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            學到了丨原來影響諧波減速器壽命的關鍵因素是它!

            2020-12-15

            諧波減速器替代進口,一直是眾多國產品牌的追求與理想,但大多數均止步于“使用壽命”這道坎。

            在諧波減速器的各項性能參數中,使用壽命是一個綜合參數,也是最難以突破的技術關鍵點。一般而言,在諧波減速器的使用壽命評估過程中,其壽命會因產品的性能需求不同而各異。

            在使用條件比較惡劣的情況下,大多數用戶會用耐沖擊能力來考量使用壽命,這就對柔輪和柔性軸承的耐沖擊性能要求比較高;對定位精度要求比較高的用戶,一般會用精度壽命來考量使用壽命;對齒隙比較敏感的用戶,會用剛度壽命來考量使用壽命。

            針對不同的考量方法,昊志機電通過深入研究后,做了大量的多品牌的產品橫評測試工作,包括耐沖擊測試、精度壽命測試、剛度壽命測試。橫評測試選取了4家市場主流品牌諧波減速器,型號和測試參數均對標行業標桿HarmonicDrive(以下簡稱“HD”)的SHG-20-50-2UH。

            1
            耐沖擊壽命測試

            測試條件:向諧波減速器施加瞬間允許最大轉矩,直至減速器破壞無法轉動,考量減速器的耐沖擊次數,它等于使用波發生器的變形次數。

            橫評測試結果如下:

            耐沖擊測試(沖擊轉矩:126N.m

            品牌

            沖擊次數(單位:萬次)

            HD

            >500

            昊志機電

            >500

            品牌A

            268

            品牌B

            >500

            2
            精度壽命測試

            測試條件:向諧波減速器輸出端施加持續的額定負載轉矩,輸入端以1000RPM連續運轉,考量不同運轉時數之后的傳動精度。

            橫評測試結果如下:

            1608016313231338.jpg

            3
            剛度壽命測試

            測試條件:向諧波減速器輸出端施加持續的額定負載轉矩,輸入端以1000RPM連續運轉,考量不同運轉時數之后的減速器扭轉剛度值K1。

            橫評測試結果如下:

            1608016359924408.jpg

            由橫評測試結果來看,昊志機電的諧波減速器在耐沖擊壽命測試、精度壽命測試、剛度壽命測試等多方面壽命性能上均處于行業前列,整體上達到較優的壽命性能,比肩HD產品標準。

              壽命橫評測試平臺.jpg

                  壽命橫評測試平臺


            影響諧波減速器壽命的關鍵因素到底是什么?

            諧波減速器的三大核心零部件包括:柔輪、剛輪和波發生器,壽命是一個綜合性能參數,與這三大零部件均息息相關,在設計合理(特別是齒形設計)的情況下,影響壽命的關鍵因素主要有:鋼材的選擇、材料的熱處理工藝、材料的表面處理工藝、潤滑脂的選擇。具體到各大零部件,其性能要求有:

            1.柔輪:材料芯部柔韌,耐沖擊,表面(特別是齒面)耐磨,材料表面具有自潤滑功能則更優。

            2.剛輪:齒面耐磨,表面具有自潤滑功能則更優。

            3.柔性軸承:變形疲勞強度高,耐沖擊,表面耐磨,材料表面具有自潤滑功能則更優。

            4.潤滑脂:耐極壓,耐摩擦,易滲透易纏繞。


            昊志機電是如何突破壽命限制的?

            在出色的使用壽命背后,是昊志機電長期的技術與工藝的積累。2014年,昊志機電進入機器人領域,正式開始諧波減速器的研發,歷經五年對機器人減速器的理論研究與實踐摸索,首先攻克了齒形、凸輪廓等設計難關,之后不斷突破材料限制、熱處理與材料表面處理以及潤滑技術的瓶頸。

            圖片
            柔輪方面

            對原材料及其供應商,精挑細選;熱處理過程嚴于把控,保證材料的結構組織與合理的晶粒度,從而保證材料最終的柔韌性與耐沖擊性;聯合科研院所的力量,成功開發高效材料表面強化技術,大幅提升齒面耐磨性能。

            圖片
            剛輪方面

            特別定制了高強度及潤滑性能優良的高性能特殊鑄鐵,在保證耐磨和優越的自潤滑性能的同時降低了產品噪聲值。

            圖片
            柔性軸承方面

            聯合日本三大軸承品牌之一KOYO進行開發,強強聯合,在諧波減速器用柔性軸承上,配合昊志機電諧波減速器零部件的不同公差要求,開發出了全系列適合我司產品特點的客制化產品。

            圖片
            潤滑脂方面

            基于潤滑理論及多年潤滑脂應用經驗,昊志機電開發了專用潤滑脂。該潤滑脂對傳動件產生纏繞性油膜,降低了傳動件磨損,提升油膜強度的同時降低溫升。

            此外,由于獨有配方的潤滑脂中含有納米級別的球狀微粒成分,其直徑約為分子直徑的二十分之一,可以滲透到部件間的每一個角落而不會引起粘度的變化;納米級微粒起到細微軸承的作用,利用軸承效應,將滑動摩擦轉變為滾動摩擦,從而最大限度地降低了傳動件的磨損速度。

            異常磨損下磨粒的狀態.jpg

            異常磨損下磨粒的狀態

            正常磨損下磨粒狀態.jpg

            正常磨損下磨粒狀態

            目前,昊志機電已經形成兩大系列(雙波系列、三波系列)、10種規格(11、14、17、20、25、32、40、45、50、58)、6大減速比(30、50、80、100、120、160)及機器人關節模組全系列產品,公司諧波減速器產品線不斷拓寬,可滿足不同領域的不同需求。

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