精密行星减速器的特性，技术难点及其攻克方式

发布时间：

2025-08-20

行星减速器是高精密型减速器,可以说得上是现阶段最精密的减速器。尤其是在机器人行业，工业机器人专用的行星减速器，体积小，重量轻，承载能力高，使用寿命长，运行稳定，噪声低，具有功率分流和多齿啮合独特的特点，其性能可以与其他军用级行星减速器产品相媲美，且具有工业级产品的价格，被广泛应用于工业场合。

行星减速器主要由齿轮、内齿圈、行星架，输出法兰等组成。

一、行星减速器特性包括

（1）高扭力耐冲击：行星减速器齿轮可实现接触面360度负荷，相较传统点接触挤压驱动，可避免单点负荷较高进而容易断裂的问题，行星齿轮结构具备高扭力耐冲击的特性；

（2）体积小重量轻：传统齿轮减速机大小齿轮之间需要一定距离咬合，整体占据空间体积较大，而行星减速器可实现重复连接，有效改善空间和体积问题；

（3）高效率低背隙：行星齿轮可实现多点均匀密合，外齿轮环与行星齿轮紧密结合，提升减速机效率。

二、行星减速器制造难点

1. 结构复杂：相比普通齿轮箱，行星减速机由太阳轮、行星轮、内齿圈等多部件嵌套组成，装配公差需控制在0.01mm以内，任何微小偏差都会导致噪音或寿命下降。

2. 热处理变形控制

渗碳淬火齿轮的变形量需控制在0.02mm以内，但薄壁内齿圈（厚度＜10mm时）热处理后圆度易超差。仟德亿ATG减速机采用低压真空渗碳技术，将变形率降低至0.005mm/m，但设备成本增加30%。

3. 材料要求高：齿轮需采用20CrMnTi等渗碳钢，热处理后硬度需达HRC58-62，否则易发生点蚀失效。国内能稳定生产此类材料的企业不足30%

4. 动态平衡挑战：高速运转时（如3000rpm以上），行星架的离心力会导致振动超标，需通过动平衡校正至G2.5级以下。

精密行星减速器主要的技术难点攻克方式

齿轮加工：需要将传统的普通精密车床升级为数控车床，采用专用高速数控干切滚齿机，并且配套研发高速系列干切滚齿刀具，从而优化工艺参数。

行星架加工：需要采用自动化组合加工机床及组合夹具，实现精加工。

内齿圈加工：齿圈的精度直接影响传动质量，薄壁齿圈零件加工工艺过程主要包括锻造毛坯→车削加工→调质→车削加工→插齿加工→渗氮热处理等多个步骤，较为繁琐，对精度要求较高。

行星轮加工：单个行星轮的尺寸或精度差异会导致载荷分布不均，大幅缩短寿命。加工难点需保证多个行星轮的齿厚偏差（≤0.005mm）、公法线长度偏差（≤0.008mm）一致，加工中需通过 “分组选配”（将行星轮按尺寸公差分组，每组内误差≤0.003mm）实现，但增加了加工和检测成本。