ThePEEK sikloidal redüktörçekirdek iletim bileşeni olarak PEEK kompozit malzeme kullanan sikloidal bir pinwheel redüksiyon cihazıdır. Sikloidal iletimin yüksek yük taşıma kapasitesini PEEK malzemesinin hafiflik özellikleriyle birleştirir. Yapısal prensip, malzeme avantajları, performans parametreleri ve uygulama senaryoları açısından aşağıdaki ayrıntılar sunulmaktadır:
1. Yapısal İlke
PEEK sikloidal redüktör, tek kademeli sikloidal pinwheel şanzıman yapısını benimser: eksantrik bir giriş mili, 180° faz farkına sahip iki PEEK sikloidal tekerlek, bir çelik pim dişli muhafazası ve bir çıkış mekanizmasından oluşur. Giriş mili döndüğünde, eksantrik manşon sikloidal tekerleği planet hareketi gerçekleştirmek üzere tahrik eder. Sikloidal tekerlek diş profili, pim dişli muhafazası üzerindeki pim dişleriyle iç içe geçerek hareketi ve gücü çıkış mili üzerinden iletir. Temel yenilik, sikloidal tekerlek için %40 karbon fiber takviyeli PEEK enjeksiyon kalıplama ve pim dişli pimi için PEEK metal kompozit yapının kullanılmasıdır; bu sayede şanzıman bileşenlerinde hafiflik ve kendi kendini yağlama özelliği elde edilir.
2. Maddi Avantajlar
Hafif Tasarım: PEEK sikloidal redüktörün yoğunluğu sadece 1,45 g/cm³'tür, çelik sikloidal tekerleklere kıyasla ağırlığı %50-%60 oranında azaltır ve toplam ağırlığı %35'ten fazla azaltır, özellikle hassas yük gereksinimleri olan robot eklemleri için uygundur;
Dayanıklılık: PEEK malzemenin yüzey sertliği Rockwell sertliği R120'ye ulaşırken, karbon fiber takviyesiyle birleştiğinde diş yüzeyindeki aşınma oranı çeliğin yalnızca 1/5'i kadardır. Yüksek sıcaklık koşullarında yağlama gerektirmeden uzun süreli çalışmaya devam edebilir;
Sıcaklık Uyarlanabilirliği: PEEK sikloidal redüktör -50°C'lik geniş bir sıcaklık aralığında kararlı bir şekilde çalışabilir.℃200'e kadar℃343 dereceye kadar ısıl deformasyon sıcaklığına sahip℃, yüksek sıcaklıklı endüstriyel ortamların gereksinimlerini karşılar.
3. Temel Performans Parametreleri
Azaltma Oranı: 8:1 ila 100:1 (tek kademeli), daha yüksek azaltma oranlarına ulaşmak için iki kademeli seri bağlantıyı destekler
Nominal Tork: 10 ila 200N・m (BX-25 ila BX-100 modellerine karşılık gelir)
Şanzıman Doğruluğu: Dönüş boşluğu≤3 ark dakika, iletim verimliliği > %95 (nominal koşullar altında)
Ömür Endeksi: Nominal yük altında yorulma ömrü > 8000 saat, darbe yük taşıma kapasitesi nominal torkun 3 katıdır
4. Tipik Uygulama Senaryoları
İnsansı robot eklemleri: 50W ile 5kW motorlara uyarlanabilir. Dahili ve harici şaft kompozit yapısı sayesinde ağırlığı %33 oranında azaltır, tork yoğunluğunu %50 oranında artırır, hem güç hem de esneklik gerektiren parmak ve diz eklemleri gibi karmaşık hareket senaryoları için uygundur.
Endüstriyel robot yardımcı bileşenleri: Endüstriyel robotların hafif yük bilek eklemleri veya sık sık dur-kalk ve esnek dönüş gerektiren ek yürütme modülleri için PEEK sikloidal redüktörlerin kullanılması, yorulma direnci sayesinde çekirdek dışı transmisyon parçalarının ağırlığını azaltabilir ve bakım duruş sürelerini azaltabilir.
V. Ana Bileşenler için Malzemelerin Uygulanması
Spiral Konik Dişli: Spiral konik dişli, PEEK spiral konik dişli redüktörünün temel aktarma bileşenidir. Spiral konik dişlinin üretiminde PEEK veya karbon fiber takviyeli PEEK kullanılması, aktarma hassasiyetini korurken ağırlığı önemli ölçüde azaltabilir. Kamuoyuna açıklanan bilgilere göre, Komei Innovation tarafından tanıtılan PEEK hafif spiral konik redüktör, malzeme inovasyonu sayesinde redüktörün darbe direncini 1,62 kg ağırlığında %200 artıran ve insansı robotların yüksek yük gereksinimlerini karşılayan bir spiral konik dişliye sahiptir. Aynı zamanda, PEEK'in yorulma direnci, spiral konik dişlinin yüksek frekanslı ve değişken yük koşullarında kullanım ömrünü uzatmaya yardımcı olur.
