產品介紹
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產品說明
Harmonic Drive 諧和式減速機採用獨特的金屬彈性力學工作原理。諧和式減速機最大特色是僅由3項基本零件波動產生器(Wave Generator)/彈性齒杯(Flex Spline)/剛性齒輪(Circular Spline)所構成,與其他減速機相比,其最大優點是無背隙特性、輕量化和節省空間。
簡單的三件式結構與獨特的工作原理相結合,在非常小型輕巧的組合中實現了極高的減速比。齒輪的尺寸和重量都不會隨減速比而變化。這種傳動技術的高性能屬性,包括無背隙、高轉矩、小型的尺寸、出色的定位精度和可重複性,都是獨特工作原理的直接結果。
波動產生器(Wave Generator)
係由橢圓形的凸輪與其外環中間崁以滾珠軸承所構成。
軸承的內環固定於凸輪上,利用滾珠介於其中,產生外環之彈性變化。一般會安裝為入力軸。
彈性齒杯(Flex Spline)
係一杯型的金屬薄肉彈性體,在其外圓開口部分,切割齒型之底部為膜片,通常裝配於出力軸上。
剛性齒輪(Circular Spline)
係一環狀剛性體,在其內圓切割齒型,其齒數則比彈性齒杯(Flex Spline)齒數多2齒,一般均固定於外殼。
Harmonic Drive 諧和式減速機原理影片
Harmonic Drive 諧和式減速機運作說明
Wave Generator(波動產生器)利用凸輪撓曲Flex Spline(彈性齒杯)部分,使其在長軸部分與Circular Spline(剛性齒輪)相嚙合,但在短軸部份齒輪則完全脫離。
當Circular Spline(剛性齒輪)固定時,將Wave Generator(波動產生器)順時鐘旋轉,隨之彈性變形,與Circular Spline(剛性齒輪)嚙合之齒輪位置依順序移動。
當Wave Generator(波動產生器)朝順時鐘方向旋轉180°時,Flex Spline(彈性齒杯)則朝逆時鐘方向移動1個齒數。
而當Wave Generator(波動產生器)迴轉一圈時,Flex Spline(彈性齒杯)則反方向移動2個齒數。
Harmonic Drive 諧和式減速機優點
► 高速比
不須使用極為複雜的機構,一段減速即可達成(1/30)~(1/320)的高速減速比裝置。
► 背隙小 (Lost Motion)
Harmonic Drive與一般齒輪的嚙合方式相異,其背隙值極小,為控制機構精度上所不可欠缺之特長。
► 高精度
同時嚙合之齒數多,且於180°對稱之兩處亦同時嚙合,影響旋轉精度的齒節距誤差及累積節距誤差,由於被平均化之故,可達成極高之定位精度及旋轉精度要求。
► 基本組件少組合簡單
即使在高減速比時,仍由3項基本組件所構成。而且在同一中心軸上,Component 製品的裝配更顯簡單,結構設計可單純簡化。
► 小型、重量輕
相同的扭力及速度比條件下,與以往的齒輪減速裝置相比,只須(1/3)的體積,(1/2)以下的重量。設備可小型、輕量化。
► 扭力大
Flex Spline係由疲勞性強度極高的特殊鋼所製成,其傳動方式,與一般的動力傳達方式相異,在同一時間內嚙合齒數約為總齒數的30%。
但由於齒的全面接觸之故,每一齒的受力極小,因此輸出扭力也大。
► 優越的效率
因為齒的嚙合部份滑動極少,因此摩擦所產生之動力損失極小,即使於高減速比時,亦維持其高效率之功率,驅動馬達也可小型化。
► 運轉安靜
齒與齒的嚙合週速極低,力量平衡均勻,故運轉安靜、震動極小。