1、ICS 21.100.20 J 11 ZZB 浙江制造团体标准 T/ZZB 05132018 工业机器人谐波齿轮减速器用柔性轴承 Flexible bearings for harmonic drive gear reducers of industrial robots 2018 - 09 - 07 发布 2018 - 09 - 30 实施 浙江省品牌建设联合会 发 布 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 符号 . 2 5 代号方法 . 3 6 外形尺寸 . 3 7 基本要求 . 5 8 技术要求 . 5 9 检测及试验方法 .
2、8 10 检验规则 . 9 11 标志、包装、运输与贮存 . 11 12 质量承诺 . 11 附录 A（资料性附录） 部分英制柔性轴承的外形尺寸 . 12 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由浙江省品牌建设联合会提出并归口。 本标准由宁波市标准化研究院牵头组织制定。 本标准主要起草单位：慈兴集团有限公司。 本标准参与起草单位：宁波市标准化研究院、苏州绿的谐波传动科技有限公司、宁波慈兴轴承有限公司（排名不分先后）。 本标准主要起草人：赵坤、李明成、周山山、宋丽、李谦、徐林燕。 本标准由
3、宁波市标准化研究院负责解释。 工业机器人谐波齿轮减速器用柔性轴承 1 范围 本标准规定了工业机器人谐波齿轮减速器用柔性轴承（以下简称柔性轴承）的术语和定义、符号、代号方法、外形尺寸、基本要求、技术要求、检测及试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存和质量承诺。 本标准适用于工业机器人谐波齿轮减速器用柔性轴承。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 272 滚动轴承 代号方法 GB/T 307.1 滚动轴承 向心轴承 产品几何技术规范(GPS
4、)和公差值 GB/T 307.2 滚动轴承 测量和检验的原则及方法 GB/T 308.1 滚动轴承 球 第1部分：钢球 GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T 4199 滚动轴承 公差 定义 GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法（常规法） GB/T 6930 滚动轴承 词汇 GB/T 7811 滚动轴承 参数符号 GB/T 8597 滚动轴承 防锈包装 GB/T 9345.4 塑料 灰分的测定 第4部分：聚酰胺 GB/T 11261 钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融红外线吸收法
5、GB/T 18254 高碳铬轴承钢 GB/T 24605 滚动轴承 产品标志 GB/T 24608 滚动轴承及其商品零件检验规则 GB/T 24610.2 滚动轴承 振动测量方法 第2部分:具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承 GB/T 25769 滚动轴承 径向游隙的测量方法 GB/T 30819 机器人用谐波齿轮减速器 GB/T 32325 滚动轴承 深沟球轴承振动（速度）技术条件 GB/T 33624 滚动轴承 清洁度测量及评定方法 GB/T 34891 滚动轴承 高碳铬轴承钢零件 热处理技术条件 JB/T 2974 滚动轴承 代号方法的补充规定 JB/T 6641 滚动轴承 残磁及其评定
6、方法 JB/T 7048 滚动轴承 工程塑料保持架 技术条件 JB/T 7051 滚动轴承零件 表面粗糙度测量和评定方法 JB/T 7361 滚动轴承 零件硬度试验方法 YB/T 5338 钢中残余奥氏体定量测定 X射线衍射仪法 3 术语和定义 GB/T 6930和GB/T 30819界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 柔性轴承 flexible bearings 内、外圈壁厚较薄，安装在凸轮上，工作时能随不同的凸轮轮廓曲线而产生相应弹性变形的轴承。 3.2 谐波齿轮减速器 harmonic gear reducers 一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波， 通过与刚轮的相互作
