減速
關注創建者：倉鼠的花生 創建時間：2021-03-17
減速的視頻教程
基于simsolid平臺減速器箱體結構仿真——從三天縮短到2小時
基于SimSolid平臺減速器箱體結構仿真——從三天縮短到2小時 適用人群：CAE工程師、產品結構工程師、有限元專業在校學生。 基于SimSolid平臺減速器箱體結構仿真——從三天縮短到2小時【已結束】 直播時間：2020-10-15 19:30 主減速器殼體作為減速器的承載結構，殼體性能優劣對減速器的正常運轉起到至關重要作用。
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使用XFlow對減速箱齒輪甩油潤滑的流體仿真
本教程主要是對一個減速箱齒輪嚙合轉動時的甩油潤滑進行仿真，來介紹XFlow的基本分析流程和仿真參數的設置。后面三節與前面四節的內容是一樣的，主要考慮到很多人沒有減速箱模型，因此用了一個更簡單的模型來進行說明，以便大家可以跟著操作。 由于模型的保密性，所以沒有附件，望見諒
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減速的實例教程
而所謂的卡脖子技術體現在中國機器人行業的核心零部件領域，就非被日本壟斷的精密減速機莫屬了。
教育部長江學者、減速器行業知名專家石照耀教授
針對卡脖子技術精密減速機，機器人大講堂特邀北京工業大學教授，教育部長江學者、國際齒輪標準委員會（ISO/TC60）委員、減速器行業知名專家石照耀先生為大講堂觀眾做了一次精彩的分析演講。在他看來中國的精密減速機正處在山坳上，后退不可能，向前險阻重重。為方便大家學習，機器人大講堂將石教授演講內容《山坳上的機器人精密減速器》整理如下（為縮減篇幅，石教授部分演講內容以PPT形式呈現）：
山坳上的機器人精密減速器
今天起了一個比較口語化的題目“山坳上的機器人精密減速器”，因為我認為山坳上比較能準確的描述我國精密減速器的現狀。40億市場份額的關節減速機只占2000多億齒輪行業中很小一部分，本不應該受到過分的關注。但如今機器人行業快速增長，從政府到民間，從投資到企業都關注著減速機，我總結下來有三點原因：
基于這三點原因，中國機器人減速機產業就在山坳上，后退是不可能了，即使向前也是艱難險阻。我們從世界范圍來看待這個話題，同樣機器人精密減速器也處在山坳上。
今天我講三個問題，首先做一個遠眺與近觀，看看山坳上的減速器；再講講我們所面臨的問題與對策；最后討論一下這個行業的創新與發展。
遠眺與近觀
我們先從齒輪行業的大背景下來看精密減速器。齒輪行業在零部件里是最大的行業，有自身的發展規律和技術進展節拍。
展開 摘 要：制動性能作為評價車輛減速器的重要指標，通常需在駝峰編組站通過實際測量的雷達測速曲線獲得。為進一步優化減速器制動性能的獲取方式，采用虛擬樣機仿真的方法對車輛減速器建模并進行動力學分析。首先，基于車輛減速器的工作原理，結合車輛減速器的結構參數和運行狀態，構建了“車輛-鋼軌-減速器”的剛柔耦合動力學模型；然后，以21t軸重、走行速度5m/s(18km/h)的車輛為例，利用仿真模型分析減速器的制動能力。結果表明：該模型的分析結果與減速器制動性能的理論值和實測結果相吻合，可為后續減速器的設計和改進提供參考。
關鍵詞：車輛減速器;動力學模型;制動性能;駝峰編組站;重力鉗夾式;
隨著我國鐵路貨運的快速發展，為更好的適應重載需求，需對相應的設備進行全面升級。編組站作為鐵路貨運的核心樞紐，正不斷通過技術創新提高其工作效率和性能，為重載貨運順利發展提供有力保障。
車輛減速器作為編組站的主要調速設備，用于間隔制動位和目的制動位調速，直接影響編組站調車作業效率。目前，車輛減速器主要采用重力鉗夾式減速器，其對車輛車輪的制動力可根據車輛自重進行自適應調節，并通過兩側制動軌完成制動減速[1]。
制動性能是車輛減速器的重要技術指標，目前主要是通過雷達測速曲線計算的方式獲取。這種現場試驗的方式，不僅對駝峰正常溜放作業有一定影響，且需要耗費大量的人力、物力。邱戰國等[2]提出通過測出單臺減速器對單個車輛制動時的減速度后，依據實時算法計算減速器的單位制動能高；郭玉華等[3]提出利用中值濾波法對雷達測速曲線進行濾波處理，通過編程實現減速器單位制動能高的實時計算和統計展示。但這些研究均依托于實測的雷達速度曲線，對減速器的制動性能進行計算，雖然有較好的實際應用價值，但適用范圍有一定的局限性。
展開 全球工業機器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，雖然國內也有量產的RV減速器，但卻鮮有國產機器人企業選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進口。
