1. 谐波减速器的应用
谐波齿轮减速机在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用,特别是在高动态性能的伺服系统中,采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。它传递的功率从几十瓦到几十千瓦,但大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场
2. 谐波减速器应用于光刻机
第一,五轴联动叶片加工中心
就其重要性而言,五轴联动叶片加工中心一点不亚于芯片制造的光刻机,因为这台设备是用来加工航空发动机,汽轮机,鼓风机的核心部件-叶片。叶片是航发的关键零件,外形和内腔复杂,承受1700摄氏度的高温,并且大量使用钛合金等高强度的复合材料,加工难度之大可想而知。
目前我国高端的五轴联动叶片加工中心依赖进口,包括在国防领域,我国就引进了瑞士斯达拉格公司的产品。当然作为这一领域的佼佼者,包括美国的F35战机也在使用斯达拉格机床。除了瑞士企业,这种设备的主要生产国还包括德国(哈米勒),意大利(法拉利)等。
第二,工业机器人减速器
减速器是工业机器人(关节)的核心零部件之一,能生产工业机器人的国家很多,但是精密减速器却主要掌握在日本企业手中,在这一领域有两家企业,一个是纳博特斯克,主要生产RV减速器;一个是哈默纳科,以谐波减速器为主。RV减速器一般主要拥有基座,肩部等负载重部位,而谐波减速器主要用于小臂,腕部等部位。
第三,半导体设备
提到半导体设备,大家首先会想到光刻机。而实际上半导体设备有非常多的种类,包括刻蚀机,薄膜设备,测试设备和清洗设备等,像全球最大的半导体设备企业美国应用材料公司生产除光刻机和清洗设备外几乎所有的半导体设备,而且这家企业在薄膜PVD设备领域一家独大,其地位并不比光刻机企业差。就整体市场价值而言,刻蚀机,光刻机,薄膜设备是价值最高的三大半导体设备。除光刻机外,美国企业在其它几种设备方面占据优势。
第四,10nm以下半导体制程
10nm以下半导体制程工艺对于大多数晶圆制造企业来说就是禁区,宣布停止研发更先进制程的企业不在少数。那么半导体制程工艺到底有多难?以5nm为例,光是工艺步骤就有1000个,并且每一个步骤的合格率要达到99.99%,而且工艺越先进,需要集成相关学科领域的技术就越多。目前掌握10nm以下工艺的企业仅有三家,包括台积电,三星电子和英特尔。
第五,大型高精度衍射光栅刻划机
光栅机是光学领域最重要的母机,被称为"精密机械之王"。光栅的主要作用在于光谱分析,通过它可以获得物质的成分信息,广泛应用于信息科学,物理学,天文以及军事等领域。举一个例子,油漆有不同的颜色,一般人能分辨出的变化可能有几十种,而光栅则能分辨出超过上亿种颜色变化。目前能生产这一设备的只有美国,日本和中国等少数几个国家。
第六,重离子治疗设备
作为国际尖端的放射治疗技术,重离子治疗设备被誉为重大科学装置,全球最大最复杂的一台设备重达670吨。重离子治疗设备体积庞大(包括100多米长/60米宽的加速器),涉及到加速器,生物学,影像学,电子,核物理等众多前沿学科,被认为是最先进的肿瘤治疗系统。目前全球运营的(包括在建)医用重离子加速器仅有16台,大部分位于日本及欧洲。而重离子(含质子)治疗设备企业包括西门子,Varion,日本的东芝,三菱电机,住友,日立等。
第七,高端磁共振设备
也叫医用磁共振成像设备,主要用于血管造影,心脏病学检查等。目前高端磁共振设备主要掌握在美国通用,德国西门子,荷兰飞利浦三家企业手中。磁共振设备同样涉及到生物化学,IT技术,传感器,光学,流体力学等许多交叉学科,对磁场技术,射频技术,成像技术等有非常高的要求,是对一家企业的综合工业能力的考验,也正因为如此,该领域的主导企业大都是一些业务横跨多个行业的综合性工业巨头,其中被称为GPS的三大企业都是拥有百年以上历史。
第八,燃气轮机
主要应用于电力设备,工业,航母等领域,其工作原理类似航空发动机,正是由于其巨大的工业,军事价值,因此重型燃气轮机也被视为大国重器,像西门子的一台超级燃气轮机的发电量,可以满足一个中等城市的用电需求。目前该领域的三大企业分别是美国通用,德国西门子和日本三菱重工(如今的三菱电力)。重型燃气轮机的核心部件包括燃烧室,压气机,高温透平叶片。
第九,大推力军用涡扇发动机
相比民用发动机,掌握大推力的军用涡扇发动机技术的国家更少,就目前来看,也仅有美国,俄罗斯和中国。大推力军用涡扇发动机通常是小涵道比,加力推力超过10吨的涡轮风扇发动机,主要使用在重型战机,单发中型战机;而大涵道比发动机通常使用在运输机,轰炸机上,关系到国家的战略威慑力和民用航空的发展。美国最先进的F135发动机(配备于F35战机),最大推力在19-20吨,生产商为普惠发动机公司。俄罗斯主要的军用涡扇发动机企业包括土星公司等。
第十,超精密轴承/高端轴承
轴承的种类非常多,被称为"高端产品的关节",有航空航天领域的特种轴承,有用于精密机床主轴产品的超精密轴承(P4级以上),有重型机械用轴承,有高铁轴承,有半导体加工设备轴承等。作为一个基础性行业,轴承在很多高科技领域发挥着重要影响,像航空发动机的主轴承就是航发的关键部件之一,对精度,性能,寿命,可靠性有着极高要求。目前高端轴承生产企业主要集中在德国,美国,瑞典以及日本等国
