Comment sélectionner un réducteur harmonique ?

Cet article explique comment sélectionner des réducteurs harmoniques en fonction d'un équipement spécifique, en couvrant des aspects tels que le couple de charge moyen, la vitesse d'entrée, le couple de crête au démarrage et à l'arrêt, la comparaison du couple d'impact, le nombre admissible de cycles de couple d'impact et la durée de vie. Il se conclut par une mention des produits phares de Honpine, les réducteurs harmoniques.

Quelles sont les étapes pour sélectionner un réducteur harmonique ?

1. Confirmer les paramètres de fonctionnement clés de l'équipement.

Le mode de couple de charge (faisant référence à la relation entre le couple de charge et la vitesse de sortie au fil du temps pendant un cycle de travail complet) constitue la base du calcul de sélection. Il clarifie les exigences de l'équipement en matière de couple et de vitesse à chaque étape. Le mode spécifique est illustré dans la figure ci-dessous.

D'après le schéma, supposons que les paramètres de fonctionnement suivants de l'équipement soient utilisés : Mode de fonctionnement normal

Au démarrage :

T1＝150N·m t1＝0.2sec n1＝10 r/min

À vitesse constante :

T2＝82N·m t2＝3sec n2＝20 r/min

À l'arrêt (décélération) :

T3＝130N·m t3＝0.3sec n3＝10 r/min

À l'arrêt complet :

T4＝0 N·m t4＝0.2sec n4＝0 r/min

Vitesse maximale (limitée par le moteur, etc.)

Vitesse de sortie maximale :

no max ＝20r/min

Vitesse d'entrée maximale :

ni max ＝2000r/min

Couple d'impact

Lorsque le couple d'impact est appliqué :

Ts＝200N·m ts＝0.15sec ns＝20 r/min

2. Calculer le couple de charge moyen de l'équipement afin de vérifier préliminairement la faisabilité du modèle.

Le couple de charge moyen (Tav) est la charge continue équivalente supportée par l'équipement pendant son cycle de travail. Il est directement lié à l'échauffement à long terme et à la durée de vie en fatigue mécanique du réducteur, et il faut s'assurer qu'il ne dépasse pas la valeur admissible du réducteur.

La formule de calcul et le processus sont les suivants :

Les résultats du calcul montrent que Tav = 89 N·m, ce qui est inférieur au couple de charge moyen maximal admissible du FSG-25 (140 N·m). Par conséquent, le modèle initialement sélectionné réussit cette étape de vérification.

3,Calculer et comparer si la vitesse d'entrée se situe dans la plage admissible du réducteur.

La vitesse d'entrée (y compris les valeurs moyennes et de crête) doit être strictement contrôlée dans la plage nominale du réducteur. Le dépassement de la limite de vitesse entraînera une élévation anormale de la température et une usure accélérée de l'engrènement, réduisant ainsi directement la durée de vie.

Les vitesses d'entrée moyenne et maximale étaient dans les limites ; la vérification a été réussie.

4. Comparer si le couple de crête au démarrage et à l'arrêt se situe dans la plage admissible du réducteur.

Le couple de crête au démarrage et à l'arrêt est une charge périodique ; il est nécessaire de vérifier si la résistance structurelle du réducteur peut y résister afin d'éviter les dommages causés par des impacts à long terme.

Le couple de crête au démarrage et à l'arrêt complet n'a pas dépassé les limites, et la vérification a été réussie.

5,Vérifier si le couple d'impact se situe dans la plage admissible du réducteur.

Le couple d'impact est une surcharge extrême et soudaine pouvant survenir pendant le fonctionnement de l'équipement. En raison d'arrêts d'urgence ou d'impacts externes imprévisibles, un couple de charge relativement important peut être appliqué au réducteur. Lorsque le réducteur est soumis à un couple atteignant son couple maximal admissible instantané, cela provoque des dommages irréversibles. Il est donc nécessaire de s'assurer que le couple d'impact ne dépasse pas la limite de charge instantanée du réducteur.

6,Le couple d'impact n'a pas dépassé la limite ; la vérification a été réussie.

Calculer et déterminer si le nombre admissible d'applications du couple d'impact répond aux exigences.

Le nombre admissible d'applications (Ns) doit être calculé en fonction de la vitesse de sortie ns et du temps d'application ts sous le couple d'impact, et il faut confirmer que cette limite répond aux conditions d'utilisation.

Le nombre autorisé de fois doit être limité à 1000, ce qui ne dépasse pas la limite de 1.0 × 10⁴ (redirects), répondant aux exigences de conception et d'utilisation, et la vérification a été réussie.

7,Calculer et comparer si la durée de vie dépasse celle du générateur d'ondes.

La durée de vie globale (Lh) du réducteur harmonique est généralement déterminée par la durée de vie (Ln) des roulements du générateur d'ondes. Ln est généralement déterminée à l'aide de la norme générale de durée de vie nominale L10 pour les roulements (10,000 heures dans cet exemple). C'est-à-dire :

8. Valeur calculée = 10638≥10000h (durée de vie L10), vérification réussie.

Après les sept étapes de vérification ci-dessus, le modèle FSG-25-100-I-E répond aux conditions de fonctionnement et aux exigences d'utilisation de l'équipement en termes de charge, de vitesse et de durée de vie dans des conditions de fonctionnement simulées de l'équipement, et ce modèle peut être définitivement sélectionné.

Quels sont certains des produits phares de HONPINE dans la catégorie des réducteurs à entraînement harmonique ?

Réducteur à entraînement harmonique à arbre creux

La conception avec grand trou traversant central permet le passage facile de câbles, de tubes d'air, de fibres optiques ou d'arbres mécaniques, simplifiant le câblage. Convient aux robots collaboratifs, aux robots chirurgicaux médicaux et aux plateaux tournants d'automatisation industrielle.

Réducteur à entraînement harmonique ultra-fin de type pancake

La conception ultra-fine contribue à améliorer la vitesse de réponse dynamique de l'ensemble du dispositif. Il est couramment utilisé dans les articulations de robots, les systèmes de nacelle et les exosquelettes médicaux.

Boîte de vitesses harmonique de forme cup avec coulisseau croisé

Le mécanisme à coulisseau croisé améliore la capacité du mécanisme à absorber les impacts de charge et améliore la douceur de transmission. Il convient aux équipements exigeant une grande stabilité, tels que les machines-outils CNC de précision.

Boîte de vitesses harmonique miniature de forme cup

Il peut fournir une sortie de couple élevé stable dans de petits espaces, ce qui le rend adapté aux équipements mécaniques à espace restreint, tels que les robots d'égout.