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日本电产NIDEC的技术能力牵引驱动降噪技术
类别：公司新闻 发布时间：2022-11-14 09:20 浏览： 次
日本电产NIDEC的技术能力牵引驱动降噪技术
实现需要静音场所的自动导引车
随着日本的劳动力人口在少子化和人口老龄化的情况下减少，越来越多的自动化运输车辆正在取代人类在物流现场运送货物。其中一些机器非常先进，无需使用磁带等引导工具，预计将在工厂和仓库外使用。但是，为了能够在酒店搬运客户的行李、在办公室搬运文件和设备、在图书馆搬运书籍等，车辆需要比通常要求的安静，因为设施客户和用户。这就是为什么要关注牵引驱动，这是一种安静运行的产品。
高压凝固润滑油以传递动力
此插图是牵引驱动的概念渲染。油膜仅在通过与辊的接触点时，在受到高压后固化。
牵引驱动是一种使用滚轮的技术，滚轮通过润滑油膜相互压靠，滚轮一起滚动，一个滚轮将动力传递给另一个滚轮。每个滚轮接触部分的压力变得非常高。液体分子在常压下自由运动，但在高压下有规律地排列，变成固态晶体。牵引驱动器利用分子的这种性质将动力从一个辊子传递到另一个辊子。与齿轮不同，牵引驱动不易因齿轮的啮合力而产生冲击噪音，非常安静，并且可以显着减少齿隙，即使在驱动不旋转时，滚子也会不断地相互接触。
没有因轮齿节距误差（加工精度）引起的高频速度波动，牵引传动可以非常平稳地传递动力。
自 1952 年以来，Nidec-Shimpo 一直在生产基于牵引驱动的工业变速器，迄今为止已用于许多工业设备。
这张图表比较了换档机构和牵引驱动装置，它在除传动扭矩之外的所有领域都优于同类装置。
反复改进后的小型化
牵引驱动有一个缺点：它在特定尺寸下可以实现的传递扭矩比齿轮减速器小，因此驱动需要大尺寸。过去，要获得相同的扭矩，某些规格的牵引驱动器的尺寸必须是齿轮减速器的四到五倍。
Nidec-Shimpo 一直在尝试使牵引驱动器小型化。原则上，压辊间的力越大，传递扭矩越大；但是，用力按压滚轮会使滚轮接触面的压力升高太多，从而缩短部件本身的寿命。这就是为什么牵引驱动器必须在某种程度上很大的原因。
Nidec-Shimpo通过改进其滚子的形状以使其能够承受增加的压力，并将滚子与滚子的接触面积从点转变为线以分散压力，从而解决了这个问题。此外，通过基于 FEM（有限元法）分析的计算机模拟，该公司成功地优化了其牵引驱动器的结构，并使其部件具有足够的强度以承受高压。目前，日本电产新浦生产的牵引驱动器的尺寸与齿轮减速器的尺寸大致相同。
牵引驱动比齿轮减速器安静 13dB
2016年，日本电产新浦成为业内首家开发出可自由设定行驶路线的自动导引车S-CART的公司。S-CART虽然是通过齿轮减速器传递动力，但凭借丰富的产品阵容（个别型号分别可搬运100kg、200kg、500kg、1t），广受欢迎。近期，公司预见到酒店需要协助行李搬运工作，开发了酒店专用的无人值守车厢，可以搬运行李，NIDEC风扇，跟随酒店员工和客人。Nidec-Shimpo 将牵引驱动器用于这些酒店用 S-CART 装置，计划扩大该产品在酒店应用中的销售。
这辆酒店用的 S-CART 是为在展览会上演示而制作的。它可以代替搬运工搬运行李，跟随酒店工作人员和客人，甚至返回特定地点等功能。酒店用的 S-CART 是一种自主移动机器人，或者说是 AMR，是最近的话题。
使用相同底盘、分别装载齿轮减速器和牵引驱动的自动导引车进行的噪声对比实验表明，带牵引驱动的自动导引车的噪声比另一种低13dB。噪音水平足够低，即使车辆在图书馆内行驶，NIDEC风扇，人们也不会受到打扰——这一结果保证了产品足够的适销性。
实验中车辆空载，行驶距离设定为6m，最高时速设定为3.6km/h，测量噪音水平。两辆车的噪音差距很大：变速机构为 65.7dB，牵引驱动为 55.4dB。
现在，在 S-CART 于 2020 年通过内部耐久性测试后，Nidec-Shimpo 正在进行最终调整，最终开始量产。同时，该公司正准备不断尝试使产品更小、更安静，以生产出比齿轮减速器更紧凑、比旋转电机更安静的牵引驱动器。