7、用， 实现运动和动力传递的传动装置。 3.3 过程能力指数 process capability index 过程能力满足产品质量标准要求（规格范围等）的程度，是工序在一定时间里处于控制状态（稳定状态）下的实际加工能力。 4 符号 GB/T 4199和GB/T 7811给出的以及下列符号适用于本文件。 除另有说明外，图1中所示符号和各表中所示数值均表示公称尺寸。 说明： B内圈宽度； d轴承内径； C外圈宽度； d2内圈外圆直径； D轴承外径； r倒角尺寸； D2外圈内圆直径； rsmin最小单一倒角尺寸。 图1 柔性轴承 5 代号方法 5.1 轴承代号 柔性轴承代号由类型代号、尺寸代号和后置
8、代号构成，其排列顺序如下： a) 类型代号； b) 尺寸代号； c) 后置代号。 5.2 类型代号 类型代号用大写英文字母HDB表示。 5.3 尺寸代号 用表征配合安装的柔性轴承内径、外径、宽度的毫米数表示，表示为：“d/D/B”，如果内圈、外圈宽度不同，则表示为：“d/D/B/C”。小数位数超过三位的尺寸保留三位小数。 5.4 后置代号 后置代号表示柔性轴承的保持架、精度等级、径向游隙、热处理等技术要求，其排列顺序及含义按GB/T 272和JB/T 2974的规定： a) Cx1/x2 是径向游隙代号，表示径向游隙为 x1x2 微米； b) S1W 是热处理代号，表示柔性轴承外圈经过 250
9、高温回火处理； c) S0N 是热处理代号，表示柔性轴承内圈经过 200高温回火处理。 5.5 示例 如下图。 图2 轴承代码含义 6 外形尺寸 柔性轴承的外形尺寸按表1的规定。 部分英制系列柔性轴承的外形尺寸见附录A。 表1 柔性轴承外形尺寸 单位为毫米 轴承型号 d D B C rsmin HDB 18.8/25/4 18.8 25 4 4 0.15 HDB 22/30/5 22 30 5 5 0.15 HDB 22.79/28.8/3.8/4 22.79 28.8 3.8 4 0.15 HDB 24/32/5 24 32 5 5 0.15 HDB 25.2/34/6.3/6.05 25.
10、2 34 6.3 6.05 0.15 HDB 27/37/6 27 37 6 6 0.2 HDB 30/40/6 30 40 6 6 0.2 HDB 34/47/8 34 47 8 8 0.2 HDB 35.8/48.2/8 35.8 48.2 8 8 0.2 HDB 37/50/8 37 50 8 8 0.2 HDB 42/58/10 42 58 10 10 0.2 HDB 45/60/9 45 60 9 9 0.3 HDB 45.1/61.3/6.35/9 45.1 61.3 6.35 9 0.3 HDB 48/63/9.5 48 63 9.5 9.5 0.3 HDB 52/72/12 5
11、2 72 12 12 0.3 HDB 59/79.8/8.6/11.8 59 79.8 8.6 11.8 0.3 HDB 60/80/12 60 80 12 12 0.3 HDB 65/90/16 65 90 16 16 0.3 HDB 71/95/15 71 95 15 15 0.3 HDB 71.2/98.2/10.2/14.4 71.2 98.2 10.2 14.4 0.3 HDB 75/100/15 75 100 15 15 0.3 HDB 80/110/16 80 110 16 16 0.3 HDB 83/115/20 83 115 20 20 0.3 HDB 90/120/18 9
12、0 120 18 18 0.5 HDB 94/125/18.5 94 125 18.5 18.5 0.5 HDB 100/140/25 100 140 25 25 0.6 HDB 104/142/21 104 142 21 21 0.6 HDB 120/160/24 120 160 24 24 0.8 HDB 125/175/32 125 175 32 32 0.8 HDB 150/200/30 150 200 30 30 1.0 HDB 160/220/33 160 220 33 33 1.0 HDB 180/240/35 180 240 35 35 1.0 HDB 190/250/36 1
