> Úvodní stránka / Převodovky / Princip, inovace
Princip harmonického přenosu
Součást harmonické převodovky
Harmonický převod se skládá ze tří základních částí, tj. generátoru vln, flexsplinu a kruhového splinu.
Generátor vln (VG ): vnitřní část se skládá z eliptické vačky, na níž je umístěno speciální pružné kuličkové ložisko. Ve většině aplikací je VG vstupním prvkem převodu.
Flexspline (FS): je pružné ozubené kolo, které je tvořeno polouzavřeným tenkostěnným válcem s vnějším zubem na otevřeném okraji. Ve většině aplikací je FS výstupním prvkem.
Kruhové drážkování (CS)
: tuhé ozubené kolo, na vnitřní straně je zub, obvykle má o 2 zuby více než Flexspline. Ve většině aplikací je CS pevně ukotven a není pohyblivým prvkem převodovky.
Princip harmonické převodovky
Pokud se pro redukci otáček používá harmonický převod, je aktivní generátor vln, kruhové drážkování je pevné a výstupem je flexdrážkování.
Ve smontovaném stavu je eliptická vačka VG vložena do otevřené části FS. Flexspline se díky pružnosti deformuje do oválného tvaru a poté se zuby FS v bodě dlouhé osy důkladně vloží do tuhého drážkování, aby se dosáhlo úplného záběru. Zároveň se obě ozubená kola v bodě krátké osy vůbec nedotýkají, jinými slovy jsou v rozpojené poloze. Při přechodu ze záběru do záběru je ozubené kolo s trakční vlnou ve stavu záběru nebo záběru.
Při neustálém otáčení generátoru vln se flexdrážka neustále deformuje, obě ozubená kola mění svůj vlastní pracovní stav – zasouvají se, zasouvají, vysouvají se až po vysouvání, takže dochází k tzv. střídavému pohybu, nakonec se dosáhne přenosu pohybu z generátoru vln na flexdrážku.
Charakteristika harmonické převodovky
Vysoká přesnost: více zubů současně zaujímá 180° symetricky ve dvou polohách, proto chyba mezery mezi zuby ozubeného kola a kumulovaná chyba mezery mezi zuby rovnoměrně ovlivňují přesnost otáčení, a proto lze dosáhnout extrémně vysoké přesnosti polohy a otáčení.
Velký převodový poměr: jednostupňový převodový poměr harmonického reduktoru může dosáhnout i = 30 až 500, navíc je konstrukce velmi jednoduchá a tři základní části na stejné ose mohou snadno dosáhnout vysokého redukčního poměru.
Vysoká zatížitelnost: u harmonického reduktoru patří záběr zubů k povrchovému kontaktu, navíc může zabírat relativně více zubů najednou, proto povrch jednotky nese malé zatížení a zatížitelnost je vyšší než u jiných forem převodů.
Malé rozměry a nízká hmotnost: V porovnání s konvenčními převodovkami může harmonický reduktor výrazně snížit rozměry a hmotnost, čímž se dosáhne miniaturizace a nízké hmotnosti při výrobě.
Vysoká účinnost přenosu a dlouhá životnost.
Hladký převod, žádné vibrace a malý hluk.
Nový pohled na harmonickou konverzi
Inovace, technické výhody
Konstrukce tuhých převodů prodávaných na trhu je tradičně založena na teorii konjugované sítě (Willisův teorém).
Naši výzkumníci z LD však zjistili, že zasekávání ozubených kol s deformační vlnou je složitější. Harmonický převod lze přesněji popsat pomocí teorie geometrického mapování křivek. Začleněním této teorie do konstrukce se díky této patentované technologii výrazně zlepšil záběr ozubení s tažnými vlnami, čímž se výrobek odlišuje od konkurence. Konstrukci lze dále rozšířit na pevné redukční převodovky s vysokým převodovým poměrem pro lepší přesnost a kontrolu.
Profil zubu typu P
Jedinečný profil typu P má oproti typickému profilu značné výhody:
- Nižší profil snižuje ohybové napětí v základně, čímž zlepšuje krouticí moment.
- Široká základna zubu a účinný přechod profilu snižují koncentraci napětí v jádře.
- Nižší profil snižuje posun a napětí v pružném spoji, což vede k delší životnosti pružného spoje.
- Více než 20-30 % zubů v porovnání s ostatními konkurenty v kontaktním záběru snižuje povrchový přítlak.