▲日本安川機器人揮刀削豌豆
01
作為傳統的制造強國，德國、意大利、日本等國家的減速機產品在材料、設計水平、質量控制、精度、功率密度、可靠性和使用壽命等方面處于行業領先地位。
減速器在機械傳動領域是連接動力源和執行機構之間的中間裝置，通常它把電動機、內燃機等高速運轉的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，并傳遞更大的轉矩。
在航空航天、機器人和醫療器械等發展的推動下，結構簡單緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動平穩的高性能精密減速器需求加大，其中RV減速器和諧波減速器更是精密減速器中重要的兩種減速器。
精密減速機，是一種動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的裝置。
▲Nabtesco減速機
目前全球能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產企業不多，絕大多數市場份額都被日本企業占據：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機器人領域的應用比例，是壓倒性的。
▲拆解精密減速機的內部結構
Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機和納博克(1956年生產了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合并組成。作為運動控制系統和零部件的生產商，這兩家公司都在其特定的業務領域，掌握了高端核心技術，控制著很大的市場份額。
作為世界上最大的精密擺線針輪減速機制造商，Nabtesco生產高性能減速機、中空軸減速機，以及單軸伺服執行器和控制器。
展開 減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。
減速機的種類繁多，型號各異，不同種類有不同的用途：
按照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；
按照傳動級數不同可分為單級和多級減速機；
按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐－圓柱齒輪減速機；
按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機。
本文分享8種常見的減速機。
1
轉向箱
轉向箱又名換向器、轉向器，是一種動力傳達機構，是減速機中的一個系列，在工業領域有很廣泛的應用。
轉向箱有單軸、雙橫軸、單縱軸，雙縱軸可選。速比1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、4:1、5:1全部為實際傳動比。轉向箱可以正反運轉，低速或高速傳動平穩。轉向箱當速比不是1:1時，橫軸輸入、縱軸輸出為減速，縱軸輸入、橫軸輸出為增速。
展開 全球工業機器人用的精密減速器基本為日本所壟斷，最近幾年，雖然國內也有量產的RV減速器，但卻鮮有國產機器人企業選用，目前中國市場的減速器普遍依賴進口。
▲日本安川機器人揮刀削豌豆
01
作為傳統的制造強國，德國、意大利、日本等國家的減速機產品在材料、設計水平、質量控制、精度、功率密度、可靠性和使用壽命等方面處于行業領先地位。
減速器在機械傳動領域是連接動力源和執行機構之間的中間裝置，通常它把電動機、內燃機等高速運轉的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，并傳遞更大的轉矩。
在航空航天、機器人和醫療器械等發展的推動下，結構簡單緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動平穩的高性能精密減速器需求加大，其中RV減速器和諧波減速器更是精密減速器中重要的兩種減速器。
精密減速機，是一種動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的裝置。
▲Nabtesco減速機