Pim Dişleri: Pim dişleri, spiral konik dişlinin diş yüzeyine doğrudan temas eder ve iyi aşınma direnci gerektirir. PEEK bazlı kompozit malzeme pim dişleri veya PEEK kaplamalı metal pim dişleri kullanmak, PEEK'in düşük sürtünme katsayısından yararlanarak diş yüzeyindeki sürtünme ve aşınmayı azaltabilir ve böylece yağlama ihtiyacını azaltabilir veya daha basit yağlama şemalarına olanak tanıyabilir. Ayrıca, elastik özelliği sayesinde iç içe geçme etkisini dengeleyerek çalışma gürültüsünü azaltabilir.
Destek ve Sızdırmazlık Bileşenleri: Redüktörün uç kapağı, destek halkası ve diğer yapısal bileşenleri, transmisyon dışı çekirdek parçalarının ağırlığını azaltabilen ve genel olarak hafifletebilen PEEK malzemeden üretilmiştir. PEEK malzemeden üretilen contalar, yüksek sıcaklık ve kimyasal korozyon direnci avantajlarıyla redüktörün içine yağ sızmasını önleyebilir ve zorlu dış ortam koşullarının erozyonuna karşı koyabilir; su altı, yüksek sıcaklık ve robot uygulamaları için diğer özel durumlara uygundur.
Geleneksel PEEK spiral konik dişli redüktörlerine kıyasla avantajları
Olağanüstü hafiflik performansı: PEEK'in yoğunluğu yaklaşık 1,32 g/cm³ olup, yaygın olarak kullanılan metal malzemelerden çok daha düşüktür. Bazı parçaların üretiminde PEEK kullanımı, redüktörün ağırlığını önemli ölçüde azaltabilir, robot eklemlerindeki yükü azaltabilir, hareket esnekliğini ve enerji kullanım verimliliğini artırabilir; bu da yüksek serbestlik dereceleri ve uzun pil ömrü arayan insansı robotlar için büyük önem taşır.
Optimize edilmiş gürültü kontrolü: PEEK'in belirli elastikiyeti ve kendi kendini yağlama özelliği sayesinde, PEEK sikloidal redüktör, spiral konik dişli ve pim çarkının birbirine geçmesiyle oluşan titreşimi etkili bir şekilde tamponlayabilir, böylece gürültüyü azaltır ve laboratuvarlar ve gürültüye duyarlı tıbbi ortamlar gibi senaryolarda robotların kullanımını kolaylaştırır.
Gelişmiş çevresel uyumluluk: PEEK, mükemmel kimyasal dirence ve geniş sıcaklık aralığında kullanım performansına sahiptir. Geleneksel metal redüktörlerin yüksek sıcaklıklar ve kimyasal korozyon riskleri nedeniyle arızaya meyilli olduğu karmaşık senaryolarda, PEEK bileşenlerine dayalı redüktörler daha uzun süre stabil bir şekilde çalışabilir.
Ana uygulama senaryoları
İnsansı Robot Eklemleri: PEEK spiral konik dişli redüktörün tek kademeli redüksiyon oranı 87'ye, çift kademeli redüktör ise 3000'i bile aşabilir. PEEK sikloid redüktör, yüksek yük ve yüksek hassasiyet özelliklerine sahiptir. Hafif PEEK versiyonu, hem güç hem de ağırlık hassasiyeti gerektiren insansı robotların bel ve kalça gibi eklemleri ve alt uzuvları için uygundur. Guoxin Securities araştırmasına göre, alt uzuv eklemleri için ilgili redüktörün kullanılması ağırlığı %18 oranında azaltabilir ve kontrol hassasiyetini yaklaşık 3 kat artırabilir.
Özel Robotlar: Uzay araştırmaları ve derin deniz araştırmaları gibi özel robotlarda kullanıldığında, hafif özelliği nakliye ve enerji maliyetlerini azaltabilir ve mükemmel çevresel tolerans, redüktörün karmaşık sıcaklık ve nem koşullarında ve kimyasal aşındırıcı maddelerin varlığında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlayabilir.
