GÖZ ATMAKharmonik redüktörlerpolietereterketon (PEEK) kompozit malzemeleri harmonik tahrik yapısına uygulayan, geleneksel harmonik redüktörlerin yüksek redüksiyon oranı özelliklerini PEEK malzemelerin hafiflik avantajlarıyla birleştiren yenilikçi hassas redüksiyon cihazlarıdır. Aşağıda, yapısal özellikler, malzeme inovasyonu, performans parametreleri ve uygulama alanları olmak üzere dört boyuttan ayrıntılı bir giriş yer almaktadır:
I. Yapısal Özellikler
GÖZ ATMAKHarmonik redüktörler, dalga jeneratörünün klasik harmonik tahrik yapısını - esnek dişli - rijit dişliyi benimser. Harmonik redüktörlerin temel yeniliği, esnek dişlinin tek parça enjeksiyon kalıplamasında %50 uzun cam elyaf takviyeli PEEK kullanılması ve rijit dişlinin iç dişli halkasının PEEK metal bir ek parça (çelik taban + PEEK diş yüzeyi) yapısında olmasıdır. Dalga jeneratörü yatağının dış halkası, geleneksel harmonik redüktörlerdeki gres bağımlılığını ortadan kaldıran PEEK kendinden yağlamalı bir kafesle entegre edilmiştir. Genel yapı, topoloji optimizasyonu ile tasarlanmış olup, esnek dişlinin duvar kalınlığı toleransı, birleştirme sırasında tutarlı elastik deformasyon sağlamak için ±0,01 mm içinde kontrol edilmiştir.
II. Maddi Yenilik
Hafiflik atılımı: PEEK esnek dişlinin yoğunluğu yalnızca 1,5 g/cm³'tür; bu da çelik esnek dişliye kıyasla ağırlığı %60 oranında azaltır ve atalet momentini %45 oranında düşürerek robot eklemlerinin dinamik tepki hızını önemli ölçüde artırır.
Yorulma direnci: Elyaf oryantasyonunun iyileştirilmesi sayesinde PEEK esnek dişlinin eğilme yorulma ömrü 10⁸ çevrime (nominal yük altında) ulaşır ve çelik seviyesinin %85'ine yaklaşır.
Sürtünme optimizasyonu: PEEK diş yüzeyinin sürtünme katsayısı 0,05 kadar düşüktür (kuru sürtünme koşulu) ve sert dişli diş yüzeyindeki PTFE kaplama ile birleştirildiğinde, yağsız sessiz çalışma sağlar (gürültü)≤(55dB).
III. Temel Performans Parametreleri
Azaltma oranı aralığı: 50:1 ila 320:1 (tek aşamalı iletim), 10.000:1'lik ultra yüksek bir azaltma oranına ulaşmak için çok aşamalı seri bağlantıyı destekler
Anma torku: 3 ila 50 N・m (HX-14 ila HX-50 modelleri), tepe torku nominal değerin iki katına ulaşabilir
Doğruluk göstergeleri: Geri tepme≤1 dakika, iletim hatası≤30 ark saniyesi, burulma sertliği≥20 Kuzey・m/rad
Çevresel uyumluluk: Çalışma sıcaklığı -40℃180'e kadar℃, vakum ortamlarıyla uyumludur (10 derecede stabil olarak çalışabilir)⁻⁶Kuyu)
IV. Tipik Uygulama Alanları
İşbirlikçi robotlar: UR5e robotunun altıncı ekseni gibi uç etkililerin bilek eklemleri, hafif ve yüksek hassasiyetli kavrama sağlar
Tıbbi ekipman: Aseptik ortamlara ve düşük elektromanyetik girişime uyum gerektiren cerrahi robot kollarının (Da Vinci Xi gibi) küçük hareketli eklemleri
Havacılık ve Uzay: Uydu tutum kontrol mekanizmaları, drone mekanik kolları, vakum uyumluluğu ve hafiflik özelliklerinin kullanılarak fırlatma maliyetlerinin düşürülmesi.
PEEK harmonik redüktörler: Harmonik redüktörlerin üretiminde karbon fiber takviyeli PEEK (CF/PEEK) kullanımı, deformasyon stresini çeliğin yalnızca 1/7'sine düşürebilir, sönümleme özelliklerini iyileştirebilir ve rezonans riskini azaltabilir. Esnek dişli ile sert dişli dişleri arasındaki temas dişi sayısı %47 artırılabilir ve bu da yorulma ömrünü önemli ölçüde uzatır; metal esnek dişlilerde çevrim sayısı 29.000 defadan 564.000 defaya çıkar.
PEEK harmonik redüktörler: CF/PEEK üstün performans sunar
Metal esaslı kısa silindirlilere kıyasla özgül mukavemet ve aşınma direnci gibi avantajlara ek olarakPEEK harmonik redüktörlerCF/PEEK'ten üretilen PEEK harmonik redüktörler aşağıdaki özelliklere sahiptir:①daha düşük deformasyon gerilimi,②daha iyi sönümleme özellikleri, rezonans olasılığını etkili bir şekilde azaltır,③Esnek dişli ile sert dişli dişleri arasındaki temas dişi sayısı ve birbirine geçme alanı artırılarak PEEK harmonik redüktörün yük taşıma ve darbe direnci artırılmıştır,④üstün yorulma ömrü, vb.
(1) Metal bazlı kısa silindirli harmonik redüktörlerle karşılaştırıldığında, aynı yük altında PEEK bazlı kompozit malzemelerin deformasyon gerilimi, çeliğinkinin yalnızca 1/7'si kadardır. Bu nedenle, daha küçük bir eksenel boyutta, daha büyük bir dişli modülü ve radyal deformasyon katsayısı, tasarım yapısı için seçilebilir ve bu da daha fazla tasarım özgürlüğü sağlar.
(2) PEEK esaslı kompozit malzeme harmonik azaltıcının tamamının doğal frekansları, metal esaslı olanlardan %40-45 daha yüksektir; bu da PEEK esaslı kompozit malzeme PEEK harmonik azaltıcıların daha iyi sönümleme özelliklerine sahip olduğunu ve rezonans olasılığını etkili bir şekilde azaltabileceğini göstermektedir.
(3) 20 N·m yük ve 2000 rad/dak hız nominal çalışma koşulları altında, PEEK kompozit malzemeden üretilen harmonik redüktördeki birbirine geçen diş sayısı artarak 52 çifte ulaşır ve bu da metale göre %47'lik bir artışa denk gelir. Esnek dişli ile rijit dişli arasındaki temas dişi sayısının ve birbirine geçen alanın artması, dişli çiftinin birbirine geçen alanını genişletir ve temas basıncı daha fazla dişli dişi yüzeyine dağıtılarak PEEK harmonik redüktörün yük taşıma ve darbe direncini artırır.
(4) Aynı yapı altında, CF/PEEK kısa silindirli harmonik redüktörler daha iyi yorulma ömrüne sahiptir. Geleneksel metal harmonik redüktörler aşırı deformasyon stresine maruz kalır ve esnek dişli dişleri, çevrim sayısı 29.000'e ulaştığında statik arıza yaşar. PEEK kompozit malzemelerden üretilen esnek dişlinin 564.000 çevrim sayısına ve 939,5 saatlik yorulma ömrüne sahip olması beklenmektedir.
