Prinsip kerja peredam gigi harmonik

Peredam gigi harmonik adalah jenis struktur transmisi yang terdiri dari roda kaku gigi dalam tetap, roda fleksibel, dan generator gelombang yang menyebabkan deformasi radial pada roda fleksibel. Peredam roda gigi harmonik adalah tipe baru dari struktur transmisi pada reduksi roda gigi, yang menggunakan roda gigi fleksibel untuk menghasilkan gelombang deformasi elastis yang dapat dikontrol, menyebabkan ketidaksejajaran relatif antara gigi roda kaku dan roda fleksibel untuk mentransmisikan daya dan gerak. Jenis transmisi ini pada dasarnya berbeda dari transmisi roda gigi umum, dan memiliki karakteristik khusus dalam teori penyambungan, perhitungan set, dan desain struktural. Pereduksi gigi harmonik memiliki keunggulan presisi tinggi dan kapasitas penahan beban yang tinggi. Dibandingkan dengan reduksi biasa, mereka menggunakan bahan 50% lebih sedikit dan mengurangi volume dan beratnya setidaknya 1/3.

Komposisi dan struktur

Peredam gigi harmonik terdiri dari tiga komponen utama: roda kaku, roda fleksibel, dan generator gelombang. Diantaranya, generator gelombang adalah komponen aktif, dan salah satu roda yang kaku dan fleksibel adalah komponen penggeraknya. Roda kaku tetap adalah roda gigi internal yang kaku, sedangkan roda fleksibel adalah roda gigi eksternal silinder berdinding tipis yang rentan terhadap deformasi. Keduanya memiliki bentuk gigi segitiga (atau involute) dan memiliki nada keliling yang sama, tetapi roda yang kaku memiliki beberapa gigi lebih banyak (biasanya dua gigi) daripada roda fleksibel. Generator gelombang terdiri dari piringan elips dan bantalan bola fleksibel, atau lengan berputar dengan rol di kedua ujungnya. Biasanya generator gelombang adalah bodi asli, salah satu roda fleksibel dan roda baja adalah bodi penggerak, dan yang lainnya adalah komponen tetap.

prinsip bekerja

Sebelum dirakit, roda fleksibel dan lubang dalamnya berbentuk lingkaran. Setelah generator gelombang dipasang ke lubang bagian dalam roda fleksibel, karena panjang generator gelombang sedikit lebih besar dari diameter lubang bagian dalam roda fleksibel, roda fleksibel ditopang menjadi bentuk oval, memaksa roda fleksibel untuk sepenuhnya menyatu dengan roda kaku tetap dalam arah sumbu panjang elips dan benar-benar terpisah dalam arah sumbu pendek. Gigi di bagian lain mungkin dalam keadaan "meshing" tergantung pada posisi rotasi roda fleksibel, Atau dalam keadaan "meshing out": karena roda tetap kaku, ketika generator gelombang berputar berlawanan arah jarum jam, roda fleksibel berputar searah jarum jam. Ketika generator gelombang berputar terus menerus, sumbu panjang dan pendek dari roda fleksibel, serta posisi "meshing in" dan "meshing out", terus berubah.

Gigi roda fleksibel berubah dari penyambungan ke penyambungan, dan kemudian dari penyambungan ke penyambungan keluar, dan seterusnya, penyambungan ke dalam, penyambungan keluar, pelepasan, penyambungan, penyambungan... siklus bolak-balik, Paksa roda fleksibel untuk berputar terus menerus . Selama perputaran roda fleksibel dengan generator gelombang, ketika salah satu gigi bersinggungan dengan gigi pada roda kaku dan sekali lagi dengan gigi ini pada roda kaku, roda fleksibel berputar tepat satu putaran. Pada saat ini, generator gelombang berputar berkali-kali, dan rasio jumlah putaran generator gelombang dengan jumlah putaran roda fleksibel (1 putaran) adalah rasio reduksi peredam gigi harmonik, jadi rasio reduksinya sangat besar. Dalam seluruh proses gerakan, deformasi flexspline adalah bentuk gelombang harmonik sederhana yang terus menerus pada diagram lipatan dari lingkar flexspline, jadi penggerak ini disebut penggerak gigi harmonik: peredam gigi harmonik dapat dibagi menjadi gelombang tunggal, gelombang ganda dan tiga gelombang menurut jumlah keterampilan mekanik, yang paling umum digunakan adalah transmisi gelombang ganda. Dalam transmisi harmonik, perbedaan jumlah gigi antara roda kaku dan flexspline harus merupakan kelipatan integral dari bilangan gelombang mekanik, biasanya dianggap sama dengan bilangan gelombang.

keuntungan

1. Rasio kecepatan transmisi besar: Rasio kecepatan transmisi gigi harmonik satu tahap berkisar antara 70 hingga 320, yang dapat mencapai, 000 di beberapa perangkat, dan rasio kecepatan transmisi multi-tahap dapat mencapai lebih dari 30000. Ini dapat digunakan tidak hanya untuk perlambatan, tetapi juga untuk situasi peningkatan kecepatan.

2. Kapasitas penahan beban yang tinggi: Ini karena ada banyak gigi yang menyatu secara bersamaan dalam transmisi gigi harmonik, dan jumlah gigi yang menyatu secara bersamaan dalam transmisi gelombang ganda dapat mencapai lebih dari 30% dari total jumlah gigi. Selain itu, roda fleksibel menggunakan material berkekuatan tinggi, dan gigi bersentuhan dengan permukaan.

3. Akurasi transmisi tinggi. Ini karena ada banyak gigi yang terlibat pada saat yang sama dalam transmisi gigi harmonik, dan kesalahannya dirata-ratakan, yaitu, keterlibatan multi gigi memiliki efek kompensasi timbal balik pada kesalahan tersebut, sehingga akurasi transmisinya tinggi. Di bawah tingkat akurasi gigi yang sama, kesalahan transmisi hanya sekitar 114 dari transmisi gigi silinder biasa. Pada saat yang sama, jari-jari generator gelombang dapat diubah dengan jumlah yang membanggakan untuk meningkatkan deformasi roda fleksibel, membuat serangan balik menjadi sangat kecil, dan bahkan tidak mencapai penyambungan serangan balik. Oleh karena itu, peredam gigi harmonik memiliki jarak transmisi yang kecil dan cocok untuk putaran mundur

4. Efisiensi transmisi tinggi dan gerakan halus: Karena gerakan radial yang seragam dari gigi gir fleksibel selama proses transmisi, bahkan dengan kecepatan input tinggi, kecepatan selip relatif gigi gir masih sangat rendah (yaitu 1% dari itu transmisi roda gigi biasa), sehingga keausan gigi roda gigi kecil dan efisiensinya tinggi (hingga 69% dan 96%). Selain itu, karena penyambungan masuk dan keluar, kedua sisi roda gigi ikut bekerja, sehingga tidak ada fenomena benturan, Gerakan halus;

5. Struktur sederhana, lebih sedikit bagian, dan pemasangan yang mudah. Hanya ada tiga komponen dasar, dan poros input dan output bersifat koaksial, sehingga strukturnya sederhana dan pemasangannya nyaman

6. Ukuran kecil dan ringan: Dibandingkan dengan reduksi umum, ketika torsi output sama, volume reduksi gigi harmonik dapat dikurangi 2/3, dan bobot dapat dikurangi 2/2.

7. Dapat mengirimkan gerakan ke ruang terbatas. Dengan fleksibilitas roda yang fleksibel, keuntungan berharga dari penggerak roda ini tidak ada bandingannya dengan penggerak lain yang ada.