谐波减速器作为精密传动装置,在工业机器人、航空航天、医疗器械等领域广泛应用,但其性能受齿形设计、动力学模型、材料接触及摩擦特性、寿命预测等关键问题制约。本研究针对谐波减速器在实际应用中存在的齿形设计不合理、动态精度不足、材料磨损严重及寿命预测不准确等痛点问题,进行了深入研究。
本研究通过创新齿形设计技术,优化谐波减速器柔轮的齿形结构,提高了传动效率和精度。同时,建立了整机仿真模型和动力学参数模型,解决了动力学模型及动态精度问题。在材料接触及摩擦特性方面,深入研究了材料间的相互作用,提升了耐磨性和使用寿命。此外,还开发了性能检测技术和寿命预测模型,为谐波减速器的质量控制和性能优化提供了科学依据。技术架构涵盖了从设计、分析到检测的全过程,形成了完整的技术体系。
本研究成果掌握了谐波减速器柔轮设计的核心技术,具有独特的齿形设计优势,达到或接近国际领先水平。通过优化制造工艺和性能检测技术,显著提升了谐波减速器的传动效率和寿命,降低了故障率。此外,研究成果还促进了产学研合作,推动了新技术的产业化进程。申请的多项国内外专利和SCI文章,为技术创新提供了有力支撑。培养的人才团队为行业持续发展注入了新鲜血液,整体提升了我国在谐波减速器领域的竞争力。
20210702
制造业
谐波减速器关键技术研究
北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会
课题研究完成了既定的研究目标、研究任务和考核指标,分别解决了四大关键问题:谐波减速器柔轮的齿形设计问题,整机动力学模型及动态精度问题、材料接触特性及摩擦特性问题和寿命预测及性能检测问题。掌握谐波减速器柔轮的齿形设计技术,在齿形设计方面具有自己的独特技术,达到或接近国际水平,并为本项目产业化提供技术支撑;掌握柔轮单件制造工艺,并对柔轮关键集输指标进行测量;完成了谐波减速器中柔轮的设计、分析、检测等核心技术研究,建立了谐波减速器整机仿真模型和动力学参数模型;申请国内发明专利 5 项,申请 PCT 国际专利检索 5 项,录用 SCI 文章 4 篇;通过项目研究的技术基础与研究成果,课题组与北京宏远皓轩传动科技有限公司成立联合研发中心进行新技术、新产品的研发及产业化推进。为国家和行业培养从事谐波减速器设计、分析与制造方面的人才 20 人,并由这些人员带动形成从结构分析、齿形设计、制造工艺、装配与调试和项目管理有经验的人才团队。
