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            行星減速器、諧波減速器行業技術水平及技術特點

            2023-11-08

            1、行星減速器行業

            行星齒輪傳動機構主要由行星齒輪、行星架和太陽輪構成的行星齒輪傳動機構。行星齒輪傳動結構是傳動效率最高的齒輪傳動結構。精密行星減速器工作時,通常是伺服電機等原動機驅動太陽輪旋轉,太陽輪與行星輪的嚙合驅動行星輪產生自轉;同時,由于行星輪另外一側與減速器殼體內壁上的環形內齒圈嚙合,最終行星輪在自轉驅動下將沿著與太陽輪旋轉相同方向在環形內齒圈上滾動,形成圍繞太陽輪旋轉的“公轉”運動。

            行星輪通過公轉驅動行星架旋轉,行星架與輸出軸聯接,帶動輸出軸輸出扭矩。通常,每臺精密行星減速器都會有多個行星輪,它們會在輸入軸和太陽輪旋轉驅動下,同時圍繞太陽輪旋轉,共同輸出動力,帶動負載運動。太陽輪和齒圈存在齒數差,從而達到減速目的。

            精密行星減速器結構示意圖

            微信截圖_20231108221317.png

            由于結構原因,單級行星減速器減速比一般不小于 3,最大一般不超過10,常見減速比為 3、4、5、6、7、8、9、10;行星減速器一般不超過 3 級。

            根據《微電機用齒輪減速器通用技術條件》(GB/T11281—2009),一般傳動用減速器空載空程小于等于 3°即為精密類減速器,伺服(精密控制)用減速器,傳動精度小于等于 15′即為精密類減速器。在行星減速器行業中,德國的斯德博、威騰斯坦等企業產品在傳動精度、保持高精度的使用壽命、產品一致性等方面具備領先優勢。

            國際領先的單級精密行星減速器的精度可在 1′以內,保持高精度的穩定使用壽命達到 2 萬小時,且產品一致性較高。國內行星減速器企業已具備生產全型號產品的能力。以科峰智能產品為代表的國產高端精密行星減速器的傳動精度、傳動效率、噪音等關鍵指標已達到國際先進水平,在部分領域實現了進口替代,但在維持高精度的使用壽命、生產高精度行星減速器產品的一致性等方面,與國際領先水平仍有一定差距。我國的行星減速器行業正在向高精度、輕量化、高功率密度、模塊化、集成化、智能化方向發展。

            2、諧波減速器行業

            諧波齒輪減速器是一種靠波發生器使柔輪產生可控的彈性變形波,通過其與剛輪的相互作用,實現運動和動力傳遞的傳動裝置,其構造主要由帶有內齒圈的剛性齒輪(剛輪)、帶有外齒圈的柔性齒輪(柔輪)、波發生器三個基本構件組成。

            諧波減速器結構示意圖

            微信截圖_20231108221425.png

            諧波減速器工作時,通常采用波發生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式,由電機帶動波發生器轉動,柔輪作為從動輪,輸出轉動,帶動負載運動。當波發生器裝入柔輪后,迫使柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形,其長軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合,而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開。

            周長上其他區段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態。當波發生器沿某一方向連續轉動時,柔輪的變形不斷改變,使柔輪與剛輪的嚙合狀態也不斷改變,由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入?,周而復始地進行,從而實現柔輪相對剛輪,沿波發生器相反方向的緩慢旋轉。

            根據《機器人用諧波齒輪減速器》(GB/T 30819-2014)國家標準,諧波減速器的精度等級根據其傳動誤差分為普通級、精密級和高精密級。

            在諧波減速器行業中,日本的哈默納科、日本新寶等企業技術水平處于行業領先地位。國際領先的諧波減速器傳動精度在 30"以內,傳動效率可達到75%以上,使用壽命在 1 萬小時左右。國內部分企業通過技術攻關、生產工藝的改進,研發出的產品在性能和穩定性等方面已能夠達到國際先進水平,打破了國外的技術壟斷,對國外品牌進口逐漸形成一定的替代。

            坤沛動力科技有限公司以精密排齒起家,深耕機械業。工廠同仁及研發團隊具有十幾年的齒輪制造研發及設計經驗。為提升產品升級,公司策略性整合傳動系列商品,全系列上線高精度行星減速機,型號有:KPB高精度行星減速機、KPD行星減速機、KPF行星減速機、KPE行星減速機、KPBR行星減速機、KPDR行星減速機、KPFR行星減速機、KPER行星減速機。


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