13、90 250 36 36 1.0 HDB 220/300/45 220 300 45 45 1.5 7 基本要求 7.1 设计研发 7.1.1 具备完整的产品设计、计算分析及工艺开发能力，以载荷、转速、寿命、摩擦力矩等参数为设计输入，可采用柔性轴承优化设计分析软件，优化套圈沟道、保持架等结构。 7.1.2 具备满足产品自主研发所需的试验验证能力，包括一般疲劳寿命、摩擦力矩、清洁度及耐久性试验。 7.2 制造工艺 7.2.1 采用一体化的信息化制造管理系统，实现工序质量自动反馈、零部件信息自动跟踪。 7.2.2 柔性轴承外圈应采用“热锻”或“热锻+辗扩”的工艺。 7.2.3 套圈热处理采用全自动
14、保护气氛淬回火设备，内圈、外圈生产过程采用配置柔性夹具的数控车削中心、数控沟道磨床、数控内径磨床、自动化超精研机床等设备。 7.2.4 柔性轴承装配应配备柔性、智能化装配生产线，宜加装自动在线检测系统。 7.2.5 套圈沟道圆度、 径向游隙、 振动等项目， 其过程能力指数不低于 1.33 （过程能力指数不低于 1.33时，表示制程状态良好，维持现状）。 7.3 检测能力 7.3.1 具备原材料、零件、润滑油（脂）及柔性轴承的检测能力，包括钢材元素、氧含量、低倍组织、非金属夹杂、晶粒度、硬度和裂纹检测能力；尼龙、润滑油（脂）等原材料理化检测能力；零件热处理金相检测能力；产品失效检测分析能力。 7
15、.3.2 应配备但不限于氧氮分析仪、图像分析仪、显微硬度计、洛氏硬度计、直读光谱仪、X 射线应力测定仪、三坐标测量仪、测长仪、轮廓仪、涡流探伤仪。 8 技术要求 8.1 柔性轴承组件 8.1.1 套圈 8.1.1.1 套圈采用符合 GB/T 18254 规定的不低于特级优质 GCr15 钢制造。 也可采用与其性能相当或更优的其他材料制造。 8.1.1.2 外圈进行 250高温回火，硬度为 57 HRC59 HRC。内圈进行常规回火或 200高温回火，硬度为 60 HRC62 HRC。淬回火后，同一套圈的硬度差应满足： D100 mm，硬度差不大于 0.5 HRC； D100 mm，硬度差不大于
16、 1.0 HRC。 8.1.1.3 套圈淬回火时，应进行尺寸稳定处理，淬回火后的残余奥氏体含量不超过 4。其他热处理质量应符合 GB/T 34891 的规定。 8.1.1.4 套圈应进行 100探伤检测，不应有裂纹。 8.1.2 钢球 8.1.2.1 钢球采用符合 GB/T 18254 规定的不低于特级优质 GCr15 钢制造。 也可采用与其性能相当或更优的其他材料制造。 8.1.2.2 精度等级应选用 G10 以上级别，钢球规值按照 1 m 制造。 8.1.2.3 钢球硬度为 62 HRC67 HRC。单粒钢球硬度允差小于 0.5 HRC，同一批钢球硬度允差小于 1.0 HRC。其他技术要求
17、应符合 GB/T 308.1 的规定。 8.1.3 保持架 8.1.3.1 保持架采用工程塑料 PA66-GF25 或 PA66 制造，保持架注塑时应采用一次料，不应使用回料，同时应符合 JB/T 7048 的规定。 8.1.3.2 保持架球兜设计可以采用全圆柱兜孔、全球形兜孔、四球形兜孔、扣板式等结构形式，具体结构形式见图 3。 a) 全圆柱兜孔 b) 全球形兜孔 c) 四球形兜孔 d) 扣板式 图3 保持架球兜结构 8.2 尺寸公差和旋转精度 柔性轴承的尺寸公差、旋转精度按照GB/T 307.1中4级公差的要求。特殊公差按照产品图纸规定。 8.3 径向游隙 柔性轴承的径向游隙按表2的规定。
18、 表2 径向游隙 公称内径d/mm 径向游隙/m Min. Max. 10 18 10 20 18 30 10 20 30 50 15 25 50 80 20 35 80 120 25 45 120 180 25 45 180 220 30 55 8.4 表面粗糙度 柔性轴承配合表面、功能表面和端面的表面粗糙度值应符合表3的规定。 表3 表面粗糙度 公称直径/mm 内圈内孔表面/m 内圈外圆表面/m 外圈外圆表面/m 外圈内圆表面/m 套圈端面/m Ra max. 30 0.5 0.5 0.32 0.63 0.5 30 80 0.5 0.5 0.32 0.63 0.5 80 250 0.8 0
