工業(yè)機(jī)器人，是自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程、多用途的操作機(jī)，可對(duì)三個(gè)或三個(gè)以上軸進(jìn)行編程。它可以是固定式或移動(dòng)式，在工業(yè)自動(dòng)化中使用。隨著我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、勞動(dòng)力成本不斷攀升及機(jī)器人生產(chǎn)成本下降，工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的普及程度不斷上升。2023 年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷量達(dá)28.2萬(wàn)臺(tái);在役工業(yè)機(jī)器人存量達(dá)到428.2萬(wàn)臺(tái)(截至2023年年末)，占全球總量的41%。精密減速器通常是指能夠提供高精度、高剛度、高效率和大傳動(dòng)比的減速器。RV減速器和諧波減速器是在工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)中最常用的兩類精密減速器。其中，RV減速器是在擺線針輪減速器行星傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種精密傳動(dòng)型式，具有傳動(dòng)比范圍大、傳動(dòng)誤差小、 承載能力大、扭轉(zhuǎn)剛性大、振動(dòng)小及耐沖擊性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多地在主流工業(yè)機(jī)器人精密減速器中得到應(yīng)用。近年來(lái)，隨著中國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于配套潤(rùn)滑劑的需求日益增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)也開展了工業(yè)機(jī)器人減速器專用油的開發(fā)。 由于工業(yè)機(jī)器人減速器和整機(jī)OEM不開放油品認(rèn)證，不公開油品規(guī)格和要求，一度沒有公開的國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)可以作為油品評(píng)價(jià)的依據(jù)，對(duì)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人減速器潤(rùn)滑產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)造成了很大困難。2022年5月，由中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司牽頭制定的石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/SH/T6040《機(jī)器人用擺線針輪(RV)減速器潤(rùn)滑油》開始實(shí)施，成為全球范圍內(nèi)首個(gè)公開的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)機(jī)器人減速器和整機(jī)OEM(原始設(shè)備制造商)及用戶中受到廣泛關(guān)注，并得到認(rèn)可。NB/SH/T6040標(biāo)準(zhǔn)中給出了壽命臺(tái)架等關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)方法，為國(guó)內(nèi)機(jī)器人油品市場(chǎng)的規(guī)范生產(chǎn)和使用提供了科學(xué)、可靠的技術(shù)依據(jù)。為了考察所開發(fā)的Sinopec RO150機(jī)器人減速器專用油(以下簡(jiǎn)稱 Sinopec RO150)與減速器、機(jī)器人整機(jī)OEM指定潤(rùn)滑油的性能差異，本文參考NB/SH/T6040，對(duì)自主開發(fā)的機(jī)器人減速器專用油Sinopec RO150和2款整機(jī)OEM指定用油進(jìn)行了精密減速機(jī)壽命臺(tái)架試驗(yàn)與油品理化性能評(píng)價(jià)。
工業(yè)機(jī)器人減速器的工況特點(diǎn)及對(duì)潤(rùn)滑劑的性能要求
工業(yè)機(jī)器人的工況特點(diǎn)包括：
◇在室內(nèi)外、南北方均有使用，使用溫度范圍廣;
◇連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，甚至是24h滿負(fù)荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)減速機(jī)部位連續(xù)工作不斷產(chǎn)生熱量，正常使用時(shí)運(yùn)行溫度約50~70 ℃，極端條件下可達(dá)到100℃;
◇關(guān)節(jié)部位通常承受中、重負(fù)荷，負(fù)荷范圍200~5000N;
◇執(zhí)行重復(fù)動(dòng)作，對(duì)定位精度和重復(fù)定位精度要求高;
