APEEK cikloid reduktoregy cikloidális forgórészű reduktor, amelynek magja PEEK kompozit anyagból készült erőátviteli komponens. Egyesíti a cikloidális erőátvitel nagy teherbírását a PEEK anyag könnyű súlyával. A következő részleteket ismertetjük a szerkezeti elv, az anyag előnyei, a teljesítményparaméterek és az alkalmazási forgatókönyvek tekintetében:
1. Szerkezeti elv
A PEEK cikloid reduktor egyfokozatú cikloidális csapkerekes erőátviteli szerkezetet alkalmaz: egy excentrikus bemenő tengelyből, két 180°-os fáziskülönbségű PEEK cikloidális kerékből, egy acél csapkerekes házból és egy kimeneti mechanizmusból áll. Amikor a bemenő tengely forog, az excentrikus hüvely meghajtja a cikloidális kereket, hogy bolygómozgást végezzen. A cikloidális kerék fogprofilja illeszkedik a csapkerekes ház csapfogaihoz, továbbítva a mozgást és az erőt a kimeneti tengelyen keresztül. A fő innováció a 40%-ban szénszállal erősített PEEK fröccsöntés használata a cikloidális kerékhez és a PEEK-fém kompozit szerkezet a csapkerekes csaphoz, ami könnyű és önkenő átviteli alkatrészeket eredményez.
2. Anyagi előnyök
Könnyű kialakítás: A PEEK cikloid reduktor sűrűsége mindössze 1,45 g/cm³, ami 50–60%-kal csökkenti a súlyt az acél cikloid kerekekhez képest, és több mint 35%-kal csökkenti az össztömeget, különösen alkalmas érzékeny terhelési követelményekkel rendelkező robotcsatlakozásokhoz;
Szívósság: A PEEK anyag felületi keménysége eléri az R120 Rockwell-keménységet, a szénszálas erősítéssel kombinálva a fogfelület kopási sebessége az acélénak mindössze 1/5-e. Magas hőmérsékleti körülmények között is képes hosszú távon működni kenés nélkül;
Hőmérséklet-alkalmazkodóképesség: A PEEK cikloid reduktor stabilan működhet -50 °C-os széles hőmérsékleti tartományban.℃200-ig℃, akár 343 fokos hődeformációs hőmérséklettel℃, megfelelve a magas hőmérsékletű ipari környezet követelményeinek.
3. Alapvető teljesítményparaméterek
Redukciós arány: 8:1-től 100:1-ig (egyfokozatú), kétfokozatú soros csatlakozással a magasabb redukciós arányok elérése érdekében
Névleges nyomaték: 10 - 200 N・m (megfelelő modellek BX-25 - BX-100)
Átviteli pontosság: Visszatérés távolsága≤3 ívperc, átviteli hatásfok 95% (névleges körülmények között)
Élettartamindex: Fáradási élettartam névleges terhelés alatt s> 8000 óra, az ütőteherbírás a névleges nyomaték 3-szorosa
4. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
Humanoid robotízületek: 50 W-tól 5 kW-ig terjedő motorokhoz adaptálható. A belső és külső tengely kompozit szerkezetének köszönhetően 33%-kal csökkenthető a súly, 50%-kal nő a nyomatéksűrűség, így alkalmas összetett mozgásforgatókönyvekhez, például ujjak és térdízületek mozgatásához, amelyek erőt és rugalmasságot is igényelnek.
Ipari robot segédalkatrészek: Ipari robotok könnyű terhelésű csuklócsuklóihoz vagy gyakori indítást-leállítást és rugalmas forgatást igénylő kiegészítő végrehajtó modulokhoz a PEEK cikloid reduktorok használata csökkentheti a nem maggal rendelkező átviteli alkatrészek súlyát, és a kifáradási ellenállásának köszönhetően csökkentheti a karbantartási állásidőt.
V. Anyagok alkalmazása kulcsfontosságú alkatrészekhez
Csigahajtású kúpkerekes fogaskerék: A spirális kúpkerekes fogaskerék a PEEK spirális kúpkerekes reduktor központi erőátviteli eleme. A PEEK vagy szénszálerősítésű PEEK felhasználásával a spirális kúpkerekes fogaskerék gyártása jelentősen csökkentheti a súlyt, miközben megőrzi az átviteli pontosságot. Nyilvános információk szerint a Komei Innovation által bemutatott PEEK könnyű spirális kúpkerekes reduktor spirális kúpkerekes fogaskerékkel rendelkezik, amely az anyaginnovációnak köszönhetően 200%-kal növeli a reduktor ütésállóságát 1,62 kg-os súlyánál, így megfelel a humanoid robotok nagy terhelési követelményeinek. Ugyanakkor a PEEK fáradási ellenállása segít meghosszabbítani a spirális kúpkerekes fogaskerék élettartamát nagyfrekvenciás és váltakozó terhelési körülmények között.
