Harmonik uzatish
Komponentlar

Harmonik uzatma (strain wave gear) - bu uchta asosiy komponentdan iborat aniq tezlikni kamaytiruvchi qurilma: to'lqin generatori (ingichka podshipnikli elliptik eksantrik), moslashuvchan gardish (to'lqin generatori atrofida elastik deformatsiyalanadigan tashqi tishli ingichka devorli kubok yoki shapka) va dumaloq gardish (ichki tishli qattiq halqa, moslashuvchan gardishdan 2 tish ko'p). To'lqin generatori aylanganda, moslashuvchan gardish tishlari dumaloq gardish tishlari bilan ikki nuqtada bir-biriga kirishadi, bu esa juda yuqori reduksiya nisbatini - odatda 30:1 dan 160:1 gacha - deyarli nol bo'shliq va yuqori moment zichligi bilan ta'minlaydi.

Moslashuvchan gardish bu qalin devorli, kub shaklidagi yoki shapka shaklidagi komponent tashqi aylanasida nozik-pitch involut tishlarga ega. U moment uzatish uchun yetarlicha qattiq bo‘lishi kerak, ammo to‘lqin generatori ostida elastik tarzda egilib, eliptik shaklga o‘tkazilishi uchun mos bo‘lishi kerak. Devor qalinligi odatda 0,3–0,8 mm. Machining muammolari quyidagilarni o‘z ichiga oladi: kesish kuchlari ostida ish parchasining egilishi (maxsus montajlar va kam kuchli asbob yo‘llarini talab qiladi); qalin devor rezonansidan kelib chiqadigan chattering; va o‘lchov probasi kuchi ostida deformatsiya qiladigan juda moslashuvchan bo‘lsa ham, tish profili aniqligi ±0,003 mm ga erishish. HXC vibratsiya yenguvchi montajlar, trochoidal frezalash va to‘g‘rilangan CMM o‘lchash kuchidan foydalanadi.

Flex spline yuqori tsiklik egilish stressiga duch keladi va a’lo darajada charchash muddatiga ega bo‘lishi kerak. Sanoat standarti 42CrMoA (4140 ga teng) HRC 38–42 ga qattiqlashtirilgan — u yuqori hosil kuchi (~1000 MPa) bilan yaxshi charchash ishlash va ishlov berish imkoniyatini birlashtiradi. Havo kosmik va og‘irlikka nisbatan muhim ilovalar uchun, 17-4PH zanglamaydigan po‘lat (H900 holat) xuddi shunday kuch bilan, lekin yaxshiroq korroziyaga qarshi chidamlilikni taklif qiladi. Ti-6Al-4V minimal og‘irlik ustuvor bo‘lsa, u yerda ishlatiladi, uning elastik moduli past bo‘lsa ham — flex burchak geometriyasini sozlash kerak. Standart 42CrMo4 tavsiya etilmaydi, chunki u tsiklik egilishda 42CrMoA ga qaraganda kamroq charchash muddatiga ega.

Uchta flex spline shakli, qanday qilib spline o‘rnatilishi va uning aksial uzunligini belgilaydi: Kub (C) turi — eng keng tarqalgan; ochiq uchida tishlar va yopiq uchida o‘rnatish flangesi bo‘lgan chuqur kub. Yuqori burilish qattiqligini ta’minlaydi, ammo aksial chuqurlikni talab qiladi. Hat (F) turi — tish oxirida o'rnatish flangesi bo'lgan chuqur shapka shakli; qisqa umumiy yig'ish uzunligini ta'minlaydi (pankake garmonika uzatmalari). Silk-hat (S) turi — katta chiqish flangesi diametri bilan kengaytirilgan shapka; robot bilaklarida ishlatiladigan katta bo'shliq bo'lgan garmonika uzatmalari uchun chiqish flangesining mustahkamligini maksimal darajada oshiradi. HXC uch turini ham ishlab chiqaradi.

