MENGINTIPpengurang harmonikialah peranti pengurangan ketepatan inovatif yang menggunakan bahan komposit polyetherketone (PEEK) pada struktur pemacu harmonik, menggabungkan ciri nisbah pengurangan tinggi pengurang harmonik tradisional dengan kelebihan ringan bahan PEEK. Berikut ialah pengenalan terperinci daripada empat dimensi: ciri struktur, inovasi bahan, parameter prestasi dan medan aplikasi:
I. Ciri-ciri Struktur
MENGINTIPpengurang harmonik mengguna pakai struktur pemacu harmonik klasik penjana gelombang - gear fleksibel - gear tegar. Inovasi teras pengurang harmonik terletak pada penggunaan PEEK bertetulang gentian kaca panjang 50% untuk pengacuan suntikan satu keping bagi gear fleksibel, dan cincin gear dalam bagi gear tegar ialah struktur sisipan logam PEEK (tapak keluli + permukaan gigi PEEK). Lingkaran luar galas penjana gelombang disepadukan dengan sangkar pelincir sendiri PEEK, menghapuskan pergantungan pada gris dalam pengurang harmonik tradisional. Struktur keseluruhan direka bentuk melalui pengoptimuman topologi, dengan toleransi ketebalan dinding bagi gear fleksibel dikawal dalam ±0.01mm untuk memastikan ubah bentuk keanjalan yang konsisten semasa meshing.
II. Inovasi Bahan
Penembusan ringan: Ketumpatan gear fleksibel PEEK hanya 1.5g/cm³, mengurangkan berat sebanyak 60% berbanding gear fleksibel keluli dan merendahkan momen inersia sebanyak 45%, meningkatkan kelajuan tindak balas dinamik sendi robot dengan ketara.
Rintangan keletihan: Melalui pengoptimuman orientasi gentian, hayat kelesuan lenturan bagi gear fleksibel PEEK mencapai 10⁸ kitaran (di bawah beban terkadar), menghampiri 85% paras keluli.
Pengoptimuman geseran: Pekali geseran permukaan gigi PEEK adalah serendah 0.05 (keadaan geseran kering), dan apabila digabungkan dengan salutan PTFE pada permukaan gigi gear tegar, ia membolehkan operasi senyap tanpa minyak (bunyi bising).≤55dB).
III. Parameter Prestasi Teras
Julat nisbah pengurangan: 50:1 hingga 320:1 (transmisi satu peringkat), menyokong sambungan siri berbilang peringkat untuk mencapai nisbah pengurangan ultra tinggi 10,000:1
Tork berkadar: 3 hingga 50 N・m (model sepadan HX-14 hingga HX-50), tork puncak boleh mencapai dua kali ganda nilai undian
Penunjuk ketepatan: Tindak balas≤1 minit, ralat penghantaran≤30 saat arka, kekakuan kilasan≥20 N・m/rad
Kebolehsuaian persekitaran: Suhu operasi -40℃kepada 180℃, serasi dengan persekitaran vakum (boleh beroperasi secara stabil pada 10⁻⁶baik)
IV. Medan Aplikasi Biasa
Robot kolaboratif: Sambungan pergelangan tangan pengesan akhir, seperti paksi keenam robot UR5e, mencapai cengkaman ringan dan berketepatan tinggi
Peralatan perubatan: Sendi gerakan kecil lengan robot pembedahan (seperti Da Vinci Xi), memerlukan pematuhan dengan persekitaran aseptik dan gangguan elektromagnet yang rendah
Aeroangkasa: Mekanisme kawalan sikap satelit, lengan mekanikal dron, menggunakan kebolehsuaian vakum dan ciri ringannya untuk mengurangkan kos pelancaran.
Pengurang harmonik PEEK: Penggunaan PEEK (CF/PEEK) yang diperkukuh gentian karbon untuk mengeluarkan pengurang harmonik boleh mengurangkan tegasan ubah bentuk kepada hanya 1/7 daripada keluli, meningkatkan ciri redaman dan mengurangkan risiko resonans. Bilangan gigi sentuhan antara gear fleksibel dan gigi gear tegar boleh ditingkatkan sebanyak 47%, memanjangkan hayat keletihan dengan ketara, dengan kiraan kitaran meningkat daripada 29,000 kali untuk gear fleksibel logam kepada 564,000 kali.
Pengurang harmonik PEEK: CF/PEEK menawarkan prestasi unggul
Sebagai tambahan kepada kelebihan seperti kekuatan khusus dan rintangan haus, berbanding silinder pendek berasaskan logamPEEK pengurang harmonik, pengurang harmonik PEEK yang diperbuat daripada CF/PEEK mempunyai ciri-ciri berikut:①tekanan ubah bentuk yang lebih rendah,②ciri redaman yang lebih baik, dengan berkesan mengurangkan kemungkinan resonans,③peningkatan bilangan gigi sentuhan dan kawasan jaringan antara gear fleksibel dan gigi gear tegar, meningkatkan daya tahan beban dan rintangan hentaman pengurang harmonik PEEK,④kehidupan keletihan yang unggul, dsb.
(1) Berbanding dengan pengurang harmonik silinder pendek berasaskan logam, di bawah beban yang sama, tegasan ubah bentuk bahan komposit berasaskan PEEK hanyalah 1/7 daripada keluli. Oleh itu, dalam dimensi paksi yang lebih kecil, modul gear yang lebih besar dan pekali ubah bentuk jejari boleh dipilih untuk struktur reka bentuk, memberikan kebebasan reka bentuk yang lebih besar.
(2) Frekuensi semula jadi bagi keseluruhan pengurang harmonik bahan komposit berasaskan PEEK adalah 40-45% lebih tinggi daripada yang berasaskan logam, menunjukkan bahawa bahan komposit berasaskan PEEK pengurang harmonik PEEK mempunyai ciri redaman yang lebih baik dan boleh mengurangkan kemungkinan resonans dengan berkesan.
(3) Di bawah keadaan operasi berkadar beban 20 N·m dan kelajuan 2000 rad/min, bilangan gigi bersirat dalam pengurang harmonik bahan komposit PEEK meningkat, mencapai 52 pasang, peningkatan 47% berbanding logam. Peningkatan bilangan gigi sesentuh dan kawasan siratan antara gear fleksibel dan gigi gear tegar membesarkan kawasan siratan pasangan gear, dan tekanan sesentuh diagihkan ke atas lebih banyak permukaan gigi gear, meningkatkan daya tahan beban dan rintangan hentaman pengurang harmonik PEEK.
(4) Di bawah struktur yang sama, pengurang harmonik silinder pendek CF/PEEK mempunyai hayat keletihan yang lebih baik. Pengurang harmonik logam tradisional mempunyai tekanan ubah bentuk yang berlebihan, dan gigi gear fleksibel mengalami kegagalan statik apabila kiraan kitaran mencapai 29,000 kali. Gear fleksibel yang diperbuat daripada bahan komposit PEEK dijangka mempunyai kiraan kitaran sebanyak 564,000 kali dan jangka hayat keletihan selama 939.5 jam.