Csapfogak: A csapfogak közvetlenül érintkeznek a spirális kúpkerék fogfelületével, és jó kopásállóságot igényelnek. A PEEK-alapú kompozit anyagból készült csapfogak vagy a PEEK-bevonatú fém csapfogak használatával kihasználható a PEEK alacsony súrlódási együtthatója, így csökkenthető a súrlódás és a kopás a fogfelületen, ezáltal csökkentve a kenés iránti függőséget, vagy egyszerűbb kenési sémákat tesz lehetővé. Ezenkívül rugalmas tulajdonsága tompítja a kapcsolódások hatását, csökkentve az üzemi zajt.
Támasztó- és tömítőelemek: A reduktor végfedele, a tartógyűrű és egyéb szerkezeti elemei PEEK anyagból készültek, ami csökkentheti a nem erőátviteli magalkatrészek súlyát és összességében könnyűszerkezetet biztosít. A PEEK anyagból készült tömítések a magas hőmérséklettel és a kémiai korrózióval szembeni ellenállásuknak köszönhetően megakadályozzák a kenőolaj szivárgását a reduktor belsejében, és ellenállnak a zord külső környezet eróziójának, így alkalmasak víz alatti, magas hőmérsékletű és egyéb speciális körülmények között történő alkalmazásra robotikai alkalmazásokhoz.
Előnyök a hagyományos PEEK spirális kúpkerekes reduktorokhoz képest
Kiemelkedő könnyűszerkezetes teljesítmény: A PEEK sűrűsége körülbelül 1,32 g/cm³, ami jóval alacsonyabb, mint a hagyományosan használt fémanyagoké. A PEEK használata egyes alkatrészek gyártásához jelentősen csökkentheti a reduktor súlyát, csökkentheti a robotízületek terhelését, javíthatja a mozgás rugalmasságát és az energiafelhasználás hatékonyságát, ami nagy jelentőséggel bír a nagy szabadságfokú és hosszú akkumulátor-üzemidőre törekvő humanoid robotok esetében.
Optimalizált zajszabályozás: A PEEK bizonyos rugalmasságának és önkenő tulajdonságának köszönhetően a PEEK cikloid reduktor hatékonyan tompítja a spirális kúpkerekes fogaskerék és a csapkerék összekapcsolódása által keltett rezgést, ezáltal csökkentve a zajt és megkönnyítve a robotok használatát olyan helyzetekben, mint a laboratóriumok és az orvosi környezetek, amelyek érzékenyek a zajra.
Fokozott környezeti alkalmazkodóképesség: A PEEK kiváló vegyi ellenállással és széles hőmérsékleti tartományban használható. Komplex helyzetekben, ahol a hagyományos fém reduktorok hajlamosak a meghibásodásra a magas hőmérséklet és a kémiai korrózió kockázata miatt, a PEEK alkatrészeken alapuló reduktorok hosszabb ideig stabilan működhetnek.
Fő alkalmazási forgatókönyvek
Humanoid robot ízületek: A PEEK spirális kúpkerekes reduktor egyfokozatú áttétele elérheti a 87-et, a kétfokozatú pedig akár a 3000-et is meghaladhatja. A PEEK cikloid reduktor nagy terhelésű és nagy pontosságú tulajdonságokkal rendelkezik. A könnyű PEEK változat alkalmas olyan ízületekhez, mint a derék és a csípő, valamint a humanoid robotok alsó végtagjai, amelyek szilárdságot és súlyérzékenységet is igényelnek. A Guoxin Securities kutatása szerint a megfelelő reduktor használata az alsó végtag ízületeihez 18%-kal csökkentheti a súlyt, és körülbelül háromszorosára javíthatja a vezérlési pontosságot.
Speciális robotok: Speciális robotokban, például repülőgépipari kutatásokban és mélytengeri kutatásokban történő használat esetén a könnyűszerkezetes szerkezet csökkentheti a szállítási és energiaköltségeket, a kiváló környezeti tolerancia pedig biztosítja a reduktor megbízható működését komplex hőmérsékleti és páratartalom mellett, valamint kémiai korrozív anyagok jelenlétében.
