PEEK齿轮、齿条

PEEK(聚醚醚酮)齿轮和齿条以其优异的机械强度、耐磨性和耐高温性,广泛应用于精密机械、自动化设备和汽车等动力传动系统、液体输送系统。

目前行业的主要趋势是:在降低成本的同时,提高性能和效率,减轻重量并实现小型化。在齿轮应用方面,工程师正在寻找新型材料替代现有的金属材料,或完善典型的聚合材料解决方案以满足未来系统对高性能的高要求。因为不同类型的负载总是同时发送,所以齿轮需要满足多重复杂需要。齿轮的正常运行取决于良好的摩擦和机械特性、耐腐蚀性介质的性能、耐久性和耐热性、以及尺寸精度。

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PEEK谐波减速器
PEEK谐波减速器

PEEK谐波减速器

PEEK材料作为一种高温级特种工程塑料,其制造的PEEK减速齿轮相对于普通的金属齿轮具有以下优势:体积小、扭力大、噪音小、速比全、性能稳定,可实现瞬时转换、效率高,节省电能且发热量低,马达通电部分通过端子箱密封,防尘防湿,重量轻,安装方便等。

PEEK齿轮应用于减速器

时代背景:

机器人行业发展迅速,业界对发动机和减速装置的兴趣也随之提升。近来,工业机器人等前沿行业对于减速装置的需求开始增加。

在机器人动力系统中,减速器是一种动力传达机构,主要用于传导伺服电机的动力,调整速度和扭矩,以精确控制机器人动作,与伺服电机、控制器并称为机器人三大核心零部件,在机器人领域应用的减速器多为RV减速器与谐波减速器。

普通减速机通常使用金属齿轮,然而,随着人们需求的多样化,传统的金属齿轮已经无法满足人们对齿轮的要求。在这个情况下,PEEK齿轮的出现很好地解决了这个问题。典型减速装置包含内部齿轮、外部齿轮和输出单元。外部齿轮必须非常坚固而且富有弹性,以防止长期旋转造成的损坏。金属减速装置的齿形精密、匀称,但其弹性却因为金属的固有属性而降低。

PEEK材料作为一种高温级特种工程塑料,其制造的PEEK减速齿轮相对于普通的金属齿轮具有以下优势:体积小、扭力大、噪音小、速比全、性能稳定,可实现瞬时转换、效率高,节省电能且发热量低,马达通电部分通过端子箱密封,防尘防湿,重量轻,安装方便等。

PEEK聚合物制成的减速装置性能好,弹性更高,不会造成内部齿轮与外部齿轮之间的粘接问题,同时PEEK具备重量轻、成本效益高等优异特性。整体来看,减速器在工业机器人价值总量中占比大,达到总成本的30%。随着机器人产业的进步、人形机器人的发展,自由度增加与轻量化的趋势创造了未来减速器更大的需求空间。

 

PEEK在人形机器人领域的核心优势(突破传统材料瓶颈,驱动高端设备升级)

通过轻量化、耐极端环境、低摩擦磨损和电磁兼容性等综合优势,解决金属、普通塑料及陶瓷在可靠性、能效比与集成化方面的固有缺陷,成为小型化、智能化高端设备(如工业机器人、无人机、特种机器人)的关键材料。

 

1、轻量化与高强度,提升续航与载荷;

2、低摩擦与耐磨性,减少能量损耗,抗蠕变性能好!

3、耐疲劳与抗振动,保障长期稳定性;

4、绝缘性与电磁兼容性,适配电子系统;

5、耐极端环境,适应复杂工况;

6、设计自由度与集成化。

对比传统材料的劣势突破

替代金属:轻量化+耐腐蚀,解决金属在高湿度/盐雾环境中的锈蚀问题。

替代普通塑料:耐温性+强度提升,避免尼龙或ABS在高温/高压下的变形失效。

替代陶瓷:抗冲击性更强,避免脆性断裂风险。

 

PEEK在人形机器人上的应用:

PEEK能够显著减轻人形机器人的整体重量,提高机动性和灵活性,降低能耗,延长续航时间。

1)人形机器人核心部件——减速器

人形机器人上的减速机采用PEEK零件可以减重40%,压缩空间20%。

减重可以提高人形机器人的有效负载,延长电池续航时间。

 

2)PEEK人形机器人齿轮

体积小、质量轻;

自润滑性:摩擦系数低(0.2-0.3),无需额外润滑剂;

寿命提升:与金属轴配合时,循环寿命>10万次;

耐磨性:磨损率仅为尼龙的1/10;

降噪效果:噪音降低15 dB;

环保优势:减少润滑依赖,避免油脂污染。

 

3)PEEK蜗轮蜗杆

可实现90°角传动,具有自锁功能(可防止反向运动);

轻量化,自润滑免维护;

运行安静,适用于精密场景(如机器人关节)。

 

4)PEEK型材——板棒管材

PEEK板材:适用于仿生机器人关节、多腔体结构,可集成传动与传感功能。

PEEK棒材:可加工齿轮、轴承、丝杆等,降低电机负载,提升运动效率。

PEEK管材:适用于轴套、连杆等,降低惯性,提高动态响应。

 

服务范畴:

近年来,江苏君华股份PEEK高性能聚合材料作为一种替代材料被成功应用于多个产业的的广泛用途。因应这一趋势的继续发展,江苏君华拥有足够的资源,在齿轮设计、样件加工、开模注塑、批量生产及应用开发方面给予客户帮助。现有加工工艺有滚齿机加工、直接注塑成型、插齿等其他工艺。

江苏君华股份成立于2007年,依托此前十余年PEEK研发生产经验,成为一家同时具备PEEK树脂原料聚合、PEEK板棒管片等型材连续挤出成型及成品零件的研发、生产、销售为一体的全产业链股份制公司。在国内多个城市设有生产和销售子公司,产品销往欧美、东南亚等国外及国内市场。

目前行业的主要趋势是:在降低成本的同时,提高性能和效率,减轻重量并实现小型化,PEEK齿轮应用方面需要寻找新材料替代现有的金属材料或完善典型的聚合材料解决方案以满足未来系统对性能的高要求。

 

PEEK齿轮特性优点:

◆ 耐高温——美国UL认证长期使用温度为260℃。即使温度高达到300℃时,仍可保持较好的机械性能。

◆ 耐磨损——在很多高温、高载荷、强腐蚀等极其恶劣的应用环境下,PEEK聚合物及其复合材料都有较好的耐磨损性能。

◆ 自润滑——具有较低的摩擦系数,可实现无油润滑工作,可在油、水、蒸汽、弱酸碱等介质中长期工作。

◆ 耐腐蚀——不溶于普通溶剂,对各种有机和无机化学试剂,都具有良好的抗腐蚀性能。

◆ 高强度——在塑料中具有较好的力学强度。同时还具有很高的刚性和表面硬度。

◆ 易加工——可以采用注塑成型工艺直接加工出零件。可进行车削、铣、钻孔、攻丝、粘接及超声波焊接等后加工。

◆ 寿命长    ◆ 能耗低    ◆ 轻量化    ◆ 低噪音

 

江苏君华股份可为客户提供齿轮原料的确定与选型,测绘出图,齿轮设计、开模注塑、样件加工,直至批量生产,同时提供应用场景、工况及PEEK齿轮解决方案。

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