一榄审、背景與意義
擺線減速機是上世紀(jì)六十年代從國外引進(jìn)螺煞,目前已是國內(nèi)減變速機行業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)品颈娜。
“十一.五”期間行業(yè)重點發(fā)展的產(chǎn)品器赦。目前國內(nèi)擺線減速機的現(xiàn)狀是:(1)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一技術(shù)停滯不前欣簇;(2)產(chǎn)品質(zhì)量與國外差距大并园;(3)設(shè)計酬裆、加工、檢驗技術(shù)落后接纽;(4)缺乏基礎(chǔ)性研究门幌;(5)產(chǎn)品出口遠(yuǎn)不及德國SEW、日本住友等國外公司阶铝。
要根本改變現(xiàn)狀熏盲,只是引進(jìn)、追趕國外先進(jìn)技術(shù)是很難短時間做到惊也。必須在基礎(chǔ)性研究方面有創(chuàng)新券雕、有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,才能打破國外公司在國際市場的壟斷地位统台。
二雕擂、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
擺線減速機的傳動原理是用外擺線嚙合原理設(shè)計的外擺線輪和針齒嚙合的行星傳動,是1926年德國學(xué)者勞倫茲*勃朗發(fā)明的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展其理論完善贱勃、產(chǎn)品成熟井赌,產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化贵扰。由于擺線減速機具有體積小仇穗,重量輕,傳動比范圍大戚绕,傳動效率高纹坐、傳動平穩(wěn)、噪音低舞丛、工作可靠等優(yōu)點耘子,已廣泛在冶金、礦山球切、石油拴还、化工跨晴、船舶裂怕、環(huán)保症影、輕工、食品椒缀、紡織垦亲、印染、起重運輸以及軍工等許多部門應(yīng)用脑播。
目前國內(nèi)外的主要研究方向是:(1)采用新材料常迹、新工藝及計算機優(yōu)化設(shè)計以提高產(chǎn)品性能;(2)變形與混合機構(gòu)的研究冗级;(3)將擺線減速機應(yīng)用于大功率傳動奖卒,目前擺線減速機的最大功率國外已達(dá)250KW,國內(nèi)最大功率可達(dá)173KW咸耍。
內(nèi)擺線針輪行星傳動專利對擺線減速機的傳動原理作了重大改變和創(chuàng)新淘巩,在保留現(xiàn)有擺線減速機的優(yōu)點的基礎(chǔ)上,克服了現(xiàn)有擺線減速機轉(zhuǎn)臂軸承承載能力差努儒、壽命短等一系列弱點遇穷,使內(nèi)擺線減速機的綜合性能與現(xiàn)有擺線減速機相比得到成倍的提高。同時申屹,在大功率傳動方面解決了現(xiàn)有擺線減速機輸入軸動平衡的難題绘证,是擺線減速機的最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
三哗讥、專利實施主要內(nèi)容嚷那、技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點、預(yù)期目標(biāo)
專利實施的主要內(nèi)容:(1)按內(nèi)擺線原理設(shè)計的15KW內(nèi)擺線減速機圖紙試制樣機及樣機的各項性能進(jìn)行測試杆煞;(2)內(nèi)擺線輪專用加工設(shè)備的研制(3)進(jìn)行大功率(250KW以上)的內(nèi)擺線減速機的設(shè)計魏宽、試制及測試。技術(shù)關(guān)鍵是內(nèi)擺線輪的加工索绪,創(chuàng)新點是采用內(nèi)擺線的嚙合湖员、傳動原理及針孔式輸出機構(gòu),從下表的主要參數(shù)的對比可明顯看出:內(nèi)擺線減速機的承載能力成倍提高瑞驱,結(jié)構(gòu)更加緊湊娘摔。
減速器類型 |
主要參數(shù) |
擺線針輪減速器 |
內(nèi)擺線針輪減速器 |
針齒中心圓直徑 Dz (mm) |
218 |
218 |
減速比 i |
35 |
36 |
偏心矩 A (mm) |
2 |
2 |
針齒套直徑 dz (mm) |
14 |
14 |
針齒銷直徑 d (mm) |
10 |
10 |
短幅系數(shù) K1 |
0.66 |
0.66 |
轉(zhuǎn)臂軸承壽命 Lh (小時) |
8142 |
16120 |
輸入功率 P (kw) |
5.5 |
15 |
輸出轉(zhuǎn)矩 MV (N.mm) |
1127536 |
3266100 |
減速器重量 (kg) |
131 |
192 |
減速器尺寸(臥式) L N H ( ) |
476 430 425 |
494 430 425 |
注:減速比35的15KW擺線針論減速器重量為245kg,臥式尺寸為600 530 529唤反。
