日本HarmonicDrive哈默納科諧波減速機(jī)的三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)

減速機(jī)是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。

在減速機(jī)市場(chǎng)，號(hào)稱“機(jī)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(jī)，具有輕量小型、無(wú)齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。

一、哈默納科諧波減速機(jī)三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)

1.齒形的設(shè)計(jì)

在微型諧波傳動(dòng)領(lǐng)域，哈默納科于2005年向市場(chǎng)推出了“P”齒形，目前開(kāi)發(fā)出了MHD8和MHD10兩個(gè)系列的產(chǎn)品，外徑最小為8mm，采用行星齒輪傳動(dòng)式波發(fā)生器，傳動(dòng)比為160、500和1000，質(zhì)量最小為2.2g，重復(fù)精度可達(dá)10弧秒。

在諧波齒輪傳動(dòng)中采用雙圓弧齒廓，可以有效改善柔輪齒根的應(yīng)力狀況和傳動(dòng)嚙合質(zhì)量，提高承載能力、扭轉(zhuǎn)剛度和柔輪疲勞壽命，并可降低最小傳動(dòng)比。哈默納科的IH齒形是基于余弦凸輪波發(fā)生器開(kāi)發(fā)的雙圓弧齒形，由于采用近似方法設(shè)計(jì)，應(yīng)用初期出現(xiàn)了齒廓干涉等問(wèn)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(gè)類型，二十多個(gè)系列，最小傳動(dòng)比為30，型號(hào)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(guó)際市場(chǎng)。

2.柔輪的設(shè)計(jì)和處理工藝

柔輪的成型工藝是整個(gè)諧波減速器的中技術(shù)難點(diǎn)最大的，是影響波發(fā)生器性能的因素，日本哈默納科來(lái)諧波減速機(jī)在柔輪材料上使用疲勞強(qiáng)度大的特殊鋼，與普通的傳動(dòng)裝置不同，同時(shí)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(gè)齒輪所承受的壓力變小，可獲得很高的轉(zhuǎn)矩容量。其超短杯型號(hào)CSD和SHD，柔輪長(zhǎng)度僅有常規(guī)諧波傳動(dòng)柔輪的1/3，既增加傳動(dòng)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(jìn)連接結(jié)構(gòu)等形式，使整機(jī)重量大幅度減輕，其輕量化諧波傳動(dòng)產(chǎn)品系列在航空航天和機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。

3.波發(fā)生器的疲勞性能

由諧波齒輪減速機(jī)工作原理及組成可知，波發(fā)生器是諧波齒輪減速機(jī)中的關(guān)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(guò)其彈性變形使減速機(jī)達(dá)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(jìn)而決定著整個(gè)減速機(jī)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(yīng)力等。通?？赏ㄟ^(guò)選擇合適的材料、結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、尺寸大小的優(yōu)化、表面強(qiáng)化處理、表面防護(hù)措施的添加、改進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，日本哈默納科就是采用IH齒形諧波減速機(jī)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但承載能力低，適于單件生產(chǎn)。

二、哈默納科減速機(jī)型號(hào)

1.哈默納科減速機(jī)CSG/CSF組合型系列

CSG/CSF系列組合型能夠滿足高機(jī)能化、高速化、高負(fù)載容量、高密度化、細(xì)微化等加速技術(shù)革新的需求，實(shí)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(jī)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(fù)載的精密、具有高剛性的交叉滾子軸承。

• 緊湊簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)
• 高轉(zhuǎn)矩容量
• 高剛性
• 無(wú)齒隙
• 優(yōu)良的定位精度和旋轉(zhuǎn)精度
• 輸入輸出同軸

2.哈默納科減速機(jī)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(fù)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(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)
• 高轉(zhuǎn)矩容量
• 高剛性
• 無(wú)齒隙
• 優(yōu)良的定位精度和旋轉(zhuǎn)精度
• 輸入輸出同軸

3.哈默納科減速機(jī)CSD組合型系列

近年來(lái)顯露頭角的人型機(jī)器人、航空航天領(lǐng)域等，以及液晶、半導(dǎo)體制造設(shè)備相關(guān)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(dòng)輕量緊湊特點(diǎn)的CSD系列順應(yīng)市場(chǎng)的要求在繼承傳統(tǒng)產(chǎn)品優(yōu)良性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了大膽的形狀設(shè)計(jì)。

• 緊湊簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)
• 中空構(gòu)造
• 高靜力矩容量
• 輸出側(cè)軸承的負(fù)載容量提升

4.哈默納科減速機(jī)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(zhǎng)度約縮短了50%。

是在輸出側(cè)組裝有高剛性交叉滾子軸承的簡(jiǎn)易組合型。非常適合要求平坦設(shè)計(jì)的應(yīng)用。

• 超薄型形狀?中空結(jié)構(gòu)
• 緊湊簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)
• 高轉(zhuǎn)矩容量
• 高剛性
• 無(wú)齒隙
• 優(yōu)良的定位精度和旋轉(zhuǎn)精度
• 輸入輸出同軸

三、關(guān)于北成新控

北京北成新控伺服技術(shù)——臺(tái)灣apex減速機(jī)，ABB伺服電機(jī)、變頻器，日本哈默納科減速機(jī)、執(zhí)行元件北京核心代理商！提供人機(jī)界面，運(yùn)動(dòng)控制，交直流驅(qū)動(dòng)，機(jī)械傳動(dòng)，光柵測(cè)量成套運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)解決方案！