◇運(yùn)動(dòng)形式多為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加速度大，頻繁啟動(dòng)和轉(zhuǎn)向，易產(chǎn)生微動(dòng)磨損;
◇工作狀態(tài)下不同關(guān)節(jié)減速機(jī)保持方位不同且隨時(shí)變化，要求減速機(jī)密封材料的密封性能優(yōu)異，確保油品不發(fā)生泄漏;
◇維護(hù)周期很長(zhǎng)，要求潤(rùn)滑產(chǎn)品有很長(zhǎng)的使用壽命。RV減速器的潤(rùn)滑方式與嚙合齒輪潤(rùn)滑不完全相同，需要考慮滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦等多種摩擦形式存在條件下的潤(rùn)滑，同時(shí)要考慮產(chǎn)品的特殊工況以及對(duì)穩(wěn)定性和精度的要求。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的工況條件和減速器的潤(rùn)滑特點(diǎn)，潤(rùn)滑劑需要滿足以下性能要求：
◇溫度適應(yīng)性廣，可在室內(nèi)外、南北方通用，滿足-20~120℃甚至更寬的使用溫度范圍的使用要求;
◇熱穩(wěn)定性能優(yōu)良，保證在70℃甚至100℃能夠正常工作;
◇極壓抗磨性能好，能滿足重負(fù)荷工況要求;
◇抗微動(dòng)磨損性能好，摩擦性能良好，可減少設(shè)備摩擦部位磨損;
◇與密封材料的兼容性能良好，確保設(shè)備油品不發(fā)生泄漏;
◇抗氧化性能好，經(jīng)長(zhǎng)期使用后，無(wú)明顯氧化現(xiàn)象;
◇使用壽命長(zhǎng)，具有10000h以上的換油周期。
試驗(yàn)部分
試驗(yàn)用油：
試驗(yàn)用油選擇自主開發(fā)的機(jī)器人減速器專用油Sinopec RO150、兩款整機(jī)OEM指定用油A、B。油品典型理化數(shù)據(jù)見表1。從表1可以看出，Sinopec RO150、指定用油A和指定用油B的各項(xiàng)指標(biāo)都滿足質(zhì)量指標(biāo)要求。Sinopec RO150的理化性能與指定用油A和指定用油B相當(dāng)，運(yùn)動(dòng)黏度、黏度指數(shù)、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù)均在合格范圍內(nèi)，顯示出良好的低溫流動(dòng)性和高溫穩(wěn)定性，在抗泡性、液相銹蝕、氧化安定性等指標(biāo)上也表現(xiàn)出良好的性能。
表1 試驗(yàn)油品理化數(shù)據(jù)對(duì)比
臺(tái)架試驗(yàn)：
表1中所列的測(cè)試項(xiàng)目中，臺(tái)架試驗(yàn)(E110減速器)是針對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器的特征性臺(tái)架，能良好地反映油品的性能差異。
試驗(yàn)設(shè)備
采用GB/T35089—2018《 機(jī)器人用精密齒輪傳動(dòng)裝置試驗(yàn)方法》中規(guī)定的機(jī)器人用精密齒輪傳動(dòng)裝置臺(tái)架，根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)設(shè)定試驗(yàn)條件。該臺(tái)架試驗(yàn)方法是減速器行業(yè)用于測(cè)評(píng)價(jià)機(jī)器人減速器的綜合性能的臺(tái)架方法。本研究引用該方法，固定減速器型號(hào)(作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件)，測(cè)試潤(rùn)滑油長(zhǎng)周期運(yùn)行對(duì)于減速器參數(shù)的影響，用以評(píng)價(jià)油品對(duì)設(shè)備的潤(rùn)滑和保護(hù)的綜合性能。精密減速機(jī)壽命試驗(yàn)臺(tái)架為擺臂式負(fù)載試驗(yàn)平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。試驗(yàn)平臺(tái)可以模擬工業(yè)機(jī)器人精密減速器在實(shí)際使用時(shí)的周期性負(fù)載，并通過(guò)調(diào)節(jié)配重塊數(shù)量改變負(fù)載值。通過(guò)內(nèi)置的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量減速器輸入端的轉(zhuǎn)矩值，監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油在減速器全壽命周期內(nèi)性能變化對(duì)扭矩值的影響，評(píng)估潤(rùn)滑油在減速器使用過(guò)程中的狀態(tài)變化。同時(shí)采用接觸式溫度傳感器對(duì)減速器內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行溫度測(cè)量，監(jiān)測(cè)運(yùn)行過(guò)程中的溫度變化。
圖1 精密減速機(jī)壽命臺(tái)架試驗(yàn)示意
減速器的選擇
依據(jù)GB/T37718—2019《機(jī)器人用精密行星擺線減速器》，采用具有代表性的中型擺線針輪減速器RV-110E-161作為固定標(biāo)準(zhǔn)件。
