ThePEEK-sykloidinen pelkistinon sykloidinen pinwheel-alennuslaite, jonka ydinvoimansiirtokomponentti on PEEK-komposiittimateriaali. Se yhdistää sykloidisen voimansiirron suuren kuormankantokyvyn PEEK-materiaalin keveyteen. Seuraavat tiedot esitetään rakenneperiaatteen, materiaalietujen, suorituskykyparametrien ja sovellusskenaarioiden osalta:
1. Rakenteellinen periaate
PEEK-sykloidireduktorissa on yksivaiheinen sykloidipyöräinen voimansiirtorakenne: se koostuu epäkeskisestä tuloakselista, kahdesta 180° vaihe-eroltaan olevasta PEEK-sykloidipyörästä, teräksisestä tappivaihteiston kotelosta ja ulostulomekanismista. Kun tuloakseli pyörii, epäkeskinen holkki pyörittää sykloidipyörää ja suorittaa planeettaliikkeen. Sykloidisen pyörän hammasprofiili on kytkentässä tappivaihteiston kotelon tapin hampaisiin, välittäen liikettä ja voimaa ulostuloakselin kautta. Keskeinen innovaatio on 40-prosenttisesti hiilikuituvahvisteisen PEEK-ruiskuvalurakenteen käyttö sykloidipyörässä ja PEEK-metallikomposiittirakenne tappivaihteistossa, mikä saavuttaa voimansiirtokomponenttien kevyen painon ja itsevoitelevuuden.
2. Materiaaliset edut
Kevyt rakenne: PEEK-sykloidireduktorin tiheys on vain 1,45 g/cm³, mikä vähentää painoa 50–60 % teräksisiin sykloidipyöriin verrattuna ja vähentää kokonaispainoa yli 35 %, mikä sopii erityisesti robottiliitoksiin, joilla on herkät kuormitusvaatimukset;
Sitkeys: PEEK-materiaalin pinnan kovuus saavuttaa Rockwell-kovuuden R120, ja hiilikuituvahvikkeen ansiosta hampaan pinnan kulumisnopeus on vain 1/5 teräksen kulumisnopeudesta. Se voi silti ylläpitää pitkäaikaista toimintaa ilman voitelua korkeissa lämpötiloissa.
Lämpötilan sopeutumiskyky: PEEK-sykloidireduktori voi toimia vakaasti laajalla lämpötila-alueella -50 °C℃200:aan asti℃, jonka lämpömuodonmuutoslämpötila on jopa 343℃, täyttäen korkean lämpötilan teollisuusympäristöjen vaatimukset.
3. Keskeiset suorituskykyparametrit
Vähennyssuhde: 8:1 - 100:1 (yksivaiheinen), tukee kaksivaiheista sarjakytkentää korkeampien vähennyssuhteiden saavuttamiseksi
Nimellisvääntömomentti: 10 - 200 N・m (vastaa malleja BX-25 - BX-100)
Lähetystarkkuus: Paluuvälys≤3 kaariminuuttia, siirtotehokkuus s> 95 % (nimellisissä olosuhteissa)
Elinikäindeksi: Väsymisikä nimelliskuormituksella > 8000 tuntia, iskukantokyky on 3 kertaa nimellismomentti
4. Tyypilliset sovellusskenaariot
Humanoidirobotin nivelet: Voidaan sovittaa 50 W - 5 kW moottoreihin. Sisäisen ja ulkoisen akselikomposiittirakenteen ansiosta se voi vähentää painoa 33 % ja vääntömomenttitiheyttä 50 %, joten se sopii monimutkaisiin liikeskenaarioihin, kuten sormien ja polvinivelten liikuttamiseen, jotka vaativat sekä voimaa että joustavuutta.
Teollisuusrobottien apukomponentit: Teollisuusrobottien kevyissä ranneliitoksissa tai lisäsuoritusmoduuleissa, jotka vaativat usein käynnistystä ja pysäytystä sekä joustavaa kääntöä, PEEK-sykloidisten reduktorien käyttö voi vähentää muiden kuin ytimen vaihteiston osien painoa ja lyhentää huoltoseisokkeja väsymiskestävyytensä ansiosta.
V. Materiaalien käyttö avainkomponenteissa
Spiraalikartiopyörä: Spiraalikartiopyörä on PEEK-spiraalikartiopyörästön alennusvaihteen ydinvoimansiirtokomponentti. PEEK- tai hiilikuituvahvisteisen PEEK-muovin käyttö spiraalikartiopyörästön valmistuksessa voi merkittävästi vähentää painoa säilyttäen samalla voimansiirron tarkkuuden. Julkisten tietojen mukaan Komei Innovationin esittelemässä kevyessä PEEK-spiraalikartiopyörässä on spiraalikartiopyörä, joka materiaali-innovaation avulla lisää alennusvaihteen iskunkestävyyttä 200 % 1,62 kg:n painolla, mikä täyttää humanoidirobottien korkean kuormituksen vaatimukset. Samalla PEEK:n väsymiskestävyys auttaa pidentämään spiraalikartiopyörästön käyttöikää suurtaajuisissa ja vaihtelevissa kuormitusolosuhteissa.