19、.8 0.63 1 0.8 250 300 1 1 0.8 1.25 0.8 注：内圈按内径查表，外圈按外径查表。 8.5 残磁 柔性轴承的残磁限值按表4的规定。 表4 残磁限值 公称外径 D/mm 残磁最大值/mT 20D50 0.3 50D120 0.4 120D250 0.6 250D300 0.8 8.6 旋转灵活性 柔性轴承的旋转过程应灵活、平稳。在匀速旋转过程中，无卡顿、阻滞现象。 8.7 振动 柔性轴承的振动以振动速度值予以评定，振动速度限值按GB/T 32325中V2组的规定。 8.8 清洁度 柔性轴承清洁度的限值应符合GB/T 33624中非一次性润滑深沟球轴承17系列的规定
20、。 8.9 寿命 8.9.1 设计寿命 柔性轴承应与GB/T 30819规定的谐波齿轮减速器同寿命。即在安装正确、润滑良好，以及正常工作温度、湿度条件下，当谐波齿轮减速器输入转速为2000 r/min且为额定转矩时，柔性轴承的设计寿命应满足应用于CS（杯形标准柔轮）型与HS（中空礼帽形标准柔轮）型、CD（杯形短筒柔轮）型与HD（中空礼帽形短筒柔轮）型减速器时，均不低于10000 h。 8.9.2 耐久性 柔性轴承经耐久性试验后，尺寸公差、径向游隙、旋转灵活性及套圈、钢球的硬度应符合本标准的要求。 8.10 外观 柔性轴承外表面不应有裂纹、黑斑、氧化皮、锈蚀、碰磕伤等缺陷，内、外倒角应圆滑过渡。
21、不应有不经酸洗即可看到的烧伤。 9 检测及试验方法 9.1 柔性轴承组件 9.1.1 套圈 9.1.1.1 套圈的化学成分分析方法按照 GB/T 4336 的规定，氧含量分析方法按照 GB/T 11261 的规定。 9.1.1.2 套圈硬度的测量方法按照 JB/T 7361 的规定。 9.1.1.3 残余奥氏体含量的测量方法按照 YB/T 5338 的规定。 9.1.1.4 套圈裂纹的检测应采用涡流探伤、磁粉探伤等无损检测方法。 9.1.2 钢球 9.1.2.1 钢球的化学成分分析方法按照 GB/T 4336 的规定，氧含量分析方法按照 GB/T 11261 的规定。 9.1.2.2 钢球精度
22、等级的测量方法按照 GB/T 308.1 的规定。 9.1.2.3 钢球硬度的测量方法按照 JB/T 7361 的规定。 9.1.3 保持架 保持架玻璃纤维含量的分析方法按照GB/T 9345.4的规定。 9.2 尺寸公差和旋转精度 柔性轴承尺寸公差和旋转精度的测量方法按GB/T 307.2的规定，也可通过测量套圈的公差代替。内径、外径尺寸公差可采用气动量仪、激光等非接触测量的方式进行测量。 9.3 径向游隙 柔性轴承径向游隙的测量方法按GB/T 25769的规定。 9.4 表面粗糙度 柔性轴承表面粗糙度的测量方法按JB/T 7051的规定。 9.5 残磁 柔性轴承残磁的测量方法按JB/T 6
23、641的规定。 9.6 旋转灵活性 旋转灵活性检查在柔性轴承退磁清洗后进行。旋转灵活性检查时，柔性轴承轴线处于铅垂位置，固定外圈旋转内圈。 9.7 振动 柔性轴承的振动测量方法按GB/T 24610.2的规定。应对轴承施加的轴向载荷按表5的规定执行，误差不超过公称值的20。 表5 轴向载荷的设定值 公称内径d/mm 轴向载荷的设定值/N 10d50 10 50d80 15 80d180 20 180d220 30 9.8 清洁度 柔性轴承清洁度的测量方法按GB/T 33624的规定。 9.9 耐久性 柔性轴承的耐久性试验按GB/T 30819的规定。 9.10 外观 外观质量采用视检或自动影像
24、检测设备检查。 10 检验规则 10.1 分类 柔性轴承的检验分为过程检验、出厂检验和型式检验。 10.2 过程检验 过程检验的检验项目、技术要求、检测及试验方法、检验频次按表6的规定执行，合格判定数为0。 表6 过程检验的检验项目 序号 检验项目 技术要求 检测及试验方法 检验频次 1 套圈化学成分、氧含量、硬度、残余奥氏体含量 8.1.1 9.1.1 每批次 2 套圈裂纹 8.1.1 9.1.1 100检验 表6 （续） 序号 检验项目 技术要求 检测及试验方法 检验频次 3 钢球化学成分、氧含量、精度等级、硬度 8.1.2 9.1.2 每批次 4 保持架玻璃纤维含量 8.1.3 9.1.
