一、背景與意義
擺線減速機是上世紀六十年代從國外引進，目前已是國內(nèi)減變速機行業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)品。
“十一.五”期間行業(yè)重點發(fā)展的產(chǎn)品。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；（2）產(chǎn)品質(zhì)量與國外差距大；（3）設(shè)計、加工、檢驗技術(shù)落后；（4）缺乏基礎(chǔ)性研究；（5）產(chǎn)品出口遠不及德國SEW、日本住友等國外公司。
要根本改變現(xiàn)狀，只是引進、追趕國外先進技術(shù)是很難短時間做到。必須在基礎(chǔ)性研究方面有創(chuàng)新、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。
二、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、產(chǎn)品成熟，產(chǎn)品已標準化、系列化。由于擺線減速機具有體積小，重量輕，傳動比范圍大，傳動效率高、傳動平穩(wěn)、噪音低、工作可靠等優(yōu)點，已廣泛在冶金、礦山、石油、化工、船舶、環(huán)保、輕工、食品、紡織、印染、起重運輸以及軍工等許多部門應(yīng)用。
目前國內(nèi)外的主要研究方向是：（1）采用新材料、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；（3）將擺線減速機應(yīng)用于大功率傳動，目前擺線減速機的最大功率國外已達250KW，國內(nèi)最大功率可達173KW。
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，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、壽命短等一系列弱點，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，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，是擺線減速機的最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
三、專利實施主要內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點、預(yù)期目標
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行測試；（2）內(nèi)擺線輪專用加工設(shè)備的研制（3）進行大功率（250KW以上）的內(nèi)擺線減速機的設(shè)計、試制及測試。技術(shù)關(guān)鍵是內(nèi)擺線輪的加工，創(chuàng)新點是采用內(nèi)擺線的嚙合、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，結(jié)構(gòu)更加緊湊。
| 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。
預(yù)期的目標是生產(chǎn)出世界上第一臺內(nèi)擺線針輪減速機，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。
四、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)，對大功率的內(nèi)擺線減速機可在礦山、冶金、化工等大型機械廠實現(xiàn)，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、市場前景廣闊，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、更大的市場需求。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3800萬元，產(chǎn)生利潤約760萬元，2015年 占有30%的市場份額 ，產(chǎn)生銷售收入可達 15億，利潤約3億
五、現(xiàn)有工作基礎(chǔ)、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、嚙合、傳動原理及主要構(gòu)件的設(shè)計、驗算等基礎(chǔ)研究，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，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行試制工作。優(yōu)勢：1.該項目持有全球唯一內(nèi)擺線針輪減速機專利，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。
六、專利實施方案、進度安排
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行測試。
（二）2010年進行內(nèi)擺線輪專用加工設(shè)備的研制，批量生產(chǎn)中小功率的內(nèi)擺線減速機，并進行大功率（250KW以上）的內(nèi)擺線減速機的設(shè)計、試制及測試。
（三）2015年力爭內(nèi)擺線減速機的產(chǎn)量達到減變速機市場的份額30%。
七、研究人員簡況
周曉汀,男,68歲，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，退休前曾任貴州省機械工程學(xué)會理事，中國機械工程學(xué)會高級會員，貴州省發(fā)明協(xié)會會員。曾獲國家專利6項、省地科技成果多項、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，曾發(fā)表論文《差動行星減速器》、《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，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）。
八、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、不具競爭力，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，銷售收入29.2億元，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，銷售收入38億元，利潤總額3億元，其利潤只占銷售收入的6~8%。
而內(nèi)擺線針輪行星減速器具有自主知識產(chǎn)權(quán)、高性能，其利潤可占銷售收入的20%，2015年內(nèi)擺線減速機的產(chǎn)量達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，利潤6億元，以50kg/臺計，可節(jié)約材料1.5萬噸。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，并能打破德國、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、領(lǐng)導(dǎo)、專家進行評估。
周曉汀 2008年8月4日
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