試驗(yàn)周期
GB/T37718—2019規(guī)定減速器的額定壽命不低于6000h。這是絕大多數(shù)減速器的額定壽命，也是整機(jī)OEM要求的減速器工作時(shí)間，因此油品測(cè)試周期應(yīng)滿足減速器6000h壽命要求。同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了對(duì)應(yīng)6000h壽命的臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)間——減速器當(dāng)量壽命的計(jì)算方法，可據(jù)此結(jié)合臺(tái)架實(shí)際參數(shù)計(jì)算出試驗(yàn)時(shí)間。其當(dāng)量壽命(即試驗(yàn)時(shí)間)按照下述公式計(jì)算：
式中：
按照RV-110E-161的參數(shù)及上述公式，計(jì)算出試驗(yàn)周期為300h。
測(cè)試過(guò)程
測(cè)試過(guò)程如下：
◇測(cè)試減速器的壽命之前首先按GB/T35089—2018測(cè)試減速器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括傳動(dòng)誤差、扭轉(zhuǎn)剛度和傳動(dòng)效率，保證被測(cè)減速器的性能符合測(cè)試要求。基礎(chǔ)參數(shù)的測(cè)試設(shè)備如圖2所示。
圖2 減速器基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)試臺(tái)架
◇將被測(cè)減速器安裝到壽命測(cè)試臺(tái)上，按GB/T30589—2018進(jìn)行跑合。
◇待減速器溫度穩(wěn)定時(shí)，將負(fù)載增加至2.5倍減速器的額定轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速增加至額定轉(zhuǎn)矩，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)減速器的運(yùn)行狀況。
◇當(dāng)減速器的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到計(jì)算出的當(dāng)量壽命，或減速器溫度超過(guò)60℃時(shí)，將減速器停機(jī)檢查。
◇試驗(yàn)結(jié)束后，再次按GB/T35089—2018測(cè)試RV減速器的基礎(chǔ)參數(shù)——傳動(dòng)誤差、扭轉(zhuǎn)剛度和傳動(dòng)效率。
結(jié)果與討論
精密減速器壽命臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果：
Sinopec RO150、指定用油A、指定用油B在3臺(tái)RV-110E-161型號(hào)減速器上開展測(cè)試的結(jié)果如圖3~ 圖5所示。
圖3 SinoPec RO150臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果
圖4 指定用油A臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果
圖5 指定用油B臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)壽命臺(tái)架試驗(yàn)前后減速器的傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率和扭轉(zhuǎn)剛度的數(shù)值計(jì)算出的3臺(tái)減速器試驗(yàn)前后的參數(shù)變化見表2及圖6。從表2、圖6可以看出，完成壽命試驗(yàn)后，裝填3種不同潤(rùn)滑油的減速器的基礎(chǔ)參數(shù)都發(fā)生了變化。3種油品的基礎(chǔ)參數(shù)變化趨勢(shì)相同——傳動(dòng)誤差增大，傳動(dòng)效率提高，扭轉(zhuǎn)剛度下降，但變化程度有差異：
◇ 傳動(dòng)誤差的增大：Sinopec RO150<指定用油B<指定用油A;
◇ 傳動(dòng)效率的提高：Sinopec RO150>指定用油A> 指定用油B;
◇ 扭轉(zhuǎn)剛度的下降：Sinopec RO150<指定用油B<指定用油A。在固定設(shè)備、操作條件的前提下，潤(rùn)滑油的不同可以認(rèn)為是引起傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率和扭轉(zhuǎn)剛度變化的唯一因素。RV減速器傳動(dòng)誤差、扭轉(zhuǎn)剛度的變化與軸承剛度、齒輪嚙合剛度、構(gòu)件彈性、材料疲勞、潤(rùn)滑條件等多種因素有關(guān)，傳動(dòng)誤差的增加和扭轉(zhuǎn)剛度的下降表明，減速器在經(jīng)歷過(guò)相當(dāng)于全壽命周期的運(yùn)行后，軸承、齒面結(jié)構(gòu)件、材料等都發(fā)生了一定程度的磨損和破壞，裝填Sinopec RO150的設(shè)備傳動(dòng)誤差增大最小、扭轉(zhuǎn)剛度下降最少，表明該設(shè)備的磨損最輕微，相應(yīng)所裝填的潤(rùn)滑油對(duì)設(shè)備的保護(hù)性最好，性能優(yōu)于另外兩種潤(rùn)滑油。