Волновой редуктор / Harmonic drive
Применение волновой редуктора в качестве колесного или основного редуктора.
Речь идёт о типе HDUC-8-50 с передаточным отношением 1:50. Этот редуктор изготовляется в Японии. Все редуктора изготовляются попарно (можно сказать индивидуально). Сначала изготовляется волновой генератор, а затем по нему изготоляют гибкое зубчатое колесо и жесткое зубчатое колесо.
Этот редуктор практически вообще не имеет люфт.
www.aviton-spb.ru/catalog/elektroprivodyi/6/#p=t1_…
Волновые передачи:
Назначение и области применения:
Волновой передачей называется зубчатый или фрикционный механизм, предназначенный для передачи и преобразования движения (обычно вращательного), в котором движение преобразуется за счет волновой деформации венца гибкого колеса специальным звеном (узлом) – генератором волн. Основными элементами дифференциального волнового механизма являются: входной или быстроходный вал с генератором волн, гибкое колесо с муфтой, соединяющей его с первым тихоходным валом, жесткое колесо, соединенное со вторым тихоходным валом, корпус.
Рис. 18.1
Существует большое количество конструкций волновых механизмов. Обычно эти механизмы преобразуют входное вращательное движение в выходное вращательное или поступательное. Волновые механизмы можно рассматривать как одну из разновидностей многопоточных планетарных механизмов, так как они обладают многозонным, а в случае зубчатого механизма, и многопарным контактом выходного звена с гибким колесом. Многозонный контакт обеспечивается за счет формы генератора волн (кулачок чаще с двумя, редко с тремя выступами), многопарный – за счет податливости зубчатого венца гибкого колеса. Такое сочетание позволяет волновым механизмам передавать значительные нагрузки при малых габаритах. Податливость зубчатого венца обеспечивает достаточно равномерное распределение нагрузки по зубьям, находящимся в зоне зацепления. При номинальных нагрузках процент зубьев находящихся в зацеплении составляет 15-25% от общего их числа. Поэтому в волновых передачах применяется мелкомодульное зацепление, а числа зубьев колес лежат в пределах от 100 до 600. Зона зацепления в волновой зубчатой передаче совпадает с вершиной волны деформации. По числу зон или волн передачи делятся на одноволновые, двухволновые и так далее. Передачи с числом волн более трех применяются редко. Распределение передаваемых усилий по нескольким зонам уменьшает нагрузку на элементы пар и позволяет существенно уменьшать габаритные размеры и массу механизмов. Многозонный и многопарный контакт звеньев существенно увеличивает жесткость механизма, а за счет осреднения ошибок и зазоров, уменьшает мертвый ход и кинематическую погрешность механизма. Поэтому волновые механизмы обладают высокой кинематической точностью и, несмотря на наличие гибкого элемента, достаточно высокой жесткостью. Образующиеся в структуре волнового механизма внутренние контуры, увеличивают теоретическое число избыточных или пассивных связей в механизме. Однако гибкое колесо за счет податливости компенсирует ряд возникающих перекосов. Поэтому при изготовлении и сборке волновых механизмов число необходимых компенсационных развязок меньше чем в аналогичных механизмах с жесткими звеньями.
Гибкое колесо обеспечивает волновым передачам возможность передачи движения через герметичную стенку, которая разделяет две среды (например, космический аппарат и открытый космос). При этом гибкое колесо выполняется как элемент герметичной стенки, входной вал и генератор волн располагаются по одну сторону стенки (внутри космического аппарата), а выходное звено – по другую (в космическом пространстве). Схема герметичной волновой передачи приведена на рис. 18.2.
Рис. 18.2
Волновые передачи кинематически представляют собой планетарные передачи с одним из колес в виде гибкого венца. Гибкий венец деформируется генератором волн и входит в зацепление с центральным колесом в двух зонах.
Принцип волновых передач заключается в многопарности зацепления зубьев, которая определяет все положительные качества этих передач по сравнению с другими.
Волновые передачи в сравнении с обычными зубчатыми имеют меньшую массу и меньшие габариты, обеспечивают более высокую кинематическую точность, имеют меньший мертвый ход, обладают высокой демпфирующей способностью (в 4—5 раз большей, чем у обычных), работают с меньшим шумом.
При необходимости волновые передачи позволяют передавать движение в герметизированное пространство без применения сальников.
