1.Qu'est-ce qu'un réducteur harmonique ?

Le réducteur harmonique a été inventé par C.W. Musser des États-Unis. Il s'agit d'un système d'engrenage mécanique unique caractérisé par un jeu nul, une haute précision, un couple élevé et un rapport de réduction élevé dans une structure compacte et légère.

2.La structure du réducteur harmonique

Composants clés :

Couronne dentée circulaire : Un engrenage rigide avec une couronne dentée interne.

Flexspline : Un engrenage flexible avec une couronne dentée externe.

Générateur d'onde : Une came elliptique avec un roulement à billes à paroi mince sur sa périphérie externe. La bague intérieure du roulement est fixée à la came, tandis que la bague extérieure se déforme élastiquement via les billes.

3.Origine du nom "Réducteur harmonique"

Le générateur d'onde a une structure elliptique. Lorsqu'il est tourné, il force le flexspline à se déformer continuellement. Pendant ce processus, les dents de l'engrenage alternent entre l'engrènement, le désengrènement et le désengagement, créant un mouvement "dents décalées".
Le mouvement résultant suit une trajectoire ondulatoire, et le déplacement radial de tout point sur la couronne dentée ressemble à une onde sinusoïdale, d'où le terme "harmonique".

4.Formes courantes du flexspline

Flexspline en forme de coupe

Flexspline en forme de haut-de-forme

5.Formes courantes du boîtier

Boîtier rond

Boîtier carré

6.Qu'est-ce qu'un générateur d'onde dans un réducteur harmonique ?

Le générateur d'onde est composé d'un roulement flexible et d'une came elliptique. Il est généralement installé à l'extrémité d'entrée du réducteur. La bague intérieure du roulement est fixée à la came, tandis que la bague extérieure se déforme en une ellipse via les billes.

7.Conceptions courantes des générateurs d'onde

Les générateurs d'onde sont classés en deux types selon la conception de la came :

Type accouplement Oldham (à glissières croisées)

Type intégré

8.Relation entre le générateur d'onde et le flexspline

Les roulements flexibles diffèrent des roulements standard : leurs bagues extérieures sont minces et sujettes à la déformation radiale. Avant l'installation de la came, la bague est circulaire ; après installation, elle devient elliptique.
Pendant le fonctionnement :

La bague intérieure (montée sur la came rigide) subit une contrainte cyclique.

La bague extérieure (montée sur le flexspline) se déforme avec le flexspline, subissant à la fois des charges de contrainte cycliques et alternées.

9.Classes de précision des roulements des réducteurs harmoniques

Classes de précision (par ordre croissant) : P0, P6, P5, P4, P2

Classe 0 : Pour les systèmes avec une précision de rotation >10 µm (par exemple, machines générales, transmissions automobiles).

Classes 6/5 : Pour les systèmes avec une précision de 5–10 µm ou des vitesses plus élevées (par exemple, supports de broche de tour).

Classes 4/2 : Pour les systèmes ultra-précis (<5 µm) ou à très haute vitesse (par exemple, rectifieuses de précision, machines à mesurer tridimensionnelles).

10.Précautions d'installation du réducteur harmonique

A. Installer dans un environnement propre pour éviter que des débris étrangers n'endommagent le réducteur.
B. S'assurer que les dents de l'engrenage et le roulement flexible sont entièrement lubrifiés. Éviter de monter avec les dents de l'engrenage vers le haut, car cela réduit l'efficacité de la lubrification.
C. Après l'installation de la came, vérifier que le flexspline et la couronne dentée circulaire s'engrènent symétriquement à 180°. Un désalignement provoque des vibrations et une usure prématurée.
D. Après l'installation, fonctionner initialement à basse vitesse (100 tr/min). Arrêter immédiatement en cas de vibration ou de bruit anormal pour éviter les dommages.