Tapin hampaat: Tapin hampaat koskettavat suoraan kartiohammaspyörän hammaspintaa ja vaativat hyvää kulutuskestävyyttä. PEEK-pohjaisesta komposiittimateriaalista valmistettujen tapin hampaiden tai PEEK-päällysteisten metallisten tapin hampaiden käyttö voi hyödyntää PEEK:n alhaista kitkakerrointa ja vähentää hammaspinnan kitkaa ja kulumista, mikä mahdollisesti vähentää voitelun tarvetta tai mahdollistaa yksinkertaisemmat voitelumenetelmät. Lisäksi sen elastinen ominaisuus voi puskuroida kytkennän vaikutusta ja vähentää käyttömelua.
Tuki- ja tiivistyskomponentit: Vaihteiston päätykansi, tukirengas ja muut rakenneosat on valmistettu PEEK-materiaalista, mikä voi vähentää voimansiirtoon kuulumattomien ydinosien painoa ja saavuttaa kokonaiskevyyden. PEEK-materiaalista valmistetut tiivisteet estävät voiteluöljyn vuotamisen vaihteiston sisällä ja kestävät ankarien ulkoisten ympäristöjen eroosiota, joten ne sopivat vedenalaisiin, korkeisiin lämpötiloihin ja muihin robottisovelluksien erityistilanteisiin.
Edut perinteisiin PEEK-kierrevaihteisiin verrattuna
Erinomainen kevyt suorituskyky: PEEK:n tiheys on noin 1,32 g/cm³, paljon pienempi kuin yleisesti käytetyillä metallimateriaaleilla. PEEK:n käyttö joidenkin osien valmistuksessa voi merkittävästi vähentää alennusvaihteen painoa, pienentää robotin nivelten kuormitusta, parantaa liikkeen joustavuutta ja energiankäyttötehokkuutta, mikä on erittäin tärkeää humanoidiroboteille, jotka tavoittelevat suurta vapautta ja pitkää akunkestoa.
Optimoitu melunhallinta: PEEK-muovin tietyn elastisuuden ja itsevoiteluominaisuuksien ansiosta sykloidireduktori voi tehokkaasti puskuroida spiraalimaisen kartiohammaspyörän ja tappipyörän välisen niveltymisen aiheuttamaa tärinää, mikä vähentää melua ja helpottaa robottien käyttöä esimerkiksi laboratorioissa ja lääketieteellisissä ympäristöissä, jotka ovat herkkiä melulle.
Parannettu ympäristön sopeutumiskyky: PEEKillä on erinomainen kemikaalien kestävyys ja laaja käyttölämpötila-alue. Monimutkaisissa tilanteissa, joissa perinteiset metalliset reduktorit ovat alttiita vikaantumiselle korkeiden lämpötilojen ja kemiallisen korroosion riskien vuoksi, PEEK-komponentteihin perustuvat reduktorit voivat toimia vakaasti pidempään.
Tärkeimmät sovellusskenaariot
Humanoidirobottien nivelet: PEEK-spiraalimaisen kartiohammaspyöräalennusvaihteen yksivaiheinen alennussuhde voi olla jopa 87 ja kaksivaiheinen jopa yli 3000. PEEK-sykloidialennusvaihteella on korkean kuormituksen ja tarkkuuden ominaisuudet. Kevyt PEEK-versio sopii humanoidirobottien nivelille, kuten vyötärölle, lantiolle ja alaraajoille, jotka vaativat sekä lujuutta että painoherkkyyttä. Guoxin Securitiesin tutkimuksen mukaan vastaavan alennusvaihteen käyttö alaraajojen nivelissä voi vähentää painoa 18 % ja parantaa ohjaustarkkuutta noin kolminkertaisesti.
Erikoisrobotit: Kun niitä käytetään erikoisroboteissa, kuten ilmailu- ja avaruustutkimuksessa ja syvänmeren tutkimuksessa, kevyt ominaisuus voi vähentää kuljetus- ja energiakustannuksia, ja erinomainen ympäristönsietokyky voi varmistaa reduktorin luotettavan toiminnan monimutkaisissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa sekä kemiallisten syövyttävien aineiden läsnä ollessa.
