本潤(rùn)諧波桂新飛以“國(guó)內(nèi)外諧波減速器性能差異探討”為主題的演講

12月21日，2020高工機(jī)器人&高工移動(dòng)機(jī)器人年會(huì)硬件設(shè)備專場(chǎng)上，本潤(rùn)諧波副總經(jīng)理桂新飛發(fā)表以“國(guó)內(nèi)外諧波減速器性能差異探討”為主題的演講。

桂新飛表示，諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)誕生于20世紀(jì)50年代，是伴隨航天技術(shù)的發(fā)展而催生出的一種新型傳動(dòng)技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大、質(zhì)量輕、體積小、承載能力大、噪聲小以及運(yùn)動(dòng)精度高等優(yōu)勢(shì)。

隨著智能制造的推進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)一路走高，諧波減速器作為產(chǎn)業(yè)上游核心零部件，有望獲得重大利好。

國(guó)內(nèi)外諧波減速器性能比較

諧波減速器市場(chǎng)基本由日系品牌主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)諧波減速器作為后入局者，產(chǎn)品在精度保持性、使用壽命、質(zhì)量的一致性方面有待提高。桂新飛指出，衡量諧波減速器的關(guān)鍵性能指標(biāo)主要有：扭轉(zhuǎn)剛度、啟動(dòng)扭矩、傳動(dòng)精度、空程、背隙、傳動(dòng)效率、超載性能、使用壽命等。從各個(gè)指標(biāo)分拆來看，國(guó)產(chǎn)諧波減速器主要表現(xiàn)為使用壽命較短、精度保持性差、傳動(dòng)效率不高、噪聲大、負(fù)載小。

具體分析，國(guó)內(nèi)諧波減速器壽命主要失效形式表現(xiàn)為齒輪磨損后導(dǎo)致傳動(dòng)精度嚴(yán)重下降；國(guó)外諧波減速器壽命，主要失效形式為柔性軸承的破壞，而不是齒輪磨損失效。齒面磨損及柔輪內(nèi)壁與柔性軸承外圈間磨損不僅影響諧波減速器的傳動(dòng)精度和效率，而且還會(huì)造成過大的噪聲、振動(dòng)，甚至導(dǎo)致柔輪輪齒斷裂。

國(guó)產(chǎn)機(jī)器人在運(yùn)行的初始階段幾乎能達(dá)到國(guó)外同種產(chǎn)品的重復(fù)定位精度，但隨著時(shí)間的推移，其磨損加劇，重復(fù)定位精度迅速下降，其中的主要因素來源于減速器的失效，包括磨損、疲勞破壞等。如何提高國(guó)產(chǎn)諧波減速器的傳動(dòng)精度和使用壽命，降低磨損，已成為亟待解決的問題。

桂新飛認(rèn)為，要改進(jìn)國(guó)產(chǎn)諧波減速器的“短板”，首先必須加強(qiáng)在材料、加工工藝、動(dòng)力學(xué)方面的研究：諧波減速器依靠柔輪的彈性變形傳遞動(dòng)力，對(duì)材料的抗疲勞性能、耐磨性要求高，高品質(zhì)的材料是提高使用壽命、提高精度保持性的關(guān)鍵；同時(shí)，加大高精尖設(shè)備的投入，加工出精度好、質(zhì)量高的零部件；重視性能檢測(cè)工作，形成研發(fā)——檢測(cè)——再研發(fā)的良性循環(huán)，通過性能檢測(cè)評(píng)估工作優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提升產(chǎn)品性能。

桂新飛強(qiáng)調(diào)，在認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)外諧波減速器產(chǎn)品性能存在差異的同時(shí)，也應(yīng)看到國(guó)內(nèi)產(chǎn)品近幾年的進(jìn)步，從本潤(rùn)公司產(chǎn)品近幾年測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比來看，目前，本潤(rùn)諧波減速器在空程指標(biāo)上實(shí)際的精度已優(yōu)于國(guó)外品牌產(chǎn)品，其他指標(biāo)（如：傳動(dòng)誤差，背隙，傳動(dòng)效率等）也在快速的接近或超越國(guó)外產(chǎn)品。隨著加工工藝，材料，齒形設(shè)計(jì)，潤(rùn)滑的研究，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的使用壽命也在大大提升。

諧波減速器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討

隨著諧波減速器的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，除了滿足常規(guī)需求外，諧波減速器正朝著高速、高精度、低噪聲、小振動(dòng)、輕量化、集成一體化、專用化等方向發(fā)展。

桂新飛解釋道，在性能表現(xiàn)上，用戶對(duì)諧波減速器的大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高傳動(dòng)效率以及使用壽命長(zhǎng)的需求顯著。因此，廠商除了不斷改進(jìn)材料、品質(zhì)、提高工藝水平外、還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新。

而在結(jié)構(gòu)方面，減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成關(guān)節(jié)總成，也是大力開拓形式，目前市面上已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品；其次是微型化，超小型的減速器開發(fā)也是高端研發(fā)方向，在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)機(jī)已基本研制成功。

演講最后，桂新飛主要對(duì)本潤(rùn)諧波的發(fā)展歷程做了基本介紹，本潤(rùn)諧波成立于2013年，其前身是一家致力于自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、組裝以及精密五金零部件加工的科技型企業(yè)，有10年以上自動(dòng)化集成項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn)。

本潤(rùn)諧波現(xiàn)有人數(shù)72人，其中研發(fā)人員24人，占比33%，公司專注于諧波減速器技術(shù)研發(fā)，從材料到工藝，公司已掌握諧波減速器制造的全套技術(shù)，并成功開發(fā)并量產(chǎn)240余款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、掌握核心工藝的諧波減速器。目前公司生產(chǎn)的減速器各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家A級(jí)或1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具有精度高，傳動(dòng)速比大，傳動(dòng)效率高，壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。

整體而言，公司在諧波減速器競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)上，具有先進(jìn)的加工設(shè)備、產(chǎn)品品種齊全、全部產(chǎn)品滿足A級(jí)或1級(jí)國(guó)家品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、交期短、可按客供圖定制等優(yōu)勢(shì)。未來，本潤(rùn)諧波將憑借穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)，積極開拓諧波減速器市場(chǎng)。

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