日本HarmonicDrive哈默納科諧波減速機的三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢

減速機是一種精密的動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數(shù)減速到所要的回轉數(shù)，并得到較大轉矩的裝置，從而降低轉速，增加轉矩。

在減速機市場，號稱“機器人的心臟”的精密減速器主要被日本廠商所壟斷。其中最具代表性的就是哈默納科，其生產(chǎn)的Harmonic Drive組合型諧波減速機，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉矩容量等特點，被廣泛應用于工業(yè)機器人、仿人機器人、半導體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設備、光學儀器、精密機床等各種尖端領域。

一、哈默納科諧波減速機三大技術創(chuàng)新優(yōu)勢

1.齒形的設計

在微型諧波傳動領域，哈默納科于2005年向市場推出了“P”齒形，目前開發(fā)出了MHD8和MHD10兩個系列的產(chǎn)品，外徑最小為8mm，采用行星齒輪傳動式波發(fā)生器，傳動比為160、500和1000，質(zhì)量最小為2.2g，重復精度可達10弧秒。

在諧波齒輪傳動中采用雙圓弧齒廓，可以有效改善柔輪齒根的應力狀況和傳動嚙合質(zhì)量，提高承載能力、扭轉剛度和柔輪疲勞壽命，并可降低最小傳動比。哈默納科的IH齒形是基于余弦凸輪波發(fā)生器開發(fā)的雙圓弧齒形，由于采用近似方法設計，應用初期出現(xiàn)了齒廓干涉等問題，但是到1990年代初期已經(jīng)基本完善。目前，哈默納科的諧波產(chǎn)品有十幾個類型，二十多個系列，最小傳動比為30，型號中帶有字母“S”的，其齒形為雙圓弧齒形，產(chǎn)品壟斷了主要國際市場。

2.柔輪的設計和處理工藝

柔輪的成型工藝是整個諧波減速器的中技術難點最大的，是影響波發(fā)生器性能的因素，日本哈默納科來諧波減速機在柔輪材料上使用疲勞強度大的特殊鋼，與普通的傳動裝置不同，同時嚙合的齒數(shù)占總齒數(shù)的約30%，而且是面接觸，因此使得每個齒輪所承受的壓力變小，可獲得很高的轉矩容量。其超短杯型號CSD和SHD，柔輪長度僅有常規(guī)諧波傳動柔輪的1/3，既增加傳動剛度，又大幅度減輕了諧波減速器重量。

此外，哈默納科采用鋁等輕合金材料制造波發(fā)生器與減速器殼體等方式，減薄剛輪外緣以及改進連接結構等形式，使整機重量大幅度減輕，其輕量化諧波傳動產(chǎn)品系列在航空航天和機器人領域的應用日益廣泛。

3.波發(fā)生器的疲勞性能

由諧波齒輪減速機工作原理及組成可知，波發(fā)生器是諧波齒輪減速機中的關鍵部件之一，其主要元件包括柔性薄壁軸承和波發(fā)生器凸輪。柔性軸承是波發(fā)生器的核心部件，在工作中，柔性軸承通過其彈性變形使減速機達到高減速比的性能要求，在循環(huán)交變載荷作用下極易發(fā)生疲勞失效，其疲勞壽命決定著波發(fā)生器的壽命，進而決定著整個減速機的使用壽命。

影響零部件疲勞性能的因素有很多，主要包括尺寸、表面形狀、平均應力等。通?？赏ㄟ^選擇合適的材料、結構的改進、尺寸大小的優(yōu)化、表面強化處理、表面防護措施的添加、改進加工方式等方法提高零部件的疲勞性能。

據(jù)悉，凸輪式柔性波發(fā)生器能全面控制柔輪變形，承載能力大，剛度好，適于標準化批量生產(chǎn)，日本哈默納科就是采用IH齒形諧波減速機就是采用了余弦凸輪波發(fā)生器；而雙滾輪式波發(fā)生器結構簡單，但承載能力低，適于單件生產(chǎn)。

二、哈默納科減速機型號

1.哈默納科減速機CSG/CSF組合型系列

CSG/CSF系列組合型能夠滿足高機能化、高速化、高負載容量、高密度化、細微化等加速技術革新的需求，實現(xiàn)豐富的產(chǎn)品陣容，使客戶能夠根據(jù)自己的情況選擇最佳機型。

CSG/CSF系列組合型是一種以組件型為核心，易于操作的組合化產(chǎn)品。內(nèi)置用于直接支撐（主軸承）外部負載的精密、具有高剛性的交叉滾子軸承。

• 緊湊簡潔的設計
• 高轉矩容量
• 高剛性
• 無齒隙
• 優(yōu)良的定位精度和旋轉精度
• 輸入輸出同軸

2.哈默納科減速機SHG/SHF組合型系列

SHG/SHF系列組合型是一種以組件型為核心，易于操作的組合化產(chǎn)品。內(nèi)置用于直接支撐（主軸承）外部負載的精密、具有高剛性的交叉滾子軸承。

• 大口徑中空孔·扁平形狀
• 緊湊簡潔的設計
• 高轉矩容量
• 高剛性
• 無齒隙
• 優(yōu)良的定位精度和旋轉精度
• 輸入輸出同軸

3.哈默納科減速機CSD組合型系列

近年來顯露頭角的人型機器人、航空航天領域等，以及液晶、半導體制造設備相關的產(chǎn)業(yè)在系統(tǒng)生產(chǎn)線的高度限制的背景下，都在追求“更超薄”極限。

致力于諧波齒輪傳動輕量緊湊特點的CSD系列順應市場的要求在繼承傳統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)良性能的同時，實現(xiàn)了大膽的形狀設計。

• 緊湊簡潔的設計
• 中空構造
• 高靜力矩容量
• 輸出側軸承的負載容量提升

4.哈默納科減速機SHD組合型系列

SHD系列組合型是追求扁平極限的類型。與SHG/SHF系列相比，軸向長度約縮短了50%。

是在輸出側組裝有高剛性交叉滾子軸承的簡易組合型。非常適合要求平坦設計的應用。

• 超薄型形狀?中空結構
• 緊湊簡潔的設計
• 高轉矩容量
• 高剛性
• 無齒隙
• 優(yōu)良的定位精度和旋轉精度
• 輸入輸出同軸

三、關于北成新控

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