Logo hzpt 80px

Harmonic pohon

Co je to Harmonic Drive reduktor?

Harmonický převodový reduktor, také známý jako harmonický pohon nebo převod s tahovou vlnou, je typ přesného převodového mechanismu, který nabízí výrazné výhody oproti tradičním převodovým systémům. Je široce používán v situacích, kde je vyžadována vysoká přesnost, kompaktní velikost a vysoký točivý moment.

Základní součásti Harmonic Drive Reducer:  V převodovce Harmonic Drive Gearbox jsou 3 základní prvky: kruhové drážkování, flexspline a generátor vln. Tyto 3 složky interagují takovým způsobem, který pomáhá dosáhnout vysokých redukčních poměrů.

1. Kruhová drážka

  • Struktura: Kruhová drážka je tuhý kruhový prstenec, který má obvykle vnitřní zuby.
  • Funkce: Funguje jako stacionární část převodového systému nebo část připojená k výstupu, v závislosti na provedení.

2. Flexspline

  • Struktura: Flexspline je tenký, pružný válec s vnějšími zuby na svém vnějším průměru. Počet zubů je o něco menší než počet zubů na kruhovém drážkování.
  • Funkce: Pružně se deformuje, aby zapadl do kruhové drážky. Ve většině konfigurací je flexspline připojen k výstupnímu hřídeli a zajišťuje rotační pohyb.

3. Generátor vln

  • Struktura: Tato součást se skládá z eliptického (oválného) disku, často s kuličkovým ložiskem namontovaným na jeho vnějším obvodu.
  • Funkce: Generátor vln zapadá do flexspline a způsobuje jeho deformaci do eliptického tvaru. Tato deformace vede k záběru zubů flexspline se zuby kruhového drážkování na hlavní ose elipsy.
Pracovní princip reduktoru harmonického pohonu řady SF-SG-A

Princip funkce reduktoru harmonického pohonu

Generátor vln a harmonický reduktor jsou součástí tyčového tvaru. Oba konce jsou opatřeny valivými ložisky a válečky ve tvaru V, které jsou vzájemně přitlačeny k vnitřní stěně pružného kola. Elastické kolo je tenkostěnné ozubené kolo, které může způsobit velkou elastickou deformaci. Průměr vnitřního otvoru je o něco menší než celková délka generátoru vlnové délky. Generátor vln je prvek, který způsobuje, že pružné kolo vytváří ovladatelnou pružnou deformaci.

Když je generátor harmonických hnacích vln instalován v pružném kole, jeden konec pružného kola je nucen stát se elipsou původní kružnice. Zuby na obou koncích dlouhé hřídele jsou zcela v záběru se zuby tuhého kola a zuby na obou koncích krátké hřídele jsou zcela odděleny od tuhého kola. Zuby jsou v přechodném stavu záběru a oddělování v jiných částech obvodu.

Když se harmonický generátor a reduktor neustále otáčejí ve směru znázorněném v grafu, deformace pružného kola se neustále mění, takže stav záběru pružného kola a tuhého kola se neustále mění. Prostřednictvím záběru, záběru, záběru, oddělení, opětovného záběru atd. se elastické kolo pomalu otáčí v opačném směru než generátor vln H. Když užitný vzor funguje, pevné kolo je pevné, motor pohání generátor vln aby se otáčel, a elastické kolo pohání výstupní kolo, aby se otáčilo a pohánělo náklad k pohybu. V procesu přenosu se zdroj vlny otáčí kolem určitého bodu na pružném kole a počet deformačních cyklů se nazývá vlnové číslo N.

Jak funguje reduktor Harmonic Drive Reduktor řady SD-U1

Výhody Harmonic Gear Drive

Harmonic Drive Reducers nabízí několik výhod, díky kterým jsou oblíbené v různých aplikacích. Zde jsou některé klíčové výhody Harmonic Drive Reducers:

1. Vysoká přesnost: Reduktory Harmonic Drive jsou známé svou výjimečnou přesností. Poskytují přesné řízení pohybu s minimální vůlí, zajišťující přesné polohování a opakovatelnost. Díky tomu se dobře hodí pro aplikace, které vyžadují vysokou úroveň přesnosti, jako je robotika, automatizace a přístrojové vybavení.

