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减速机网 专利 内摆线针轮行星传动装置专利可行性报告 减速机网
来源:减速机信息网    时间:2008年8月6日14:25  责任编辑:jishu  

内摆线针轮行星传动装置

  一、背景与意义

摆线减速机是上世纪六十年代从国外引进,目前已是国内减变速机行业中的主导产品。
“十一.五”期间行业重点发展的产品。目前国内摆线减速机的现状是:(1)产品结构单一技术停滞不前;(2)产品质量与国外差距大;(3)设计、加工、检验技术落后;(4)缺乏基础性研究;(5)产品出口远不及德国SEW、日本住友等国外公司。
要根本改变现状,只是引进、追赶国外先进技术是很难短时间做到。必须在基础性研究方面有创新、有自主知识产权的产品,才能打破国外公司在国际市场的垄断地位。
  二、国内外研究现状与发展趋势
摆线减速机的传动原理是用外摆线啮合原理设计的外摆线轮和针齿啮合的行星传动,是1926年德国学者劳伦兹*勃朗发明的。经过几十年的发展其理论完善、产品成熟,产品已标准化、系列化。由于摆线减速机具有体积。亓壳,传动比范围大,传动效率高、传动平稳、噪音低、工作可靠等优点,已广泛在冶金、矿山、石油、化工、船舶、环保、轻工、食品、纺织、印染、起重运输以及军工等许多部门应用。 
目前国内外的主要研究方向是:(1)采用新材料、新工艺及计算机优化设计以提高产品性能;(2)变形与混合机构的研究;(3)将摆线减速机应用于大功率传动,目前摆线减速机的最大功率国外已达250KW,国内最大功率可达173KW。
内摆线针轮行星传动专利对摆线减速机的传动原理作了重大改变和创新,在保留现有摆线减速机的优点的基础上,克服了现有摆线减速机转臂轴承承载能力差、寿命短等一系列弱点,使内摆线减速机的综合性能与现有摆线减速机相比得到成倍的提高。同时,在大功率传动方面解决了现有摆线减速机输入轴动平衡的难题,是摆线减速机的最理想的更新换代产品。
  三、专利实施主要内容、技术关键与创新点、预期目标
专利实施的主要内容:(1)按内摆线原理设计的15KW内摆线减速机图纸试制样机及样机的各项性能进行测试;(2)内摆线轮专用加工设备的研制(3)进行大功率(250KW以上)的内摆线减速机的设计、试制及测试。技术关键是内摆线轮的加工,创新点是采用内摆线的啮合、传动原理及针孔式输出机构,从下表的主要参数的对比可明显看出:内摆线减速机的承载能力成倍提高,结构更加紧凑。
减速器类型 主要参数
摆线针轮减速器 内摆线针轮减速器
针齿中心圆直径 Dz     (mm) 218 218
减速比          i 35 36
偏心矩          A    (mm) 2 2
针齿套直径     dz     (mm) 14 14
针齿销直径     d      (mm) 10 10
短幅系数       K1 0.66 0.66
转臂轴承寿命  Lh    (小时) 8142 16120
输入功率       P     (kw) 5.5 15
输出转矩       MV  (N.mm) 1127536 3266100
减速器重量               (kg) 131 192
减速器尺寸(卧式)  L N H   ( ) 476 430 425 494 430 425
注:减速比35的15KW摆线针论减速器重量为245kg,卧式尺寸为600 530 529。
预期的目标是生产出世界上第一台内摆线针轮减速机,使内摆线减速机的单位重量(或体积)传递的转矩(功率)提高一倍以上,并能制造250KW以上的内摆线减速机,将国内摆线减速机产品的技术水平提升到国际领先地位。
  四、产业化前景与市场需求
内摆线减速机的产业化只须解决内摆线轮的专用加工设备即可在现有的摆线减速机生产厂或通用机械厂生产,对大功率的内摆线减速机可在矿山、冶金、化工等大型机械厂实现,也可新建专业的内摆线减速机厂。由于内摆线减速机性能的优越、市场前景广阔,除可占有国内外现有摆线减速机的市场外,随内摆线减速机功率的提高将会有更多、更大的市场需求。若2010年内摆线减速机的产量占有减变速机市场1%的份额其销售收入达3800万元,产生利润约760万元,2015年 占有30%的市场份额 ,产生销售收入可达 15亿,利润约3亿
  五、现有工作基础、条件和优势
目前,已基本完成内摆线针轮行星传动的形成、啮合、传动原理及主要构件的设计、验算等基础研究,并对内摆线减速机的结构及加工工艺做了深入的研究,完成了内摆线减速机样机的设计工作图,只需投入资金便可进行试制工作。优势:1.该项目持有全球唯一内摆线针轮减速机专利,有自主的知识产权;2.内摆线减速机超越传统产品的优势明显且研究工作超前。
  六、专利实施方案、进度安排
该专利的实施分三步
(一).2010年前完成15KW内摆线减速机图纸试制样机及对样机的各项性能进行测试。
(二)2010年进行内摆线轮专用加工设备的研制,批量生产中小功率的内摆线减速机,并进行大功率(250KW以上)的内摆线减速机的设计、试制及测试。
(三)2015年力争内摆线减速机的产量达到减变速机市场的份额30%。
  七、研究人员简况
周晓汀,男,68岁,机械专业本科毕业,贵州省毕节地区农机研究所享受国务院特殊津贴的高级工程师,退休前曾任贵州省机械工程学会理事,中国机械工程学会高级会员,贵州省发明协会会员。曾获国家专利6项、省地科技成果多项、在国家及省级学术刊物发表论文5篇。多年从事机械传动研究,曾发表论文《差动行星减速器》、《谐波链传动》及《内摆线针轮行星传动》(收入2006年重庆召开的国际机械传动学术会议论文集是该学术会唯一的内摆线行星传动的论文,目前,国内外尚未发现相关的论文),近年来在摆线行星传动领域有了重大突破,发明的《内摆线针轮行星传动装置》已获国家发明专利(专利号:ZL200610001307.9)。
  八、经济、社会效益分析
由于现有摆线减速机产品技术落后、不具竞争力,产品的利润很低。据减变速机行业的统计:2005年行业的产品产量60.5万台,销售收入29.2亿元,利润总额1.6亿,预计到2010年行业的产品产量85万台,销售收入38亿元,利润总额3亿元,其利润只占销售收入的6~8%。
而内摆线针轮行星减速器具有自主知识产权、高性能,其利润可占销售收入的20%,2015年内摆线减速机的产量达到减变速机市场的份额30%(约30万台)可增加销售收入8.5亿元,利润6亿元,以50kg/台计,可节约材料1.5万吨。若能尽快的使产品更新换代将会产生很大的经济、社会效益,并能打破德国、日本等少数公司在国际市场的垄断地位。
以上可行性报告恳请有关部门、领导、专家进行评估。
                                    周晓汀  2008年8月4日
                                     联系电话:0851-5580896
                                                                           手机:13601371798

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