理論上，傳動(dòng)效率應(yīng)與扭轉(zhuǎn)剛度的變化趨勢(shì)相同，且隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增加，兩者都應(yīng)該呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。但臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，裝填了3種潤(rùn)滑油的減速器的傳動(dòng)效率都不降反升，這是由于試驗(yàn)中采用了全新減速器，在臺(tái)架試驗(yàn)前測(cè)量傳動(dòng)效率，設(shè)備還處在磨合階段，而試驗(yàn)后再次測(cè)量傳動(dòng)效率，設(shè)備已經(jīng)完成了磨合，故此傳動(dòng)效率上升。 
表2 壽命臺(tái)架試驗(yàn)前后減速器的參數(shù)變化
圖6 油品測(cè)試前后減速器的基本參數(shù)變化
試驗(yàn)前后油品的理化性能：
試驗(yàn)前后油品的理化性能見表3。由表3可以看出，試驗(yàn)后Sinopec RO150和指定用油A、B的黏度等級(jí)都在150黏度范圍內(nèi)，雜質(zhì)元素和磨損金屬元素含量增加量在合理范圍內(nèi)。
表3 試驗(yàn)前后油品的理化性能
結(jié)論
☆ Sinopec RO150的各項(xiàng)理化性能與國(guó)際品牌指定用油相當(dāng)，甚至在某些關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)更為優(yōu)異，能夠滿足工業(yè)機(jī)器人精密減速器的潤(rùn)滑需求，具備替代進(jìn)口油品的潛力。
☆ 在壽命臺(tái)架測(cè)試中，使用Sinopec RO150的減速器在傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率和扭轉(zhuǎn)剛度等關(guān)鍵參數(shù)的變化上，相較于指定用油A和B，顯示出更小的性能退化，表明Sinopec RO150具有更好的設(shè)備保護(hù)性能，能夠?yàn)楣I(yè)機(jī)器人的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供更為可靠的保障。
參考文獻(xiàn)：略
工業(yè)機(jī)器人減速器的工況特點(diǎn)及對(duì)潤(rùn)滑劑的性能要求
工業(yè)機(jī)器人的工況特點(diǎn)包括：
◇在室內(nèi)外、南北方均有使用，使用溫度范圍廣;
◇連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，甚至是24h滿負(fù)荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)減速機(jī)部位連續(xù)工作不斷產(chǎn)生熱量，正常使用時(shí)運(yùn)行溫度約50~70 ℃，極端條件下可達(dá)到100℃;
◇關(guān)節(jié)部位通常承受中、重負(fù)荷，負(fù)荷范圍200~5000N;
◇執(zhí)行重復(fù)動(dòng)作，對(duì)定位精度和重復(fù)定位精度要求高;
◇運(yùn)動(dòng)形式多為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加速度大，頻繁啟動(dòng)和轉(zhuǎn)向，易產(chǎn)生微動(dòng)磨損;
◇工作狀態(tài)下不同關(guān)節(jié)減速機(jī)保持方位不同且隨時(shí)變化，要求減速機(jī)密封材料的密封性能優(yōu)異，確保油品不發(fā)生泄漏;
◇維護(hù)周期很長(zhǎng)，要求潤(rùn)滑產(chǎn)品有很長(zhǎng)的使用壽命。RV減速器的潤(rùn)滑方式與嚙合齒輪潤(rùn)滑不完全相同，需要考慮滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦等多種摩擦形式存在條件下的潤(rùn)滑，同時(shí)要考慮產(chǎn)品的特殊工況以及對(duì)穩(wěn)定性和精度的要求。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的工況條件和減速器的潤(rùn)滑特點(diǎn)，潤(rùn)滑劑需要滿足以下性能要求：
◇溫度適應(yīng)性廣，可在室內(nèi)外、南北方通用，滿足-20~120℃甚至更寬的使用溫度范圍的使用要求;
◇熱穩(wěn)定性能優(yōu)良，保證在70℃甚至100℃能夠正常工作;
◇極壓抗磨性能好，能滿足重負(fù)荷工況要求;
◇抗微動(dòng)磨損性能好，摩擦性能良好，可減少設(shè)備摩擦部位磨損;
◇與密封材料的兼容性能良好，確保設(shè)備油品不發(fā)生泄漏;
◇抗氧化性能好，經(jīng)長(zhǎng)期使用后，無(wú)明顯氧化現(xiàn)象;
◇使用壽命長(zhǎng)，具有10000h以上的換油周期。
試驗(yàn)部分
試驗(yàn)用油：