預(yù)期的目標(biāo)是生產(chǎn)出世界上第一臺內(nèi)擺線針輪減速機凳寺,使內(nèi)擺線減速機的單位重量(或體積)傳遞的轉(zhuǎn)矩(功率)提高一倍以上,并能制造250KW以上的內(nèi)擺線減速機,將國內(nèi)擺線減速機產(chǎn)品的技術(shù)水平提升到國際領(lǐng)先地位旧搔。
四旁核、產(chǎn)業(yè)化前景與市場需求
內(nèi)擺線減速機的產(chǎn)業(yè)化只須解決內(nèi)擺線輪的專用加工設(shè)備即可在現(xiàn)有的擺線減速機生產(chǎn)廠或通用機械廠生產(chǎn)沫跨,對大功率的內(nèi)擺線減速機可在礦山、冶金极求、化工等大型機械廠實現(xiàn)祖销,也可新建專業(yè)的內(nèi)擺線減速機廠。由于內(nèi)擺線減速機性能的優(yōu)越惹你、市場前景廣闊夕荆,除可占有國內(nèi)外現(xiàn)有擺線減速機的市場外,隨內(nèi)擺線減速機功率的提高將會有更多糊扑、更大的市場需求添毒。若2010年內(nèi)擺線減速機的產(chǎn)量占有減變速機市場1%的份額其銷售收入達(dá)3800萬元,產(chǎn)生利潤約760萬元樟闽,2015年 占有30%的市場份額 植西,產(chǎn)生銷售收入可達(dá) 15億,利潤約3億
五笨扁、現(xiàn)有工作基礎(chǔ)宫屠、條件和優(yōu)勢
目前,已基本完成內(nèi)擺線針輪行星傳動的形成焦除、嚙合激况、傳動原理及主要構(gòu)件的設(shè)計、驗算等基礎(chǔ)研究膘魄,并對內(nèi)擺線減速機的結(jié)構(gòu)及加工工藝做了深入的研究乌逐,完成了內(nèi)擺線減速機樣機的設(shè)計工作圖,只需投入資金便可進(jìn)行試制工作创葡。優(yōu)勢:1.該項目持有全球唯一內(nèi)擺線針輪減速機專利浙踢,有自主的知識產(chǎn)權(quán);2.內(nèi)擺線減速機超越傳統(tǒng)產(chǎn)品的優(yōu)勢明顯且研究工作超前灿渴。
六洛波、專利實施方案、進(jìn)度安排
該專利的實施分三步
(一).2010年前完成15KW內(nèi)擺線減速機圖紙試制樣機及對樣機的各項性能進(jìn)行測試骚露。
(二)2010年進(jìn)行內(nèi)擺線輪專用加工設(shè)備的研制蹬挤,批量生產(chǎn)中小功率的內(nèi)擺線減速機,并進(jìn)行大功率(250KW以上)的內(nèi)擺線減速機的設(shè)計棘幸、試制及測試锤塘。
(三)2015年力爭內(nèi)擺線減速機的產(chǎn)量達(dá)到減變速機市場的份額30%。
七问乌、研究人員簡況
周曉汀,男,68歲伦够,機械專業(yè)本科畢業(yè),貴州省畢節(jié)地區(qū)農(nóng)機研究所享受國務(wù)院特殊津貼的高級工程師寂齐,退休前曾任貴州省機械工程學(xué)會理事绅厘,中國機械工程學(xué)會高級會員尺笼,貴州省發(fā)明協(xié)會會員。曾獲國家專利6項缤纽、省地科技成果多項林下、在國家及省級學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文5篇。多年從事機械傳動研究唾姊,曾發(fā)表論文《差動行星減速器》传悍、《諧波鏈傳動》及《內(nèi)擺線針輪行星傳動》(收入2006年重慶召開的國際機械傳動學(xué)術(shù)會議論文集是該學(xué)術(shù)會唯一的內(nèi)擺線行星傳動的論文,目前驱劳,國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)的論文),近年來在擺線行星傳動領(lǐng)域有了重大突破,發(fā)明的《內(nèi)擺線針輪行星傳動裝置》已獲國家發(fā)明專利(專利號:ZL200610001307.9)磺送。
八驻子、經(jīng)濟、社會效益分析
由于現(xiàn)有擺線減速機產(chǎn)品技術(shù)落后估灿、不具競爭力崇呵,產(chǎn)品的利潤很低。據(jù)減變速機行業(yè)的統(tǒng)計:2005年行業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量60.5萬臺馅袁,銷售收入29.2億元域慷,利潤總額1.6億,預(yù)計到2010年行業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量85萬臺汗销,銷售收入38億元犹褒,利潤總額3億元,其利潤只占銷售收入的6~8%弛针。
而內(nèi)擺線針輪行星減速器具有自主知識產(chǎn)權(quán)叠骑、高性能,其利潤可占銷售收入的20%削茁,2015年內(nèi)擺線減速機的產(chǎn)量達(dá)到減變速機市場的份額30%(約30萬臺)可增加銷售收入8.5億元宙枷,利潤6億元,以50kg/臺計茧跋,可節(jié)約材料1.5萬噸昏个。若能盡快的使產(chǎn)品更新?lián)Q代將會產(chǎn)生很大的經(jīng)濟、社會效益捉肄,并能打破德國乃屈、日本等少數(shù)公司在國際市場的壟斷地位。
以上可行性報告懇請有關(guān)部門味爷、領(lǐng)導(dǎo)恩奢、專家進(jìn)行評估。
周曉汀 2008年8月4日
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