3. 谐波减速器的应用背景
1、谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构,它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。这种传动与一般的齿轮传递具有本质上的差别,在啮合理论、集合计算和结构设计方面具有特殊性。谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3。
2、谐波减速器主要由三个基本构件组成:1.带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮);2.带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮);3.波发生器H。
4. 谐波减速器应用领域
可以的。2.谐波传动减速器 波发生器输入,刚轮固定,柔轮输出,输入和输出转向 相反的传动装置。
3.波发生器
5. 谐波减速器应用于电动汽车
在未装配前,柔轮及其内孔呈圆形,当波发生器装入柔轮的内孔后,由于波发生器的长度略大于柔轮的内孔直径,柔轮撑成椭圆形,迫使柔轮在椭圆的长轴方向与固定的刚轮完全啮合,在短轴方向完全分离,其余各处的齿视柔轮回转位置的不同,或者处于“啮入”状态,或者处于“啮出”状态。由于刚轮固定,波发生器逆时针转动时,柔轮作顺时针转动。当波发生器连续回转时,柔轮长轴和短轴及“啮入”、“啮出”的位置随之不断变化,柔轮齿由啮入转向啮出,又啮合转向啮出,由啮出转向脱开,如此,啮入、啮合、啮出、脱开、啮入、啮合……往复循环,迫使柔轮连续转动。
柔轮随着波发生器转动过程中,其中一个齿从与刚轮的一个齿啮合到再一次与刚轮上的这个齿相啮合时,柔轮恰好旋转一周,而此时波发生器旋转了很多圈,波发生器的旋转圈数与柔轮旋转圈数(1圈)之比,即为谐波齿轮减速器的减速比,故其减速比很大。在整个运动过程中,柔轮的变形在柔轮圆周的展开图上是连续的简谐波形,因此,这一传动称之为谐波齿轮传动。
谐波齿轮减速器按其机械波数目的多少可分为:单波、双波及三波,其中最常用的是双波传达。在谐波传动中,刚轮与柔轮的齿数差应等于机械波数的整数倍,通常取其等于波数。
6. 谐波减速器应用比例
摆线针轮与涡轮蜗杆共同点:效率低,扭矩输出大。
摆线针轮与涡轮蜗杆减速机的区别:
1,摆线针轮通常都是以面输出,空回以及背隙很小,进口的通常可以控制在10弧分以内。而涡轮蜗杆通常都是以轴输出。很难控制空回,特别是当涡轮与蜗杆磨合时间比较长后,其空回都比较大。通常是度级的。
2,涡轮蜗杆最大的特点是自锁功能。但是其允许输入的转速范围很低。而摆线针轮一般都可以实现与行星轮集合成一体,其减速比可以做到很大。
3,摆线针轮的结构以及运转模式可以参照谐波减速机。而涡轮蜗杆的传动相对比较简单。
2.行星减速机和摆线针轮减速机比,行星减速机体积小,效率高能到97%,重量轻,回程间隙低,一般搭配伺服电机和步进电机,价格比摆线针轮的贵很多;摆线针轮减速机单级减速比能做从6-81,承受扭矩方面也不同比数的行星强很多,但是它的回程间隙大,使用需要维护换油,效率不如行星的高,噪音比行星的大,发热,一般搭配普通的电机,也有少数配大功率伺服电机的,摆线针轮减速机的价格就比行星减速机的价格便宜很多了.行星减速机想用得安稳一点的话还是要进口的,比如台湾品宏行星减速机的就很不错,价格又合理;摆线针轮的一般用国产的就能满足要求,少数用进口的.
3.
一、摆线针轮减速特点:
1、高速比和高效率单级传动,就能达到1:87的减速比,效率在90%以上,如果采用多级传动,减速比更大。
2、结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理,输入轴输出轴在同一轴心线上,使其机型获得尽可能小的尺寸。
3、运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多,重叠系数大以及具有机件平衡的机理,使振动和嗓声限制在最小程度。 4、使用可靠、寿命长因主要零件采用高碳铬钢材料,经淬火处理(HRC58~62)获得高强度,并且,部分传动接触采用了滚动摩擦,所以经久耐用寿命长。
两者相比之下力距没有圆柱齿轮大、造价比圆柱齿大、机械强度也没有圆柱齿大、传动比大、体积小。
二、 圆柱齿轮减速机的特点如下:
1、齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成,齿面硬度达HRC58-62,齿轮均采用数控磨齿工艺,精度高,接触性好。
2、传动率高:单级大于96.5%,双级大于93%,三级大于90%。 3、运转平稳,噪音低。
4、使用寿命长,承载能力高。 5、易于拆检,易于安装。 三、两者比较分析:
圆柱齿减速机造价低、力距大、噪音低,但传动比小。两者相比之下摆线针轮减速机的力距没有圆柱齿轮大、造价比圆柱齿大、机械强度也没有圆柱齿大、传动比大、体积小。 其时每种减速机型号都有各自的优点,也各有不足,安装方式也是不一样的,就看客户的实际使用情况了,只要选择合适的减速机,一定能为您设备提供和谐传动。
7. 谐波减速器的应用场景
从底座开始算第一轴的话,一般情形下,前三轴都是RV减速机,五轴六轴都是谐波减速机,四轴看应用情况