精密减速机设计的核心是 “平衡精度、刚性、效率与寿命”，需围绕传动原理、关键部件、精度控制等维度系统性规划。
核心设计原则
- 精度优先：以传动精度（回程间隙≤3 弧分）、定位精度为核心目标，贯穿设计全流程。
- 刚性匹配：保证齿轮、轴系、箱体的结构刚性，避免受力变形影响精度。
- 效率优化：降低啮合损耗、轴承摩擦损耗，确保传动效率≥90%（行星 / 谐波类）。
- 寿命保障：通过材料选型、热处理工艺和润滑设计，延长关键部件疲劳寿命。
关键设计环节
1. 传动方案选型
- 行星减速机：优先用于对刚性、效率要求高的场景（如精密机床），设计重点是行星轮均匀分布、太阳轮与行星轮啮合间隙优化。
- 谐波减速机：适用于高精度、小体积场景（如工业机器人关节），核心是柔轮材料韧性与刚轮齿形精度匹配。
- 蜗轮蜗杆减速机：用于大减速比、需自锁的场景（如精密仪器），重点优化蜗杆导程精度和蜗轮齿面接触面积。
2. 关键部件设计
- 齿轮 / 齿形：采用硬齿面设计（硬度 HRC58-62），齿形选用修形齿（如鼓形齿），减少啮合冲击和偏载。
- 轴系结构：选用阶梯轴 + 高精度轴承（如角接触球轴承、交叉滚子轴承），控制轴的挠度和同轴度误差。
- 箱体结构：采用铸铁或铝合金一体成型，增强刚性；设计加强筋，减少振动变形。
- 密封与润滑：选用迷宫密封 + 骨架油封组合，防止杂质进入；采用合成润滑油或润滑脂，适配高速、高温工况。
3. 精度控制设计
- 啮合精度：控制齿轮齿距累积误差、齿向误差，确保啮合间隙均匀（通常 0.01-0.03mm）。
- 装配精度：设计定位销、止口结构，保证轴系对中偏差≤0.02mm；采用预紧工艺消除轴承间隙。
- 误差补偿：通过齿面修形、行星架对称设计，补偿加工和装配误差。
4. 工况适配设计
- 负载匹配：按额定负载的 1.2-1.5 倍设计传动部件强度，预留冲击载荷冗余。
- 温度控制：箱体设计散热筋或内置冷却通道，避免高温导致材料变形、润滑失效。
- 降噪设计：优化齿轮啮合重合度，选用低噪声轴承，减少运行异响。