Как выбрать волновой редуктор?

В этой статье объясняется, как выбиратьгармонические редукторы в зависимости от конкретного оборудования, включая такие аспекты, как средний момент нагрузки, входная скорость, пиковый момент при пуске и остановке, сравнение ударного момента, допустимое количество циклов ударного момента и срок службы. В заключение упоминаются флагманские продукты Honpine — гармонические редукторы.

Каковы этапы выбора гармонического редуктора?

1. Подтвердите основные рабочие параметры оборудования.

Режим момента нагрузки (имеется в виду зависимость между моментом нагрузки и выходной скоростью во времени в рамках полного рабочего цикла) является основой для расчета выбора. Он определяет требования к моменту и скорости оборудования на каждом этапе. Конкретный режим показан на рисунке ниже.

На основе диаграммы предположим, что используются следующие рабочие параметры оборудования: Нормальный режим работы

При запуске:

T1＝150N·m t1＝0.2sec n1＝10 r/min

При постоянной скорости:

T2＝82N·m t2＝3sec n2＝20 r/min

При остановке (замедлении):

T3＝130N·m t3＝0.3sec n3＝10 r/min

При выключении:

T4＝0 N·m t4＝0.2sec n4＝0 r/min

Максимальная скорость (ограничена двигателем и т. д.)

Максимальная выходная скорость:

no max ＝20r/min

Максимальная входная скорость:

ni max ＝2000r/min

Ударный момент

При приложении ударного момента:

Ts＝200N·m ts＝0.15sec ns＝20 r/min

2. Рассчитайте средний момент нагрузки оборудования, чтобы предварительно проверить применимость модели.

Средний момент нагрузки (Tav) — это эквивалентная непрерывная нагрузка, которую оборудование несет в течение рабочего цикла. Он напрямую связан с долгосрочным нагревом и сроком механической усталости редуктора, и необходимо обеспечить, чтобы он не превышал допустимое значение редуктора.

Формула расчета и процесс выглядят следующим образом:

Результаты расчета показывают, что Tav = 89 N·m, что меньше максимально допустимого среднего момента нагрузки FSG-25 (140 N·m). Следовательно, первоначально выбранная модель проходит этот этап проверки.

3,Рассчитайте и сравните, находится ли входная скорость в допустимом диапазоне редуктора.

Входная скорость (включая средние и пиковые значения) должна строго контролироваться в пределах номинального диапазона редуктора. Превышение предела скорости приведет к аномальному повышению температуры и ускоренному износу зацепления шестерен, тем самым напрямую сокращая срок службы.

Средняя и максимальная входные скорости находились в допустимых пределах; проверка пройдена.

4. Сравните, находится ли пиковый момент при пуске и остановке в допустимом диапазоне редуктора.

Пиковый момент при пуске и остановке является периодической нагрузкой; необходимо проверить, может ли конструкционная прочность редуктора выдержать его, чтобы избежать повреждений, вызванных длительным воздействием ударных нагрузок.

Пиковый момент при пуске и остановке не превысил пределы, и проверка прошла успешно.

5,Проверьте, находится ли ударный момент в допустимом диапазоне редуктора.

Ударный момент — это внезапная экстремальная перегрузка, которая может возникнуть во время работы оборудования. Из-за аварийных остановок или внешних непредсказуемых воздействий к редуктору может быть приложен относительно большой момент нагрузки. Когда редуктор подвергается моменту, достигающему его мгновенно допустимого максимального момента, это вызывает необратимые повреждения. Поэтому необходимо убедиться, что ударный момент не превышает предел мгновенной нагрузки редуктора.

6,Ударный момент не превысил предел; проверка пройдена.

Рассчитайте и определите, соответствует ли допустимое количество приложений ударного момента требованиям.

Допустимое количество приложений (Ns) необходимо рассчитывать на основе выходной скорости ns и времени приложения ts при ударном моменте, а также необходимо подтвердить, что этот предел соответствует условиям эксплуатации.

Допустимое количество раз должно быть ограничено 1000, что не превышает предел 1.0 × 10⁴ (redirects), соответствует требованиям проектирования и эксплуатации, и проверка пройдена.

7,Рассчитайте и сравните, превышает ли срок службы срок службы генератора волн.

Общий срок службы (Lh) гармонического редуктора обычно определяется сроком службы (Ln) подшипников генератора волн. Ln обычно определяется с использованием общего стандарта номинального срока службы подшипников L10 (10,000 часов в этом примере). То есть:

8. Расчетное значение = 10638≥10000h (срок службы L10), проверка пройдена.

После вышеуказанных семи этапов проверки модель FSG-25-100-I-E соответствует условиям эксплуатации оборудования и требованиям использования с точки зрения нагрузки, скорости и срока службы при моделируемых рабочих условиях оборудования, и эта модель может быть окончательно выбрана.

Какие флагманские продукты HONPINE есть в категории гармонических редукторов?

Гармонический редуктор с полым валом

Конструкция с большим центральным сквозным отверстием обеспечивает удобное прохождение кабелей, воздушных трубок, оптических волокон или механических валов, упрощая разводку. Подходит для коллаборативных роботов, медицинских хирургических роботов и поворотных столов промышленной автоматизации.

Ультратонкий плоский гармонический редуктор

Ультратонкая конструкция помогает повысить скорость динамического отклика всего устройства. Обычно используется в шарнирах роботов, системах подвеса и медицинских экзоскелетах.

Чашеобразный гармонический редуктор с поперечным ползуном

Механизм поперечного ползуна повышает способность механизма поглощать ударные нагрузки и улучшает плавность передачи. Он подходит для оборудования с высокими требованиями к стабильности, такого как прецизионные станки с ЧПУ.

Чашеобразный миниатюрный гармонический редуктор

Он может обеспечивать стабильный высокий выходной крутящий момент в небольших пространствах, что делает его подходящим для механического оборудования с ограниченным пространством, такого как канализационные роботы.