请务必阅读正文后的声明及说明目录
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摆线减速器介绍 3
摆线减速器市场分析 4
摆线减速器在人形机器人上的运用 5
图表目录
图1:精密摆线减速器结构爆炸图 3
图2:精密摆线传动原理图 4
图3:全球摆线减速器市场规模(亿美元) 5
图4:FoundationRobotics使用摆线齿轮传动装置 5
图5:科盟创新发布七款机器人核心传动技术新品 6
图6:双环传动摆线减速器产品 6
图7:中大力德摆线减速器产品 7
图8:动易科技推出了准直驱一体化摆线关节模组 8
表2:各类减速器相关性能指标对比 4
请务必阅读正文后的声明及说明摆线减速器介绍
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摆线针轮减速器是一种常见的传动装置。从结构上看,摆线针轮减速器主要由输入部分、减速部分和输出部分组成:①输入部分:包括输入轴(动力的输入端,通常与电机等动力源相连)、双偏心套(安装在输入轴上,为摆线轮的运动提供偏心距)、转臂轴承(安装在双偏心套上,为摆线轮的运动提供支撑和导向)等;②减速部分
:包括摆线轮(核心部件之一)、针齿销(与摆线轮的齿廓相啮合,固定在针齿壳上)
、针齿套(减小针齿销与摆线轮之间的摩擦,提高传动效率和使用寿命)、针齿壳(用于固定针齿销,为针齿销提供支撑和定位)等;③输出部分:包括输出轴(动力输出端)、销轴(连接摆线轮和输出轴)、柱销(与摆线轮的柱销孔相配合,将摆线轮的运动传递给输出轴)、柱销套(保护柱销,减少磨损)等。
图1:精密摆线减速器结构爆炸图
数据来源:《新型精密摆线针轮减速器的设计研究》、
摆线针轮减速器利用行星式传动原理,采用摆线针齿啮合实现减速效果。摆线针轮减速器全部传动装置可分为三部分:输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套,在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承,形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道,并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合,以组成齿差为一齿的内啮合减速机构,(为了减小摩擦,在速比小的减速机中,针齿上带有针齿套)。当输入轴带着偏心套转动一周时,由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故,摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动,在输入轴正转一周时,偏心套亦转动一周,摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速,再借助W输出机构。
图2:精密摆线传动原理图
数据来源:《新型精密摆线针轮减速器的设计研究》、
摆线针轮减速器优缺点明显。目前,精密减速器主要包括行星减速器、谐波减速器、RV减速器、摆线减速器四类,各类减速器特点显著,其中RV减速器减速比大、传动效率高、负载大、精度高、寿命长,但体积大,很难小型化,同时成本较高;行星减速器体积小、成本低,但在减速比、精度等指标上表现较差;谐波减速器减速比精度极高,体积也相对较小,但负载低,抗冲击性较弱。相较之下,摆线减速结合了其他减速器的优点,在保持较高减速比和精度的情况下,负载也能保持较高水平,但目前受限于设计和加工,体积和重量相较较大。
表2:各类减速器相关性能指标对比
参数
RV减速器
行星减速器
谐波减速器
摆线减速器
减速比
中高
低
极高
一般
扭矩密度
极高
一般
低
较高
精度
高
一般
极高
高
体积/重量
较大
紧凑
小
一般
效率
极高
较高
高
高
寿命
长
长
一般
长
噪音
较高
低
低
低
成本
最高
较低
高
高
数据来源:科峰控股招股说明书,绿的谐波公司官网,
摆线减速器市场分析
请务必阅读正文后的声明及说明摆线减速器主要用于通用领域,2024年全球市场规模达16.77亿美元。当前市面上主流的摆线减速器体积较大,通常用于环保、建筑、电力、化工、食品、塑料、橡胶、矿山、冶金、水泥、船舶、水利、纺织、印染、饲料、造纸、陶瓷等国民经济各大行业。据据GlobalGrowthInsights相关数据,2024年全球摆线市场已达16.77亿美金,预计到2033年将实现24.49亿美金。
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2024
2025E
2033E
数据来源:GlobalGrowthInsights、
摆线减速器在人形机器人上的运用
摆线减速器兼具RV谐波优点,有望成为人形机器人减速器新方向。从下游运用来看,工业机器人是精密减速器的主要运用行业。而目前工业机器人产品中,主要以RV减速器和谐波减速器为主。相比之下,RV减速器承载能力较强,但由于传动原理和结构的限制,难以实现小型化;谐波减速器可以实现小型化设计,但其承载能力和抗冲击能力相对较差。在未来的人形机器人运