Dizajn proizvoda harmoničnih reduktora

Harmonični pogonski reduktor se prvenstveno sastoji od tri osnovne komponente: generatora valova, flexspline-a i kružnog spline-a. Generator talasa se obično montira na ulaznu osovinu; to je eliptična komponenta sa kugličnim ležajem-tankog presjeka koji je ugrađen u njegov vanjski prsten. Flexspline je montiran na izlaznom vratilu; to je fleksibilna metalna komponenta sa strukturom u obliku čaše-tankih stijenki-, sa vanjskim zupcima zupčanika urezanim u vanjski rub njegovog otvorenog kraja. Kružna žica je obično fiksirana na mjestu; to je kruta prstenasta komponenta sa unutrašnjim zupcima zupčanika urezanim u njegov unutrašnji obim-zupcima koji su iste veličine kao oni na flexspline, ali dva po broju veći.

Princip rada je sljedeći: rotacija generatora valova inducira kontroliranu, periodičnu elastičnu deformaciju u flexspline, uzrokujući da on poprimi eliptični oblik. Glavna os ove elipse je u kontaktu sa zupcima kružnog spline-a, dok mala os ostaje potpuno nevezana. Kada se kružna žica drži nepomično, a generator valova rotira u određenom smjeru, elastična deformacija flexspline-a uzrokuje da se tačke zahvata sa zubima kružnog utora pomiču uzastopno. Budući da flexspline ima manje zuba od kružnog šiljka (obično dva manje), za svaku punu rotaciju generatora valova, flexspline napreduje za udaljenost ekvivalentnu dva zupca u smjeru suprotnom od rotacije generatora valova, čime se postiže visok omjer redukcije.

Njegove karakteristike prenosa uključuju: širok opseg redukcionih odnosa (50–300 u jednom stepenu, i potencijalno dostizanje 30.000–60.000); veliki broj istovremeno zahvaćenih zuba (otprilike 30%), što rezultira velikom nosivošću-i visokom preciznošću prijenosa; glatko kretanje sa niskim nivoom buke; i sposobnost postizanja nulte-uključenosti. Nadalje, ima kompaktnu strukturu; za ekvivalentni izlazni moment, njegov volumen se može smanjiti za dvije-trećine, a njegova težina za polovinu.

Dizajn i proizvodnja reduktora harmonijskog pogona predstavlja nekoliko izazova, uključujući stroge zahtjeve za preciznost obrade, osiguravanje vijeka zamora flexspline-a i kontrolu grešaka u prijenosu i zazora. Tehnološke inovacije u ovoj oblasti prvenstveno se odnose na profile zubaca zupčanika, materijale i konstrukcijske dizajne. Na primjer, japanska kompanija Harmonic Drive Systems (Harmonic Drive) razvila je dvostruke-kružne-lučne profile zubaca (kao što je profil "IH") i zube tipa "P-" kako bi se poboljšao kvalitet zahvata i poboljšala{5}}nosivost{5}}nosivost i torzijska krutost. Slično, Suzhou Leader Harmonic Drive je samostalno razvio potpuno novu strukturu zuba tipa "P-" i, na osnovu istraživanja stvarne dinamike zahvata flexspline, uspostavio je novu teoriju spajanja zupčanika. U dizajnu flexspline-a korišten je specijalizirani čelik visoke čvrstoće na zamor, a performanse su dodatno poboljšane kroz optimizaciju debljine stijenke i procesa oblikovanja. Osnovna komponenta generatora talasa je fleksibilno ležište, čije se performanse zamora optimizuju pažljivim odabirom materijala, strukturnim prefinjenjima i površinskim tretmanima.

Kako bi zadovoljili različite zahtjeve primjene, harmonijski reduktori su evoluirali u različite strukturne konfiguracije. Uobičajeni integrisani modeli (kao što je LCS-I serija) imaju standardnu ​​cilindričnu strukturu sa savitljivim uglom u obliku čaše-; ove jedinice uključuju ugrađeni-ukršteni valjkasti ležaj i karakteriziraju ih stacionarni kruti klin i rotirajući izlaz sa fleksibilnim žljebovima. Kako bi se prilagodili različitim prostornim ograničenjima i zahtjevima opterećenja, dostupne su i druge varijante, uključujući ultra- modele ultra- (npr. SHD seriju, sa smanjenjem aksijalne dužine od približno 50%), modele sa šupljim-osovinskim vratilom (npr. CPL serija) i visoko-verzije sa visokim opterećenjem (npr. verzije CSGUH, opremljene eksternim opterećenjem,{17} serije{1}). Portfolio proizvoda obuhvata širok raspon veličina-od minijaturnih do velikih-jedinica-i nudi širok spektar omjera redukcije.