目前全球能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產企業不多，絕大多數市場份額都被日本企業占據：Nabtesco的RV減速器約占60%，Harmonica的諧波減速器約占15%，還有住友重工(SUMITOMO，未查到比例)。尤其在機器人領域的應用比例，是壓倒性的。
▲拆解精密減速機的內部結構
Nabtesco(納博特斯克)是由帝人精機和納博克(1956年生產了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合并組成。
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電機與車輛測試：在新能源汽車等領域，用于固定電機、減速器、動力總成等測試設備，保證測試過程中的穩定性和同軸度。
選型時需要關注的關鍵參數
精度等級：通常分為0、1、2、3級。0級精度比較高，多用于精和密實驗室；1級和2級適用于精和密檢測和裝配；3級則多用于基礎的劃線、焊接等工作。請根據您的實際用途選擇合適的等級。
材質與處理：主流材質為HT200-300灰口鑄鐵。
從減速器、伺服電機、傳感器等核心零部件，到整機研發制造、AI算法開發、場景應用落地，杭州實現全鏈條自主可控，為展會提供 “展商+展品+技術+場景” 的全維度支撐。
高校科研實力頂尖
依托浙江大學、杭州電子科技大學等高校筑牢人才培育根基，之江實驗室、西湖大學等聚焦前沿技術攻堅，在AI芯片、大模型等領域接連突破。
、傳感器等；
核心零部件與關鍵技術展區
AI算法與語言模型、AI芯片、語言模型LLM、多模態大模型LMM、視覺傳感器、3D相機、激光雷達、多目視覺、傳感器與執行器、減速器、控制器、電機、通信模塊、機器人關節模組、靈巧手、末端執行器、編碼器、電池與電源、能源管理、專用電線電纜、機械結構件材料、金屬/非金屬/復合材料、機身、連接件、操作系統與開發平臺等；
其他展區
初創機器人企業、科研機構
其中，既有深耕行業多年的龍頭企業，攜帶最新研發的人形機器人、通用大模型、工業協作機器人等核心產品重磅亮相；也有極具創新活力的專精特新“小巨人”企業，帶來在高精密減速器、仿生靈巧手、AI Agent等“卡脖子”領域的突破性成果，還有清華大學深圳國際研究生院、香港中文大學（深圳）、中國科學院深圳先進技術研究院等頂尖科研機構，攜前沿科研成果助力產學研深度融合。
高動態響應：采用直線電機或高性能伺服電機作為負載，可模擬0.1毫秒級的位置階躍信號，用于測試伺服電機在急加速、急減速等瞬態工況下的跟隨誤差。
3. 高精度測量與模擬技術
測試數據的準確性直接關系到電機性能評估的可靠性，這要求傳感器和模擬電源具備相當高的精度。
多參數精和密測量：系統能同步捕獲電壓、電流、扭矩、轉速、溫度、振動等多種參數。
（二）30-50t超重型重載場景
此類場景多見于大型沖壓機、重型數控機床、礦山減速器安裝、風電齒輪箱檢測等，設備噸位大、部分為集中載荷，對平臺的剛性和穩定性要求高。對應的臺面厚度需升級至200mm-300mm，若設備存在局部集中載荷，需在對應位置額外加厚臺面20mm以上，避免單點壓力過大導致臺面凹陷。
如果是做機械裝配：比如將發動機、減速機的各個部件組裝在一起。平臺要足夠平整，保證裝配基準統一，同時要能承受部件的重量。這時應該選擇裝配平臺。
如果是做焊接或鉚接：平臺上經常要用夾具固定工件，并且會承受焊接熱影響。建議選擇帶有T型槽的焊接平臺或鉚焊平臺，方便固定工件和散熱。
如果是做鉗工操作：比如刮研、研磨、劃線。這類操作對平臺局部耐磨性要求高，可以選擇鉗工平臺或劃線平臺。
行星齒輪減速機匹配伺服電機轉速，主要是通過確定合適的減速比來實現，具體方法如下：
1.根據負載轉速要求計算減速比：減速比(i=frac{伺服電機額定轉速}/{負載目標轉速})。例如，負載需要的轉速為100rpm，伺服電機額定轉速為3000rpm，則初步計算的減速比為30。
2.驗證減速機輸出轉速：根據計算出的減速比，驗證減速機輸出轉速是否滿足設備需求。
行星齒輪減速機非標定制，需從設計、制造、裝配及檢測全方位把控精度：
1.設計精算與模擬
依工況精確計算齒輪參數，用專業軟件建三維模型，模擬運動優化布局，規避干涉，確保配合精度。
2.制造選材與嚴控
選優質合金鋼，經熱處理獲良好性能。
控制棒在水中下落時，阻力隨速度非線性變化，更重要的是導向管截面變化會引起阻力突變，導致控制棒在某些位置明顯減速甚至突然變慢。這正是傳統經驗公式難以準確描述的根本原因。
二、如何用RecurDyn建立落棒仿真模型？
針對上述復雜問題，本案例基于RecurDyn構建了完整的落棒仿真模型，涵蓋以下幾個關鍵環節。
1. 系統級動力學建模（MFBD）。
