Reka Bentuk Produk Pengurang Harmonik

Pengurang pemacu harmonik terutamanya terdiri daripada tiga komponen teras: penjana gelombang, flexspline dan spline bulat. Penjana gelombang biasanya dipasang pada aci input; ia ialah komponen elips yang menampilkan bebola bahagian{1}}nipis yang tertanam dalam gelang luarnya. Flexspline dipasang pada aci keluaran; ia ialah komponen logam fleksibel dengan struktur-berdinding nipis,{4}}berbentuk cawan, menampilkan gigi gear luaran yang dipotong pada rim luar hujung terbukanya. Spline bulat biasanya dipasang di tempatnya; ia ialah komponen anulus tegar dengan gigi gear dalaman dipotong pada lilitan dalamannya-gigi yang mempunyai saiz yang sama seperti yang terdapat pada flexspline, tetapi dua dalam bilangan lebih besar.

Prinsip operasi adalah seperti berikut: putaran penjana gelombang mendorong ubah bentuk anjal berkala yang boleh dikawal dalam flexspline, menyebabkan ia mengambil bentuk elips. Paksi utama elips ini terlibat dengan gigi spline bulat, manakala paksi kecil kekal tercabut sepenuhnya. Apabila spline bulat dipegang pegun dan penjana gelombang diputar ke arah tertentu, ubah bentuk keanjalan flexspline menyebabkan titik pertunangan dengan gigi spline bulat beralih secara berurutan. Oleh kerana flexspline mempunyai lebih sedikit gigi daripada spline bulat (biasanya dua lebih sedikit), untuk setiap putaran penuh penjana gelombang, flexspline memajukan dengan jarak yang bersamaan dengan dua gigi ke arah yang bertentangan dengan putaran penjana gelombang, dengan itu mencapai nisbah pengurangan yang tinggi.

Ciri-ciri penghantarannya termasuk: pelbagai nisbah pengurangan (50–300 dalam satu peringkat, dan berpotensi mencapai 30,000–60,000); bilangan gigi tertusuk serentak yang tinggi (kira-kira 30%), menghasilkan kapasiti galas-beban tinggi dan ketepatan penghantaran yang tinggi; gerakan lancar dengan tahap hingar yang rendah; dan keupayaan untuk mencapai sifar-penglibatan tindak balas. Tambahan pula, ia mempunyai struktur padat; untuk tork keluaran yang setara, volumnya boleh dikurangkan dua{10}}dan beratnya separuh.

Reka bentuk dan pembuatan pengurang pemacu harmonik memberikan beberapa cabaran, termasuk keperluan ketat untuk ketepatan pemesinan, memastikan hayat keletihan flexspline, dan mengawal ralat penghantaran dan tindak balas. Inovasi teknologi dalam bidang ini terutamanya berkisar pada profil gigi gear, bahan dan reka bentuk struktur. Sebagai contoh, syarikat Jepun Harmonic Drive Systems (Harmonic Drive) membangunkan profil gigi dua-bulatan-(seperti profil "IH") dan gigi "P-type" untuk meningkatkan kualiti interaksi dan meningkatkan-kapasiti galas dan kekakuan kilasan beban. Begitu juga, Suzhou Leader Harmonic Drive secara bebas membangunkan struktur "gigi jenis P-" yang sepenuhnya baharu dan, berdasarkan penyelidikan ke dalam dinamik penglibatan sebenar flexspline, mewujudkan teori baru tentang jalinan gear. Dalam reka bentuk flexspline, keluli khusus dengan kekuatan lesu yang tinggi digunakan, dan prestasi dipertingkatkan lagi melalui pengoptimuman ketebalan dinding dan proses pembentukan. Komponen teras penjana gelombang ialah galas fleksibel, prestasi keletihan yang dioptimumkan melalui pemilihan bahan yang teliti, penghalusan struktur, dan rawatan permukaan.

Untuk memenuhi keperluan aplikasi yang pelbagai, pengurang harmonik telah berkembang menjadi pelbagai konfigurasi struktur. Model bersepadu biasa (seperti siri-I LCS) menampilkan struktur silinder standard dengan flexspline-berbentuk cawan; unit ini menggabungkan galas roller bersilang-terbina dan dicirikan oleh spline tegar pegun dan output spline lentur berputar. Untuk menampung kekangan ruang dan keperluan beban yang berbeza-beza, varian lain tersedia, termasuk model ultra-nipis (cth, siri SHD, menampilkan pengurangan panjang paksi kira-kira 50%), model aci -ongga (cth, siri CPL) dan versi galas-tinggi{12}}(e{12}}} tinggi (eg{12}}yang dilengkapi dengan C2{2}} siri). Portfolio produk merangkumi pelbagai saiz-daripada kecil kepada unit berskala besar-dan menawarkan spektrum nisbah pengurangan yang luas.