Волновые передачи позволяют осуществлять большие передаточные отношения в одной ступени; при зубчатых колесах из стали Umin = 60 (ограничивается прочностью при изгибе гибкого колеса) и Umax = 300 (ограничивается минимально допустимой величиной модуля, равной 0,2…0,15 мм). При этом КПД равен 80…90 %, как и в планетарных передачах с тем же передаточным отношением.
К недостаткам волновых передач можно отнести ограниченные частоты вращения ведущего вала генератора волн при больших диаметрах колес (во избежание боль¬ших окружных скоростей генератора), мелкие модули зубчатых колес (0,15… 2 мм). При серийном изготовлении в специализированном производстве вол¬новые передачи дешевле планетарных. Крутильная жесткость волновых передач несколько меньше простых зубчатых, но обычно является достаточной.
На рис. 1 гибкий венец 1 нарезан на деформируемом конце тонкой цилиндрической оболочки 5, другой конец которой через тонкое дно соединяется с выходным валом 4.
Генератор волн 3 состоит из овального кулачка соответствующего профиля и специального шарикоподшипника 6 с гибкими кольцами. Иногда выполняют генератор волн в виде двух дисков (роликов), расположенных на валу или в виде четырех роликов. Сборку зацепления можно осуществить только после деформации гибкого колеса.
На концах большой оси вала зубья зацепляются по всей высоте, на малой оси зубья не зацепляются. Между этими участками зубья гибкого колеса погружены во впадины жесткого колеса на разную глубину. Зацепление напоминает шлицевое соединение.
При вращении генератора волн гибкий зубчатый венец обкатывается по неподвижному колесу, вращая оболочку и вал. Радиальные перемещения w гибкого колеса по окружности имеют два максимума и два минимума, т. е. две волны. Поэтому передачу называют двухволновой. Возможны трехволновые передачи, но их применяют редко, так как в трехволновой передаче выше напряжения изгиба в гибком колесе.
Если оболочка неподвижно соединена с корпусом, то вращение от генератора передается жесткому колесу с внутренними зубьями.
А каким боком всё это имеет практическое применение к триал/трофи моделям? И актуальна ли эта тема здесь?
Она она имеет самое прямое отношение к триалу. Особенно если речь идёт действительно о триале и о соревнованиях.
Устанавливаем такой редуктор в колесо (он кстати может передавать очень большие крутящие моменты), тем саммым добиваясь снижения нагрузок коробки, карданов, раздатки и мостов (инвестируем бабосы в колесные редукторы, экономим на коробке, раздатке, карданах и мостах, в смысле можно установить недорогие составляющие).
Немцы, которые могут (или финансово могут), устанавливают их постоянно. Достоинств очень много: плавность трогания и движения, увеличение (перераспределение) массы колеса, что положительно сказывается на устойчивости к опрокидыванию и пробуксовыванию.
Эти редукторы ставят на самоходные роботы в НИИ и на луноходы. А “простые смертные” из-за стоимости не могут себе позволить.
Я сегодня разговаривал по телефону с представителем Гармоник драйв. Он сказал, что если купить большую партию, то можно достичь цены окло 150€ (цена для Россиян) за штуку.
Андрей, Вы так-то вообще представляете разницу между 1:1 и моделями? Уверен, что Ваши познания крайне важны в плане познания альтернативных вариантов передачи крутящего момента от трансмиссии на колёса, НО, повторюсь, как это можно применить к моделям 10-го масштаба? Просто тут в основном катающие практики, а не теоретики…
ну этак, большой партией, да за дорого и ракету построить можно , в Москве , на “остатках” от завода им.Хруничева например))) а пример, от немцев, можно? ))) фото хотя-бы, ибо я считаю луноход в трофи “умрет” через 20 см
Владимир, так речь и идёт о масштабе 1:10. Давно уже думаю над этой темой. Хочется обсудить это.
Для легких моделей моделей “смысла нет загоняться”, а для краулеров, тяжелых триалов/грузовиков самое то.
Не в обиду…но тут в большинстве своём практики по покупке и установке готовых мостов, которые далеки от совершенства.
А тут есть возможность установить хай тек продукт за адекватные деньги.
Он сказал, что если купить большую партию, то можно достичь цены окло 150€ (цена для Россиян) за штуку.
Какой смысл экономить на коробке, раздатке, движке итп после того как за один ведущий мост отдаешь 300 евро?