2. Kompaktní velikost: Reduktory Harmonic Drive mají ve srovnání s jinými typy převodových mechanismů kompaktní a lehký design. Nabízejí vysokou hustotu točivého momentu, což znamená, že mohou přenášet vysoké úrovně točivého momentu v malém balení. Tato kompaktnost je výhodná v aplikacích, kde je omezený prostor nebo je zásadní snížení hmotnosti, jako je robotika, letecký průmysl a přenosná zařízení.

3. Provoz s nulovou vůlí: Vůle se týká vůle nebo vůle mezi zuby ozubeného kola, což může způsobit nepřesnosti a zpoždění v ovládání pohybu. Harmonic Drive Reducers jsou navrženy tak, aby měly provoz s nulovou vůlí, což zajišťuje okamžitou a přesnou odezvu na vstupní povely. To je zvláště důležité v aplikacích, které vyžadují okamžitý a přesný pohyb, jako je robotika, CNC stroje a přesné přístroje.

4. Přenos vysokého točivého momentu: Reduktory Harmonic Drive mohou dosahovat vysokých převodových poměrů, typicky v rozsahu od 30:1 do 320:1. To umožňuje výrazné znásobení točivého momentu, což jim umožňuje efektivně zvládat zatížení vysokým točivým momentem. Díky schopnosti přenosu vysokého točivého momentu jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují silný a přesný pohyb, jako jsou průmyslové stroje, automobilové systémy a robotika.

5. Hladký a tichý provoz: Jedinečný profil zubů a záběrová činnost redukcí Harmonic Drive Reducers vede k hladkému a tichému provozu. Absence vůle a mechanismus záběru zubů přispívají ke snížení tvorby vibrací a hluku. To je výhodné v aplikacích, kde je zásadní snížení hluku a hladký provoz, jako jsou lékařské přístroje, laboratorní vybavení a přesná optika.

6. Spolehlivost a životnost: Harmonic Drive Reducers jsou známé svou odolností a dlouhou životností. Konstrukce minimalizuje opotřebení díky absenci kluzného kontaktu mezi zuby ozubeného kola. Díky tomu jsou vysoce spolehlivé a vhodné pro náročné aplikace, které vyžadují nepřetržitý a spolehlivý provoz.

7. Široká škála velikostí a konfigurací: Reduktory Harmonic Drive jsou k dispozici v široké škále velikostí, redukčních poměrů a konfigurací pro splnění specifických požadavků aplikace. Tato flexibilita umožňuje přizpůsobení a integraci do různých systémů a zařízení.

Údržba reduktoru harmonického pohonu řady SF-SG-S2

Aplikace Harmonic Drive Reducer

Harmonický pohon se používá v široké řadě aplikací, včetně:

(1) Robotika: Harmonický pohon je široce používán v robotice, zejména v rukou a nohou humanoidních robotů. Díky vysoké přesnosti a nízké vůli harmonického pohonu je ideální pro přesné pohyby v robotice.

(2) Letectví: Harmonický pohon se používá v leteckých aplikacích, včetně satelitních polohovacích systémů a anténních polohovacích systémů. Díky lehké a kompaktní konstrukci harmonického pohonu je ideální pro letecké aplikace.

(3) Lékařské vybavení: Harmonický pohon se také používá v lékařském vybavení, včetně chirurgických robotů a protetických končetin. Díky vysoké přesnosti a nízké vůli harmonického pohonu je ideální pro jemné a přesné pohyby v lékařském vybavení.

(4) Obráběcí stroje: Náš vysoce přesný harmonický reduktor má vlastnosti nízkého nárůstu teploty, nízkého počátečního točivého momentu, vysoké spolehlivosti, velkého točivého momentu, dlouhé životnosti, velkého poměru otáček, malé velikosti atd., které lze široce použít pro přesné aplikace v průmyslu obráběcích strojů.

(5) Letectví a kosmonautika: Spolehlivost a kvalita harmonické převodovky ji umožňují v obranném průmyslu. Pro letecké a obranné účely jsou vyžadovány speciální materiály, extrémně lehké konstrukce nebo suché mazání.

(6) Výroba polovodičů: Harmonický pohon se používá pro manipulaci s plátky, zarovnání a polohování. Jejich nízká vůle a vysoká přesnost umožňují přesnou manipulaci s jemnými a hodnotnými destičkami během výrobního procesu a zajišťují efektivní a spolehlivou výrobu polovodičů.

