干货 - 工业机器人的Rv减速器和谐波减速器有什么区别

作为工业机器人核心零部件的精密减速器，相较于通用的减速器，其在机器人领域的应用要求具有独特的特性。这些减速器需要拥有短的传动链、小的体积、大的功率、轻盈的质量和易于控制的特性。

在关节型机器人中，广泛应用了两种主要的减速器：RV减速器和谐波减速器。它们各自有着独特的工作原理和优劣势。

关于RV减速器，它是为承受大转矩的机器人设计而生的，适用于腿、腰、肘等三个关键部位。对于承载较重的工业机器人，其第一、第二和第三轴均使用RV减速器。相较于谐波减速机，RV减速机的优势在于其精湛的加工工艺和装配工艺。它具有更高的疲劳强度、刚度和寿命。而不同于谐波传动的是，它的运动精度并不会随着使用时间的增长而显著降低。RV减速器也存在一些缺点，比如它的重量较重并且外形尺寸较大。

▲RV-E型减速器与谐波减速器▲

在机器人技术中，RV-E型减速器和谐波减速器是两种重要的传动装置，它们各自有着独特的特点和应用领域。

RV-E型减速器：

这是一种摆线针轮减速器，广泛应用于工业机器人和大型机器人中。它的主要特点是体积小巧、重量轻、承载能力强、运动精度高，以及单级传动比大。RV-E型减速器的设计精密，使得它在负载大的情况下也能表现出色。

谐波减速器：

谐波减速器是谐波传动装置的一种，主要用于负载较小的工业机器人或大型机器人的末端几个轴。它由刚轮、柔轮、轴承和波发生器四个部分组成，缺一不可。其中，柔轮是一种关键齿轮，它是柔性的，需要反复的高速变形。谐波减速器的承载力和寿命都有限。

两者之间的比较：

RV-E型减速器和谐波减速器都是少齿差啮合，但它们的运行方式和结构有所不同。谐波减速器中的柔轮是其独特之处，它需要高速变形，因此比较脆弱。而RV-E型减速器通常使用摆线针轮，具有更高的承载能力和更长的使用寿命。谐波减速器以前主要使用渐开线齿形，但现在有部分厂家开始使用更先进的双圆弧齿形。

无论是RV-E型减速器还是谐波减速器，它们在机器人技术中都发挥着重要的作用。随着技术的不断发展，这两种减速器都在不断地改进和优化，为机器人提供更好的性能和更长的使用寿命。在减速器的领域中，Nabtesco和Hamonica Drive无疑是最为引人注目的两大巨头。它们几乎已经垄断了全球的机器人用减速器市场。这些减速器的加工精度达到了惊人的微米级别，在量产阶段展现出了高可靠性。想象一下，它们能在数千转的高速运转中保持高精度，并且寿命长久，确实令人叹为观止。

谈到谐波减速器，它是由柔轮、波发生器、刚轮和轴承这四个基本部件组成的。其中，柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。波发生器的椭圆形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布。随着波发生器的转动，柔轮和刚轮的齿接触部分开始啮合，实现扭矩的传递。

相对于谐波减速器，RV传动是一种新兴起的传动方式，它在传统针摆行星传动的基础上进行了一系列的优化和改进。RV减速器不仅具有体积小、重量轻等优点，更在传动比范围、寿命、精度保持、效率以及传动平稳等方面表现出众。

RV减速器的核心部件包括摆线针轮和行星支架。其壳体和摆线针轮通过实体钢进行传动，具有强大的承载能力。由于其体积小巧、抗冲击力强、扭矩大、定位精度高、振动小以及减速比大等特点，RV减速器被广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备以及卫星接收系统等领域。

无论是谐波减速器还是RV减速器，它们都在各自的领域有着独特的优势。谐波减速器在传递扭矩方面表现出色，而RV减速器则在承载能力和传动效率方面有着卓越的表现。这些减速器的出色性能为现代工业的发展提供了强大的支持。关于RV减速器与谐波减速器的优劣势以及减速器之间的取代关系探讨

谐波减速器的结构简单紧凑，特别适用于小型化、低和中载荷的应用场景。其优势在于小巧且适用于一定范围的负载，但在承受重载荷或高冲击力的环境下，其表现可能不如其他类型的减速器。

相比之下，RV减速器的刚度强、抗冲击能力出色，传动平稳且精度高，尤其适合中、重载荷的应用。它的设计相对复杂，对制造工艺和成本控制提出了较高要求。RV减速器的轴承是其薄弱环节，在承受大扭矩或过载冲击时容易出现问题。在高速运转时，这个问题更为突出，其额定扭矩随输入转速下降得较快。

那么，是否存在一种减速器可以取代另一种减速器的情况呢？

正方观点认为，RV减速器相较于机器人中常用的谐波传动，具有更高的疲劳强度、刚度和寿命。它的回差精度稳定，不像谐波传动那样随着使用时间的增长，运动精度会显著降低。在某些应用场景中，RV减速器可能是更优选。

RV减速器与谐波减速器各有其优劣势，选择哪种减速器取决于具体的应用需求和场景。两者并非完全替代关系，而是根据实际需求进行选择和组合。这些高精度机器人传动产品，虽然存在替代的可能性，但并非全面替代。各类减速器在特定场合下可以互相替换，全面替代一种产品却是不现实的。在速比方面，谐波和RV减速器的速比远超行星减速器，因此在小速比领域，行星减速器难以与这两者竞争。尽管行星减速器的速比可以增大，但在替换谐波和RV减速器时仍面临困难。从刚性角度看，行星和RV减速器的刚性表现优于谐波减速器，在某些刚性的使用环境下，谐波减速器的表现可能不尽如人意。

谐波减速器也有其独特之处，如体积轻、尺寸小，这是行星和RV减速器难以匹敌的。各类减速器更像是一种互补关系，而非简单的替代关系。RV和谐波传动也有其互补性，但在某些情况下，如结构设计优化和制造工艺的突破，它们在中低载荷应用领域可能会形成局部竞争。

对于反方观点来说，各类减速器并不是互相排斥的，而是各有优势，相互补充。在不同的使用场合和需求下，选择合适的减速器是关键。尽管在某些技术突破和应用领域拓展的情况下，某些减速器可能会与其他类型形成竞争，但从整体上看，各类减速器的存在更多的是一种互补关系。