試驗(yàn)用油選擇自主開發(fā)的機(jī)器人減速器專用油Sinopec RO150、兩款整機(jī)OEM指定用油A、B。油品典型理化數(shù)據(jù)見表1。從表1可以看出，Sinopec RO150、指定用油A和指定用油B的各項(xiàng)指標(biāo)都滿足質(zhì)量指標(biāo)要求。Sinopec RO150的理化性能與指定用油A和指定用油B相當(dāng)，運(yùn)動(dòng)黏度、黏度指數(shù)、傾點(diǎn)、閃點(diǎn)等關(guān)鍵參數(shù)均在合格范圍內(nèi)，顯示出良好的低溫流動(dòng)性和高溫穩(wěn)定性，在抗泡性、液相銹蝕、氧化安定性等指標(biāo)上也表現(xiàn)出良好的性能。
表1 試驗(yàn)油品理化數(shù)據(jù)對(duì)比
臺(tái)架試驗(yàn)：
表1中所列的測(cè)試項(xiàng)目中，臺(tái)架試驗(yàn)(E110減速器)是針對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器的特征性臺(tái)架，能良好地反映油品的性能差異。
試驗(yàn)設(shè)備
采用GB/T35089—2018《 機(jī)器人用精密齒輪傳動(dòng)裝置試驗(yàn)方法》中規(guī)定的機(jī)器人用精密齒輪傳動(dòng)裝置臺(tái)架，根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)設(shè)定試驗(yàn)條件。該臺(tái)架試驗(yàn)方法是減速器行業(yè)用于測(cè)評(píng)價(jià)機(jī)器人減速器的綜合性能的臺(tái)架方法。本研究引用該方法，固定減速器型號(hào)(作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件)，測(cè)試潤(rùn)滑油長(zhǎng)周期運(yùn)行對(duì)于減速器參數(shù)的影響，用以評(píng)價(jià)油品對(duì)設(shè)備的潤(rùn)滑和保護(hù)的綜合性能。精密減速機(jī)壽命試驗(yàn)臺(tái)架為擺臂式負(fù)載試驗(yàn)平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。試驗(yàn)平臺(tái)可以模擬工業(yè)機(jī)器人精密減速器在實(shí)際使用時(shí)的周期性負(fù)載，并通過(guò)調(diào)節(jié)配重塊數(shù)量改變負(fù)載值。通過(guò)內(nèi)置的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量減速器輸入端的轉(zhuǎn)矩值，監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油在減速器全壽命周期內(nèi)性能變化對(duì)扭矩值的影響，評(píng)估潤(rùn)滑油在減速器使用過(guò)程中的狀態(tài)變化。同時(shí)采用接觸式溫度傳感器對(duì)減速器內(nèi)的潤(rùn)滑油進(jìn)行溫度測(cè)量，監(jiān)測(cè)運(yùn)行過(guò)程中的溫度變化。
圖1 精密減速機(jī)壽命臺(tái)架試驗(yàn)示意
減速器的選擇
依據(jù)GB/T37718—2019《機(jī)器人用精密行星擺線減速器》，采用具有代表性的中型擺線針輪減速器RV-110E-161作為固定標(biāo)準(zhǔn)件。
試驗(yàn)周期
GB/T37718—2019規(guī)定減速器的額定壽命不低于6000h。這是絕大多數(shù)減速器的額定壽命，也是整機(jī)OEM要求的減速器工作時(shí)間，因此油品測(cè)試周期應(yīng)滿足減速器6000h壽命要求。同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了對(duì)應(yīng)6000h壽命的臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)間——減速器當(dāng)量壽命的計(jì)算方法，可據(jù)此結(jié)合臺(tái)架實(shí)際參數(shù)計(jì)算出試驗(yàn)時(shí)間。其當(dāng)量壽命(即試驗(yàn)時(shí)間)按照下述公式計(jì)算：
測(cè)試過(guò)程
測(cè)試過(guò)程如下：
◇測(cè)試減速器的壽命之前首先按GB/T35089—2018測(cè)試減速器的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括傳動(dòng)誤差、扭轉(zhuǎn)剛度和傳動(dòng)效率，保證被測(cè)減速器的性能符合測(cè)試要求。基礎(chǔ)參數(shù)的測(cè)試設(shè)備如圖2所示。
圖2 減速器基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)試臺(tái)架
◇待減速器溫度穩(wěn)定時(shí)，將負(fù)載增加至2.5倍減速器的額定轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速增加至額定轉(zhuǎn)矩，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)減速器的運(yùn)行狀況。