Standart garmonika uzatmalari foydalanadi o'zgartirilgan involute tish profili — standart tish tishiga emas — bosim burchagi (odatda 20°, ammo o'zgartirilgan) va flex spline ning katta egilishi uchun optimallashtirilgan qo'shimcha/dedendum nisbati bilan. Aniq profil garmonika uzatma ishlab chiqaruvchisi (Harmonic Drive SE, HDSI, Ovalo, Spinea va boshqalar) tomonidan belgilangan va komponent chizmasida ko'rsatilgan. HXC mijozning profil chizmasiga asoslangan holda ishlab chiqaradi 5-o'qlar bir vaqtning o'zida tish shakli miling yoki g'ildirak shakllantirish va keyin CMM optik profil tekshiruvi bilan. Biz raqiblarning tish profillarini teskari ishlab chiqmaymiz — mijozning chizmasi yoki tasdiqlangan profil ma'lumotlari talab qilinadi.

Garmonika uzatmalarida erishiladi deyarli nol orqaga qaytarish — odatda ≤ 1 burchak minutiga to'g'ri yig'ilgan birlikda, aniq planetar g'ildirakli uzatmacha uchun 3–10 burchak minutiga qaraganda. Bu ularning robot bo'g'inlarida foydalanishining asosiy afzalligi. ≤ 1 burchak minutiga erishish uchun: flex spline tish profili tolerantsi ±0.003 mm; doira spline tish profili ±0.003 mm; to'lqin generatori kamerasining profili ±0.004 mm; va barcha uchta komponentning markaziyligi ≤ 0.005 mm TIR. HXC barcha to'rt parametrni CMMda tekshiradi va o'lchov hisobotiga ma'lumotlarni kiritadi.

Tish ildizi atrofidagi devor qalinligi — eng yupqa va eng muhim nuqta — quyidagilar yordamida o'lchanadi 3D CMM stylus skaneri rubin to'p uchining diametri ildiz radiusiga mos keladi. CMM dasturi tashqi tish ildizi yuzasini va ichki bo'shliq yuzasini xaritalaydi va har bir o'lchangan tish uchun minimal devorni hisoblaydi. Juda yupqa devorlar uchun (≤ 0.4 mm), kontakt bo'lmagan optik CMM o'lchov kamroq prob kuchi bilan ishlatiladi, o'lchov ostidagi qismani egilishini oldini olish uchun. Barcha devor o'lchovlari har bir buyurtma bilan yuboriladigan o'lchov hisobotida ko'rsatiladi.

Aylana spline qattiq halqa tishli uzuk bo‘lib, u flex spline tishli bog‘lanishidan kelib chiqadigan kontakt stressiga chidamli bo‘lishi kerak. Odatda, u flex spline’dan qattiqroq bo‘lib, flex spline tishlari kamroq eskirishi uchun mo‘ljallangan (flex spline eng qimmat va o‘zgartirish qiyin bo‘lgan komponent). Standart tanlovlar: 42CrMo4 HRC 48–52 ga qattiqlashtirilgan — eng keng tarqalgan sanoat tanlovi; M2 HSS HRC 60–62 ga qattiqlashtirilgan — yuqori tsiklli ilovalar uchun maksimal tish umrini ta’minlash uchun; SUS440C zanglamaydigan po‘latdan HRC 56–58 ga — korroziy muhitlar uchun; va Nitridlangan 38CrMoAl — juda yuqori sirt qattiqligi va minimal deformatsiya bilan.

To‘lqin generatori quyidagilardan iborat eliptik kam bilan yupqa bo‘lakli to‘p rulman uni bosib o‘tkazadi. Rulman tashqi halqa eliptik shaklga deformatsiya qiladi va kamga mos keladi, va bu eliptik tashqi halqa flex spline’ni aylana spline bilan ikki diametrically qarama-qarshi nuqtada bog‘laydi. Shuning uchun, rulman quyidagicha bo‘lishi kerak uzluksiz tsiklik eliptik deformatsiya qilish — standart chuqur yivli rulmanlar tezda muvaffaqiyatsiz bo‘ladi. Maxsus yupqa bo‘lakli garmonik uzatish rulmanlari (P4 yoki P5 aniqlik sinfi, ABMA/ISO muvofiqligi) ishlatiladi. HXC mashinalari kamning ishlab chiqaruvchisi belgilagan tashqi halqa joylashuvi toleransiyasiga mos keladi, odatda P4 sinfi, to‘g‘ri deformatsiya geometriyasini ta’minlash uchun.