Шась с зеленым мостом прикольно выглядит! как будто в НИИ каком нибудь сделана!
Не хочу оспаривать Ваши интересы, но поверьте, пока в нашей теме пользуются спросом именно готовые решения и детали, тем более, что из них, в большинстве случаев можно построить любую конфигурацию модели… Чистый краулинг у нас не котируется, за исключением редких соревнований, и в связи с отсутствием нужного ландшафта…Грузовики строят, да, Вы наверняка всех знаете, и это хорошо,НО! это не повод зас… создавать довольно сложные в техническом плане топики в теме, через пару дней она уйдёт, а страниц прокрутки прибавится, что неудобно большинству)) имхо
А смысл в том, что:
- один “нормальный” мост стоит больше 300€.
- "коробке, раздатке, движке итп " по качеству и надёжности даже рядом не валялись с этими редукторами, кстати нормальная цена для одного такого редуктора 500€.
Ау! Вы о чём?
Владимир, так речь и идёт о масштабе 1:10. Давно уже думаю над этой темой. Хочется обсудить это.
Для легких моделей моделей “смысла нет загоняться”, а для краулеров, тяжелых триалов/грузовиков самое то.Не в обиду…но тут в большинстве своём практики по покупке и установке готовых мостов, которые далеки от совершенства.
А тут есть возможность установить хай тек продукт за адекватные деньги.
Уважаемый и сколько ваше чудо стоит то есть 2 ведущих моста, если более 6000р оно мне в куй не впилось поставлю себе коробас с 2 нормальными мостами и не обламаюсь!
Не хочу оспаривать Ваши интересы…Грузовики строят, да, Вы наверняка всех знаете, и это хорошо,НО! это не повод зас… создавать довольно сложные в техническом плане топики в теме, через пару дней она уйдёт, а страниц прокрутки прибавится, что неудобно большинству)) имхо
Владимир, в вопросе технических решений большинство наших коллег основывается на нескольких факторах:
- Финансовый
- Сделать что-то:
- своё
- в соответствии с оригиналом
- или конструктор.
Я сам начинал с ТХТ 1. Вложил кучу денег в него, а затем понял, что не моё и продал.
Хочу сделать масштабный грузовик.
Раньше планировал модель с уклоном на настоящий триал. Но! Там начинаются замарочки - модели получаются - жалкое подобие оригинала, а вездеходные качества так себе. Я могу довольно легко построить “свободную” модель, которая будет в разы лучше, чем “триалы”.
Возьмем тему М1:10 4х4. Типа масштабные, копийные, а всё равно далековато от оригинала.
Вот и появилась “мысля”, сделать копийную модель с хорошей проходимостью, воткнув волновые редукторы (на крайний случай планетарные редукторы) в колёса.
Там начинаются замарочки - модели получаются - жалкое подобие оригинала, а вездеходные качества так себе.
Не так, чтобы недоверие, но можно фото-видео Ваших моделей…для продолжения обсуждения, а то как-то в соседней теме тоже всё слова, слова…
Уважаемый поставлю себе коробас с 2 нормальными мостами и не обламаюсь!
Не вопрос, уважемый ставьте!
Не так, чтобы недоверие, но можно фото-видео Ваших моделей…для продолжения обсуждения, а то как-то в соседней теме тоже всё слова, слова…
Начинается меренье членами? Читай сообщение выше…
Но фотки остались, выложить не вопрос. “Гавно” помесить ТХТ 1 намного лучше (но концепт мне не подшел), чем “масштабные” 1:10 а ля Тамия.
Я пока вижу все то же самое - раздатку, карданы, мосты. где "нанотехнологии"заявленные в начале ветки? в колесных хабах? и где копийность? типо похоже на барабанные тормоза ?!
Так “нанотехнологии” не применяют моделисты, потому как 500€ за штуку (и для меня тоже дороговато). А волновой редуктор можно точно так же установить, как и планетарный редуктор. Вопрос то в том, что если найдется достаточное колличество желающих, то реально купить такие редукторы дешевле.
Если не найдется, то не судьба пока, служить волновому редуктору в моделизме.
Да нет, какое мерянье…просто не в тему инновации, хотя, возможно они и найдут своего потребителя, кроме Вас)) но не в трофи точно…
Если не найдется, то не судьба пока, служить волновому редуктору в моделизме
аминь))) шестеренки форева )))