25、3 每批次 5 内径、外径、宽度 8.2 9.2 100检验 6 径向游隙 8.3 9.3 100检验 7 表面粗糙度 8.4 9.4 2只/4小时 8 残磁 8.5 9.5 4 只/每班 9 旋转灵活性 8.6 9.6 100检验 10 振动 8.7 9.7 100检验 11 清洁度 8.8 9.8 4 只/每班 12 外观 8.10 9.10 100检验 10.3 出厂检验 10.3.1 出厂检验的检验项目按表7的规定执行，抽样按GB/T 2828.1的规定，采用正常检查一次抽样方案，使用一般检验水平级，主要检验项目的AQL值为1.0，次要检验项目的AQL值为2.5。 10.3.2 清洁度
26、使用特殊检查水平S-3级，AQL值为1.5。 表7 出厂检验的检验项目 序号 检验项目 分类 技术要求 检测及试验方法 1 尺寸公差与旋转精度 主要 8.2 9.2 2 径向游隙 主要 8.3 9.3 3 表面粗糙度 次要 8.4 9.4 4 残磁 次要 8.5 9.5 5 旋转灵活性 主要 8.6 9.6 6 振动 主要 8.7 9.7 7 清洁度 主要 8.8 9.8 8 外观 次要 8.10 9.10 10.4 型式检验 10.4.1 按本标准第 8 章规定的全部内容进行检验。 10.4.2 柔性轴承在下列情况之一时进行型式检验： a) 试制的新产品； b) 设计、材料、工艺等有改变，可
27、能影响产品质量和性能时； c) 连续生产的产品历经两年时； d) 产品连续停产半年以上，恢复生产时； e) 客户提出要求时。 10.4.3 型式检验的样件应从经过出厂检验的合格批中抽取，样件数量为 8 个。 10.4.4 型式检验的全部项目均符合标准规定时，判定该型式检验合格；任何项目不合格，则判定该型式检验不合格。 11 标志、包装、运输与贮存 11.1 标志 柔性轴承的标志按GB/T 24605的规定，在产品适当位置应体现下列内容： a) 制造单位厂标或名称； b) 制造日期和编号； c) 产品型号。 11.2 包装 经检验合格的柔性轴承成品按GB/T 8597的规定进行防锈包装。采用防潮
28、、防水、防锈、防损坏的包装方法，保证在正常运输条件下不致损伤、遗失。出口产品的包装应符合出口商品的包装要求。 11.3 运输 柔性轴承在运输过程中应防止雨淋，不应与酸、碱、盐等腐蚀性化学介质直接接触，搬运中包装不应发生破损。 11.4 贮存 贮存柔性轴承的仓库及周围附近应无腐蚀性气体，保持仓库内空气流通。 12 质量承诺 12.1 在客户正确安装使用的情况下，柔性轴承在承诺寿命时间内，不得出现失效。若因为质量问题出现柔性轴承失效， 制造商应提供相应的补偿。 若因客户操作不当或其他非质量问题导致产品无法正常使用，制造商应根据客户的需求协助解决问题。 12.2 柔性轴承的防锈有效期为两年，时间从出
29、厂之日起计算。在防锈有效期内，如客户按要求保管、存放的柔性轴承产生锈蚀，由制造商免费负责更换。对购买柔性轴承的客户，其在安装、使用过程中出现的疑问，制造商负责提供免费的安装指导和技术服务。 A A 附 录 A （资料性附录） 部分英制柔性轴承的外形尺寸 部分英制柔性轴承的外形尺寸按表A.1的规定。 表A.1 部分英制柔性轴承的外形尺寸 单位为毫米 轴承型号 d D B C rsmin HDB 19.444/26.671/4.8/4.6 19.444 26.671 4.8 4.6 0.15 HDB 24.945/33.671/6.35/6.1 24.945 33.671 6.35 6.1 0.1
30、5 HDB 29.671/41.671/6.68/6.16 29.671 41.671 6.68 6.16 0.2 HDB 31.817/46.671/4.8/6 31.817 41.671 4.8 6 0.2 HDB 35.58/49.075/8.1/7.2 35.58 49.075 8.1 7.2 0.2 HDB 35.58/49.281/8.1/7.2 35.58 49.281 8.1 7.2 0.2 HDB 39.674/53.169/8.1/7.2 39.674 53.169 8.1 7.2 0.2 HDB 47.671/61.671/6.35/9.015 47.671 61.671 6.35 9.015 0.3 HDB 58.871/79.671/8.64/11.8 58.871 79.671 8.64 11.8 0.3 HDB 58.933/79.56/8.64 58.933 79.56 8.64 8.64 0.3 HDB 72.62/99.671/10.3/14.475 72.62 99.671 10.3 14.475 0.3 HDB 81.937/112.671/11.4/16.3 81.937 112.671 11.4 16.3 0.3 _
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