◇當(dāng)減速器的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到計(jì)算出的當(dāng)量壽命，或減速器溫度超過(guò)60℃時(shí)，將減速器停機(jī)檢查。
◇試驗(yàn)結(jié)束后，再次按GB/T35089—2018測(cè)試RV減速器的基礎(chǔ)參數(shù)——傳動(dòng)誤差、扭轉(zhuǎn)剛度和傳動(dòng)效率。
結(jié)果與討論
精密減速器壽命臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果：
Sinopec RO150、指定用油A、指定用油B在3臺(tái)RV-110E-161型號(hào)減速器上開展測(cè)試的結(jié)果如圖3~ 圖5所示。
圖3 SinoPec RO150臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果
圖4 指定用油A臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果
圖5 指定用油B臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)壽命臺(tái)架試驗(yàn)前后減速器的傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率和扭轉(zhuǎn)剛度的數(shù)值計(jì)算出的3臺(tái)減速器試驗(yàn)前后的參數(shù)變化見表2及圖6。從表2、圖6可以看出，完成壽命試驗(yàn)后，裝填3種不同潤(rùn)滑油的減速器的基礎(chǔ)參數(shù)都發(fā)生了變化。3種油品的基礎(chǔ)參數(shù)變化趨勢(shì)相同——傳動(dòng)誤差增大，傳動(dòng)效率提高，扭轉(zhuǎn)剛度下降，但變化程度有差異：
◇ 傳動(dòng)誤差的增大：Sinopec RO150<指定用油B<指定用油A;
◇ 傳動(dòng)效率的提高：Sinopec RO150>指定用油A> 指定用油B;
◇ 扭轉(zhuǎn)剛度的下降：Sinopec RO150<指定用油B<指定用油A。在固定設(shè)備、操作條件的前提下，潤(rùn)滑油的不同可以認(rèn)為是引起傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率和扭轉(zhuǎn)剛度變化的唯一因素。RV減速器傳動(dòng)誤差、扭轉(zhuǎn)剛度的變化與軸承剛度、齒輪嚙合剛度、構(gòu)件彈性、材料疲勞、潤(rùn)滑條件等多種因素有關(guān)，傳動(dòng)誤差的增加和扭轉(zhuǎn)剛度的下降表明，減速器在經(jīng)歷過(guò)相當(dāng)于全壽命周期的運(yùn)行后，軸承、齒面結(jié)構(gòu)件、材料等都發(fā)生了一定程度的磨損和破壞，裝填Sinopec RO150的設(shè)備傳動(dòng)誤差增大最小、扭轉(zhuǎn)剛度下降最少，表明該設(shè)備的磨損最輕微，相應(yīng)所裝填的潤(rùn)滑油對(duì)設(shè)備的保護(hù)性最好，性能優(yōu)于另外兩種潤(rùn)滑油。理論上，傳動(dòng)效率應(yīng)與扭轉(zhuǎn)剛度的變化趨勢(shì)相同，且隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的增加，兩者都應(yīng)該呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。但臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，裝填了3種潤(rùn)滑油的減速器的傳動(dòng)效率都不降反升，這是由于試驗(yàn)中采用了全新減速器，在臺(tái)架試驗(yàn)前測(cè)量傳動(dòng)效率，設(shè)備還處在磨合階段，而試驗(yàn)后再次測(cè)量傳動(dòng)效率，設(shè)備已經(jīng)完成了磨合，故此傳動(dòng)效率上升。
表2 壽命臺(tái)架試驗(yàn)前后減速器的參數(shù)變化
圖6 油品測(cè)試前后減速器的基本參數(shù)變化
試驗(yàn)前后油品的理化性能：
試驗(yàn)前后油品的理化性能見表3。由表3可以看出，試驗(yàn)后Sinopec RO150和指定用油A、B的黏度等級(jí)都在150黏度范圍內(nèi)，雜質(zhì)元素和磨損金屬元素含量增加量在合理范圍內(nèi)。
表3 試驗(yàn)前后油品的理化性能
結(jié)論
☆ Sinopec RO150的各項(xiàng)理化性能與國(guó)際品牌指定用油相當(dāng)，甚至在某些關(guān)鍵指標(biāo)上表現(xiàn)更為優(yōu)異，能夠滿足工業(yè)機(jī)器人精密減速器的潤(rùn)滑需求，具備替代進(jìn)口油品的潛力。
☆ 在壽命臺(tái)架測(cè)試中，使用Sinopec RO150的減速器在傳動(dòng)誤差、傳動(dòng)效率和扭轉(zhuǎn)剛度等關(guān)鍵參數(shù)的變化上，相較于指定用油A和B，顯示出更小的性能退化，表明Sinopec RO150具有更好的設(shè)備保護(hù)性能，能夠?yàn)楣I(yè)機(jī)器人的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供更為可靠的保障。
參考文獻(xiàn)：略