Harmonic Drive Reducer Aplikace

Kroky instalace harmonického reduktoru rychlosti

Správná instalace, používání a údržba reduktoru je důležitou součástí zajištění normálního provozu mechanického zařízení. Harmonický převodový reduktor se skládá hlavně ze tří základních součástí: generátoru vln, flexibilního převodu a pevného převodu. Harmonický převodový reduktor je druh převodovky, která využívá vlnový generátor k tomu, aby pružné ozubené kolo produkovalo ovladatelnou elastickou deformaci a zabíralo s tuhým ozubeným kolem, aby přenášelo pohyb a sílu. Proto, když instalujete harmonický reduktor rychlosti, striktně dodržujte následující záležitosti týkající se instalace a používání a pečlivě jej sestavte a používejte.

Prvním krokem je před instalací potvrdit, zda jsou motor a reduktor neporušené, a přísně zkontrolovat, zda se rozměry dílů spojujících motor a reduktor shodují. Zde jsou tolerance lícování a rozměry polohovacího nálitku motoru, vstupní hřídele a drážky reduktoru.

Druhým krokem je odšroubování šroubu na prachotěsném otvoru na vnější straně příruby redukce, nastavení upínacího kroužku tak, aby boční otvor lícoval s prachotěsným otvorem a vložením vnitřního šestihranu k utažení. Poté vyjměte pero hřídele motoru.

Třetím krokem je přirozené propojení motoru a reduktoru. Při připojování se ujistěte, že soustřednost výstupního hřídele reduktoru a vstupního hřídele motoru je stejná a vnější příruby obou jsou rovnoběžné. Pokud je soustřednost nekonzistentní, způsobí prasknutí hřídele motoru nebo opotřebení převodovky.

Běžné příčiny poškození ložisek reduktoru harmonického pohonu

Vyřešili jsme některé běžné příčiny poškození ložisek reduktoru harmonických otáček. Pojďme se na ně podívat.

1. Dutina harmonického reduktoru není vyčištěna nebo přidané mazivo není čisté

Pokud není dutina harmonického reduktoru vyčištěna nebo přidané mazivo není čisté, zvýší se opotřebení, vibrace a hluk ložiska, poškodí se oběžná dráha ložiska harmonického reduktoru rychlosti a způsobí nadměrné zvýšení teploty a spálení ložiska. .

2. Vysoký nárůst teploty těla motoru a předčasné doplnění maziva

Kvůli vysokému nárůstu teploty těla motoru a včasnému doplnění maziva do ložiska harmonického reduktoru je ložisko málo oleje nebo dokonce spálené. Smíšené použití různých maziv také způsobí poškození ložisek.

3. Ložisko harmonického reduktoru rychlosti je nesprávně namontováno

Při montáži za studena dochází k opotřebení hřídele nerovnoměrným klepáním na vnitřní kroužek ložiska. Potom ztráta interference mezi vnitřním kroužkem ložiska harmonického reduktoru rychlosti a ložiskem nebo snížení interference bude mít za následek provoz vnitřního kroužku; Nerovnoměrné klepání během montáže krytu konce motoru způsobí volné uložení mezi komorou ložiska koncového krytu a vnějším kroužkem ložiska, což má za následek provoz vnějšího kroužku.

4. Harmonický omezovač rychlosti nebyl dlouhou dobu v provozu

Když harmonický reduktor nebyl delší dobu v provozu, dochází ke znehodnocení maziva a koroze ložisek a není včas opraven.

5. Axiální dislokace jader statoru a rotoru nebo nedostatečná přesnost po opětovném obrobení rotujícího hřídele

Kvůli axiální dislokaci jader statoru a rotoru nebo nedostatečné přesnosti po opětovném opracování rotujícího hřídele harmonického reduktoru nejsou vnitřní a vnější kroužky ložiska harmonického reduktoru ve stejné sekci, což má za následek „různou sílu“ provozu ložiska a následně nárůstu teploty a hoření ložiska.

6. Výrobci harmonických reduktorů rychlosti

Kvůli problémům výrobců harmonických reduktorů je vůle ložisek harmonického reduktoru příliš malá nebo příliš velká. Pokud je vůle ložiska příliš malá, bude při rotaci příliš těsná a pokud je vůle ložiska příliš velká, což způsobí abnormální hluk a urychlí jeho poškození.

7. Hřídel harmonického reduktoru je ovlivněn přídavným zatížením.

Běžné příčiny poškození ložisek reduktoru harmonického pohonu

Editoval Yjx