Ha, agar mijoz taqdim etsa to'liq muhandislik chizmasi komponentning - tish profili ma'lumotlari, toleranslar, material va issiqlik bilan ishlov berishni o'z ichiga oladi. Biz original dizaynerning aniq ruxsatisiz maxsus harmonik drayv dizaynlarini nusxalamaymiz, teskari muhandislik qilmaymiz yoki takrorlamaymiz. Agar sizda takrorlanishi kerak bo'lgan mavjud komponent bo'lsa, muhandislik guruhimiz CMM o'lchov ma'lumotlaridan kerakli chizmani tayyorlashda sizga yordam berishi mumkin. Biz original ishlab chiqaruvchining ehtiyot qismlari yetkazib berish muddati qabul qilinishi mumkin bo'lmagan robotlar uchun almashtirish moslashuvchan spline'lar, dumaloq spline'lar va to'lqin generatorlarini taqdim etdik.

Sirt ishlovi tanlovi komponentga bog'liq: Moslashuvchan spline'lar — odatda tish shaklida qoplama yo'q (qoplama tishlarning bir-biriga kirishishini o'zgartiradigan qalinlik o'zgarishini qo'shadi). Shot peening stakan pastki radiusining charchash muddatini yaxshilash uchun qo'llaniladi. Dumaloq spline'lar — po'lat versiyalari uchun qora oksidi (minimal o'lchovli ta'sir <1 µm); zanglamaydigan po'lat uchun passivatsiya. To'lqin generatorlari — rulman bilan mos kelishi uchun nazorat ostida o'sishni talab qilganda, kam OD ga xrom qoplama qo'llaniladi, aks holda ishlov berilgan holda qoldiriladi. Chiqish gardishlari — alyuminiy uchun qattiq anodlash (III tur); zanglamaydigan po'lat uchun passivatsiya. Barcha qoplamalar oxirgi toleranslarga ishlov berilgandan so'ng qo'llaniladi, kerak bo'lganda chegirmalar kiritiladi.

Harmonik drayvning reduksiya nisbati butunlay tishlar soni bilan belgilanadi: Nisbat = Z_dumaloq / (Z_dumaloq − Z_moslashuvchan). Dumaloq spline har doim moslashuvchan spline'dan aniq 2 tish ko'proq bo'lganligi sababli, formula quyidagicha soddalashadi: Nisbat = Z_dumaloq / 2. 100 tishli dumaloq spline (98 tishli moslashuvchan spline) 50:1 nisbatni beradi. Umumiy nisbatlar 30:1 (Z_c=60) dan 160:1 (Z_c=320) gacha. Yuqori nisbatlar bir xil modulda ko'proq tishlarni talab qiladi - OD o'sadi yoki modul qisqaradi. HXC har qanday nisbat uchun komponentlarni ishlab chiqarishi mumkin; kerakli nisbatingizni va chegaraviy cheklovlarni taqdim eting, biz optimal tish soni va modulni hisoblab chiqamiz.

Quyidagilardan iloji boricha ko'proqini taqdim eting: komponent turi (fleks silindr / doira silindr / to‘lqin generatori / chiqish flangesi); OD va bo‘yoq o‘lchamlari; tishlar soni va modul (yoki pitch); tish profili chizmasi yoki Harmonik Drive modeli referensi; devor qalinligi (fleks silindrlar uchun); material va talab qilinadigan qattiqlik; sirtni yakunlash va ishlov berish; kalit toleranslar (bo‘yoq sinfi, markaziylik, yuzasining aylanishi); va miqdor. GD&T annotatsiyasi bilan STEP fayli ideal. Harmonik Drive SE yoki HDSI model raqami (masalan, CSF-20-100-2UH) va komponent nomi bilan birga, taklif boshlash uchun etarli.

Yetkazib berish muddati komponent turi va murakkabligiga bog‘liq: Fleks silindrlar (kupa/shapka) — 1–5 dona prototip uchun 7–12 kun; 20–50 dona partiya uchun 15–25 kun. Dumaloq spline'lar — 7–12 kun prototip uchun; 14–22 kun partiya uchun. To'lqin generatorlari — 7–14 kun prototip uchun; 14–20 kun partiya uchun. Chiqish gardishlari — 5–10 kun prototip uchun; 12–18 kun partiya uchun. Tezlashtirilgan 5 kunlik xizmat yuqori narxda yagona komponentli prototiplar uchun mavjud. 100+ dona ishlab chiqarish uchun yetkazib berish muddati loyiha asosida hisoblanadi. Barcha yetkazib berish muddati chizma tasdiqlash va depozit qabul qilinishidan boshlanadi.