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机器人与自动化

精密微型齿轮传动

我们为机器人关节、假肢手和紧凑型执行器加工微型蜗轮蜗杆与直齿轮组。公差控制在 ±0.005 mm,表面粗糙度 Ra 0.2–0.8 μm,零件出厂前 100% 全检。

模数 0.3–2.0蜗杆 + 直齿轮副±0.005 mmRa 0.2–0.8 μm原型到 10,000+ 件
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±0.005 mm可达到的齿轮公差
127高精度 CNC 设备
15 年自 2011 年起从事加工
99.99%合格率
失效模式

微型齿轮传动常见的失效点

01

装配后增大的侧隙

在台架上测量合格的齿轮副,一旦把壳体、轴承预紧和热膨胀纳入尺寸链,间隙就会变大。输出端出现空回,控制环只能不断追位置,而无法稳定保持位置。

02

最初几百次循环就出现的齿面磨损

蜗杆螺纹齿面偏软、表面粗糙,会破坏润滑油膜。磨屑随后改变中心距,扭矩波动提前出现,执行器只能返厂重新调校或更换。

03

无法通过噪声测试的齿轮噪音

模数 0.4 mm 的齿轮副在几千转下运行,任何齿距误差都会直接落入可听频段。壳体合上、线束固定后,唯一的补救办法是重新切齿,而不是调整安装座。

04

原型几何无法加工

薄腹板、尖锐齿根圆角和 0.2 mm 轮缘厚度在 CAD 里看着没问题。到了车间却会振刀、产生毛刺或在热处理中变形,首件始终对不上模型,进度一周一周地拖。

我们如何制造

按配对成套加工,而不是两个独立零件

齿轮质量取决于配对、材料和检测闭环,顺序就是这样。

CNC 车床技术规格术语
配对齿轮

蜗杆与蜗轮按同一中心距切齿

蜗杆传动只有在螺纹与蜗轮按同一基准制造时才能正常工作。我们在同一装夹族内加工两个零件,使导程角、压力角和中心距在整批中保持一致。设计允许时,我们会对配对件进行对研,并在发货前记录接触斑点。

对于与精切直齿轮或蜗轮配合的多头右旋蜗杆,关键数据是导程误差、轴向齿距和齿面粗糙度。我们把导程误差控制得足够紧,使装配后的侧隙落在尺寸链分析预测的位置,而不是偏离 20 μm。

  • 1
    导程误差控制在螺纹上实测,而不是由毛坯直径推算。
  • 2
    统一中心距两个零件在整个批次中参照同一基准。
  • 3
    接触斑点检查图纸要求时,对配对件做红丹着色检查。

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CNC 加工
材料与热处理

蜗杆齿面硬,蜗轮芯部韧

微型齿轮传动通常将淬硬合金钢蜗杆与高强度黄铜或青铜蜗轮配对。这种组合既有硬而耐磨的螺纹,又有能吸收偏位和轻微磨屑而不剥落的蜗轮。我们加工蜗杆,渗碳或淬火,然后精加工齿面,避免把硬化层磨掉。

载荷低且更看重耐腐蚀时,303 或 17-4PH 不锈钢对两个零件都是合理选择。它的疲劳寿命比不上渗碳合金钢配对,所以我们会在报价前说明,而不是等现场首次失效后再说。

  • 1
    淬硬合金钢蜗杆按模数和载荷指定硬化层深度。
  • 2
    黄铜或青铜蜗轮常备 C27400、C28000 和 C36000。
  • 3
    不锈钢选项303 和 17-4PH 用于低载荷、潮湿或洁净室工况。
选型指南

哪种微型齿轮传动方案适合你的执行器

按载荷、传动比和占空比选择,而不是按加工成本最低来选。

路线典型用途注意事项
淬硬合金钢蜗杆 + 黄铜蜗轮假肢手,高夹持力需要润滑和密封壳体
不锈钢蜗杆 + 不锈钢蜗轮潮湿、洁净室或低载荷关节高扭矩下疲劳寿命较低
单头蜗杆,大传动比低速、自锁关节效率低于 50%
多头蜗杆,小传动比快速、可反向驱动的轴侧隙控制更难
仅直齿轮副同轴齿轮箱,无交叉轴无自锁,噪音更大
我们的能力

我们厂内完成的加工与表面处理工序

01

CNC 车削和铣削

蜗杆轴、蜗轮毛坯和壳体在 127 台设备上加工,其中 16 台五轴加工中心可同时加工型面齿面和一体式轮毂。

02

花键滚压

在最长 4,000 mm 的轴上冷成形花键和齿纹,保持金属流线完整,避免切削花键留下的缺口。

03

渗碳加淬火

按图纸控制硬化层深度,随后精加工,使淬硬齿面仍满足导程和齿形公差。

04

切齿与滚齿

直齿、斜齿和蜗杆件可切至模数 0.3 及更细,小模数件由人工去毛刺。

05

清洗与表面处理

超声波清洗、滚光、喷砂和钝化。可提供电镀和发黑处理以提高耐腐蚀性。

06

检测与报告

发货前 100% 全检,记录跳动、导程和侧隙数据,可按要求出具报告。

范围

加工能力与质量数据

以下数据是正常生产可稳定达到的,不是实验室最佳结果。

项目价值备注
一般公差±0.005 mm小特征处 ±0.0002 in
精细表面Ra 0.2–0.8 μm齿面与轴颈表面
标准表面Ra 0.8–1.6 μm大多数壳体内孔
最大零件尺寸4,000 mm全厂最长轴行程
转台Ø400 mm用于圆周和分度加工
订单范围1 至 10,000+无最小起订量
报价12 小时内免费 DFM 分析
首批零件发货3–5 天图纸发布后
为什么选择 GreatLight

