Reductorul robotizat PEEK pentru RV este un dispozitiv de reducere de înaltă precizie care aplică materiale compozite PEEK (polietere eter cetonă) pe structura transmisiei RV (vector rotativ), integrând rigiditatea ridicată a reductoarelor RV cu avantajul greutății reduse oferit de materialele PEEK. În continuare, se prezintă o introducere din perspectiva inovării structurale, a proprietăților materialelor, a indicatorilor de performanță și a scenariilor de aplicare:
I. Inovație structurală
Adoptă o structură de reducere în două etape: prima etapă este reducerea angrenajului planetar (angrenaj solar + 3 angrenaje planetare), iar a doua etapă este reducerea cu roată dințată cicloidală (2 roți cicloidale cu o diferență de fază de 180°). În componentele principale ale transmisiei, roțile cicloidale sunt fabricate din turnare prin injecție PEEK armat cu 30% fibră de carbon, știfturile cu dinți sunt structuri compozite PEEK-metal (strat rezistent la uzură PEEK la exterior + arbore cu miez de oțel), iar carcasa rulmentului arborelui excentric integrează bucșe autolubrifiante PEEK, permițând funcționarea pe termen lung fără ulei. Structura generală este optimizată prin topologie cu elemente finite, reducând numărul de piese cu 25% în comparație cu reductoarele RV tradiționale din oțel.
II. Proprietățile materialelor
Avantajul raportului rezistență-greutate: Rezistența la tracțiune a roții cicloidale din PEEK atinge 180 MPa, cu o densitate de numai 1,45 g/cm³, reducând greutatea cu 55% în comparație cu roțile cicloidale din oțel. În același timp, rezistența la încovoiere a rădăcinii dintelui este crescută cu 40% datorită designului orientat al fibrei de carbon.
Performanță dinamică: Coeficientul de amortizare al materialului este de 0,02 (0,001 pentru oțel), reducând zgomotul de transmisie cu 15-20 dB și crescând frecvența de rezonanță la peste 3000 Hz.
Adaptabilitate la mediu: Își menține proprietățile mecanice stabile în intervalul de temperatură de la -60°C la 220°C, este rezistent la eroziunea uleiului hidraulic și a uleiului de angrenaj și îndeplinește cerințele nivelului de protecție IP67.
III. Indicatori principali de performanță
Precizie de transmisie: Joc rotativ ≤ 15 secunde de arc, precizie de poziționare repetată ±5 secunde de arc, fluctuație a cuplului de pornire în gol ≤ 3%.
Capacitate de încărcare: Cuplu nominal de ieșire 80-300 N・m (modelele corespunzătoare RV-40 până la RV-110), factor de suprasarcină pe termen scurt de 2,5 ori.
Eficiență și durată de viață: Eficiență a transmisiei 94%-96% (la o turație de intrare de 2000 rpm), MTBF (Timp mediu între defecțiuni) 20.000 de ore (în condiții nominale).
IV. Scenarii tipice de aplicare
Roboți umanoizi: Piese cu sarcini mari, cum ar fi articulațiile de rotație a taliei și articulațiile genunchiului, cum ar fi unitatea de acționare a articulației șoldului de la Tesla Optimus (care necesită reductoare de clasă 200 Nm).
Roboți industriali: axe J2/J3 ale brațelor mecanice cu șase axe, înlocuind reductoarele armonice tradiționale pentru a obține o rigiditate mai mare.
Echipamente de ultimă generație: roboți de manipulare a plachetelor semiconductoare, efectori finali pentru roboți chirurgicali, care trebuie să îndeplinească simultan cerințe de greutate redusă și precizie de poziționare la nivel micronic.
