執行器齒輪箱是自動化係統（tǒng）中的傳動部件，負責將驅動電機的高（gāo）速低扭矩輸（shū）出轉換為低速高（gāo）扭矩（jǔ）運動，以滿足精密控製需求。其性能直接影響設備的工作效率、精度及壽命（mìng），廣泛應用於工業機器人、智能裝備、汽車電子、航（háng）空航天等領域。

結構組成與工作原理

典型執（zhí）行器齒輪箱由輸入軸、多級齒輪（lún）組、軸承、箱體及密封組件構成。齒輪類型根據需求選擇：

- 行星齒輪：結構緊湊，傳動比大，適用於空間受限場景（如協作機器人關節（jiē））

- 斜齒輪：齧合平穩，噪音低，常用於高（gāo）精度

- 蝸輪蝸（wō）杆：自鎖（suǒ）特性顯（xiǎn）著，多用於（yú）安全製動係統

傳動（dòng）過程中，電機動力通過齒輪副逐級減速，扭矩呈幾何級數放大。例如，3級行星減速結（jié）構可實現100:1以上的減速比，將2000rpm的輸入（rù）轉速降至20rpm，同時扭矩提升至初始值的50倍以上。

關鍵技術參數

1. 傳動效率（lǜ）：精密研磨（mó）齒輪可達98%以上，諧波（bō）減速器因彈性變形存在3%-15%能量損耗（hào）

2. 背隙控製：機器人關節要求＜1弧分，通過預緊軸承、齒（chǐ）廓修形實現

3. 額（é）定扭矩：工（gōng）業級（jí）產品（pǐn）通常覆蓋10-500Nm範圍，特殊型號可達2000Nm

4. 防（fáng）護等級：IP65以上密封設計可（kě）應對（duì）粉塵、油汙環境

材料與（yǔ）製造工藝

- 齒輪材料：20CrMnTi滲碳鋼（高載荷）、SUS440C不鏽鋼（耐腐蝕）、PEEK工程塑料（輕（qīng）量化）

- 熱（rè）處理工藝：離子滲氮表麵硬度達HRC60，磨齒精度達DIN 3級標準

- 潤滑係統：鋰基潤滑脂填充量占（zhàn）腔（qiāng）體35%-50%，納米粒子添（tiān）加劑可降低摩擦係數40%

創新技術趨勢（shì）

1. 模塊化設計：集成扭矩傳感器、溫度監測的智能齒輪箱

2. 混合傳動：行星-諧波複合結構兼顧高（gāo）剛性與零背隙特性

3. 增材製（zhì）造：3D打印拓撲優（yōu）化齒輪減重30%同時保持強度

4. 數字孿生：基於振動頻（pín）譜分析（xī）的壽（shòu）命預測係（xì）統

隨著工業4.0發展（zhǎn），執（zhí）行器齒輪（lún）箱正向（xiàng）率、智能化、長壽命（mìng）方向演進（jìn）。2023年市（shì）場規模已突破82億美元，在（zài）新能源車電驅係統（tǒng）、半（bàn）導體晶圓搬運機器人等領域呈現年均15%以（yǐ）上的（de）增長態勢。