微型齿轮加工项目包含哪些内容

±0.005 mm

量产中保持的公差

图纸上的数值就是我们每个零件的检验标准,而不是从料箱顶部抽检的样品。

4

质量体系已就位

ISO 9001:2015、IATF 16949:2016、ISO 13485:2016 和 ISO 27001:2022 覆盖汽车、医疗和数据处理要求。

12 小时

报价与 DFM 回复

发送图纸和目标数量。12 小时内提供价格和可制造性说明,24 小时内可开始生产。

1

无最小起订量

一对原型或 10,000 件批量都走同一套检验流程和同一套文档。

100%

发货前检验

每笔订单都做原材料检验、过程监控和终检。报告可随零件提供。

<2%

历史延迟交付率

在我们已交付的工作中,延迟发货的订单占比低于 2%。

7,600 m²生产面积
3全资工厂
150名在岗技术人员
2011开始运营
适用场景

行业要求与我们交付的内容

6011

机器人假肢手

驱动手指关节的蜗轮蜗杆副与直齿轮副,旁边放一枚硬币以显示实际尺寸。

  • ±0.005 mm
  • Ra 0.2–0.8 μm
  • 淬硬蜗杆
CNC 加工

紧凑型执行器齿轮箱

用于可反向驱动轴的多头蜗杆副,背隙须控制在堆叠预算内。

  • 导程误差控制
  • 配对齿轮
  • 100% 全检
CNC 加工

可穿戴机电设备

小型直齿轮系,输出轴带滚压花键,重量满足可穿戴设备要求。

  • 花键滚压
  • 模数 0.3+
  • 最小 1 件
CNC 加工

手术与实验室器械

用于洁净室工况的不锈钢蜗轮蜗杆副,包装前经钝化与清洗。

  • 303 / 17-4PH
  • ISO 13485
  • 钝化
常见问题

工程师下单前的常见问题

你们能加工的最小模数是多少?

蜗杆和直齿轮件可做到模数 0.3 及更细,具体取决于齿数和材料。再往下,限制来自刀具供应而非机床。

发送齿数、外径和载荷。我们会在你确定设计冻结前告知该几何能否加工和检验。

蜗杆和蜗轮是否应作为配对件加工?

对背隙有要求的场合,是。按同一基准加工两件可保持导程角和中心距一致,并可在发货前检查接触斑点。

如果只需替换蜗轮,我们仍需配对蜗杆尺寸或样品,因为按名义值加工的蜗轮很少能与磨损的螺纹匹配。

推荐哪种材料组合?

蜗杆用淬硬合金钢,蜗轮用高强度黄铜或青铜,可覆盖多数机器人和假肢工况。硬螺纹耐磨,较软的蜗轮可容忍轻微不对中。

仅当腐蚀或洁净室要求优先于疲劳寿命时,两件才都选不锈钢。高扭矩下,不锈钢配对件的寿命不如渗碳合金件。

热处理后如何控制背隙?

先淬硬,再对齿面做精加工,避免去除渗层并保证齿形仍符合公差。该工序后按图纸检查中心距和导程。

装配后的背隙还取决于你的壳体和轴承预紧。提供堆叠尺寸,我们可按此加工。

齿面表面粗糙度能否保证?

齿面和轴颈可达 Ra 0.2–0.8 μm,多数壳体内孔可达 Ra 0.8–1.6 μm。更细范围耗时且增加成本,仅在润滑膜需要时指定。

模数 0.5 及更细的齿去毛刺由手工完成。小齿距下这一步比多数人预想的更重要。

微型齿轮副报价需要哪些资料?

2D 图纸或 3D 模型,注明模数、齿数、压力角、螺旋方向和公差等级。另附材料、热处理、表面处理和数量。

若几何尚未确定,发送载荷、速比和包络尺寸。DFM 说明和价格在 12 小时内返回。

你们会签保密协议吗?

是。上传文件按机密处理,可在你发送图纸前签署保密协议。协议页面链接在本页底部。

对于有受控图纸集的項目,请在报价阶段告知,以便文件留在该渠道内。

最小起订量是多少?

没有最小起订量。单对原型与 10,000 件批量一样经过原材料检验、过程监控和终检。

模具成本是无法摊薄的部分,因此单对原型每件分摊的模具成本高于批量生产。

发送齿轮图纸,获取价格和 DFM 说明

上传模型并注明材料、热处理和数量。12 小时内获得报价和可制造性反馈,24 小时内可开始生产。

12 小时报价100% 全检无最小起订量可按需签署保密协议

深受全球工程师和制造商信赖

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