Reductor cu angrenaje flexibile vs. reductor planetar: o comparație tehnică pentru aplicații cu articulații robotizate de înaltă precizie

1. Introducere: Provocarea Precision Motion in Advanced Automation

Progresul rapid al roboticii, sistemelor aerospațiale și dispozitivelor medicale a creat cerințe fără precedent pentru componentele de control al mișcării. O încheietură robotizată trebuie să poziționeze un efector de capăt cu precizie secundă de arc. Un robot chirurgical trebuie să se miște fără reacții detectabile. Un mecanism de implementare a antenei de satelit trebuie să funcționeze impecabil după ani de stocare. Aceste aplicații necesită reductoare de viteză care combină rapoarte de reducere foarte mari, precizie excepțională, dimensiuni compacte și viață lungă.

Două tehnologii domină acest peisaj de mișcare de precizie: reductorul de viteză flexibil (denumit adesea antrenare armonică) și reductorul de angrenaj planetar de precizie. În timp ce ambele servesc aplicații de înaltă precizie, principiile lor de funcționare, caracteristicile de performanță și cazurile de utilizare optime diferă semnificativ.

Acest articol oferă o comparație tehnică cuprinzătoare a reductoarelor cu angrenaje flexibile față de alternative planetare, cu accent pe inovațiile unice de design ale reductoarelor flexibile moderne, inclusiv optimizarea profilului dinților, formulările materialelor și procesele de fabricație. Pentru inginerii robotici și profesioniștii în achiziții, acest ghid servește ca referință pentru selectarea tehnologiei de reducere adecvate pentru diferite cerințe de precizie, condiții de încărcare și medii de operare.

2. Definirea reductorului de viteză flexibil

Un reducător de viteze flexibil este un dispozitiv de transmisie a puterii compact, cu raport ridicat, care utilizează deformarea elastică a unei componente flexibile pentru a obține reducerea mișcării. Termenul de flexibil se referă la flexspline, un angrenaj subțire, în formă de cupă, care se îndoaie elastic în timpul funcționării. Cel mai comun tip de reductor de viteze flexibil este antrenarea armonică, deși există variații proprietare.

Construcția de bază a unui reducător de viteze flexibil constă din trei componente principale. Generatorul de undă este un ansamblu de rulmenți eliptici care se montează pe arborele de intrare. Flexspline este un angrenaj subțire, flexibil în formă de cupă, cu dinți externi pe circumferința sa exterioară. Spline circulară este un angrenaj intern rigid care se integrează cu flexspline.

Pe măsură ce generatorul de undă se rotește, acesta deformează flexspline într-o formă eliptică. Dinții flexspline se cuplează cu dinții spline circulari la cele două capete ale axei majore a elipsei. Deoarece flexspline are ceva mai puțini dinți decât spline circular, fiecare rotație a generatorului de undă face ca flexspline să se rotească înapoi cu o cantitate mică. Această mișcare diferențială creează raportul de reducere.

Reductorul flexibil oferă mai multe avantaje unice. Sunt posibile rapoarte de reducere cu o singură treaptă de la 30 la 160 la 1, mult mai mari decât reductoarele planetare, care de obicei ating maxim 10 la 1 pe treaptă. Funcționarea cu joc zero este realizabilă deoarece flexspline este întotdeauna în contact cu spline circular sub preîncărcare. Designul coaxial compact oferă o densitate foarte mare a cuplului.

Reductoarele flexibile moderne încorporează inovații tehnologice semnificative. Design-urile avansate ale profilului dintelui, cum ar fi forma dintelui B DA pentru flexspline-ul roții de oțel și curba de contur B C pentru came, măresc numărul de dinți care se îmbină simultan cu 15 până la 20% în comparație cu modelele convenționale. Această îmbunătățire îmbunătățește în mod direct precizia, capacitatea de încărcare și durata de viață.

3. Comparația 1: Reductor cu angrenaje flexibile vs. Reductor planetar de precizie

Diferența fundamentală dintre reductoarele cu angrenaje flexibile și reductoarele planetare constă în principiul de funcționare. Reductoarele planetare folosesc dinți rigizi ai angrenajului și partajarea sarcinii pe mai multe angrenaje planetare. Reductoarele flexibile folosesc deformarea elastică a unui flexspline pentru a obține rapoarte de reducere foarte mari într-o singură etapă.

Această diferență duce la caracteristici de performanță distincte. Reductoarele flexibile excelează în aplicații care necesită rapoarte de reducere foarte mari, joc zero și dimensiuni compacte. Reductoarele planetare excelează în aplicații care necesită eficiență ridicată, toleranță mare la șoc și durată lungă de viață.

Tabelul de mai jos compară reductoarele de viteză flexibile și reductoarele planetare de precizie în funcție de parametrii cheie.

Pentru articulațiile robotizate în care sunt necesare rapoarte de reducere de 50 până la 100 la 1 într-un pachet compact și zero joc este esențial, reductoarele flexibile sunt alegerea preferată. Pentru transmisiile pe roți, sistemele de transport și aplicațiile în care sarcinile de șoc sunt comune, reductoarele planetare sunt mai robuste.

4. Avantajele unice ale reductoarelor flexibile

Reductoarele flexibile oferă trei avantaje unice care le fac indispensabile pentru anumite aplicații.

Primul avantaj este rapoartele foarte mari de reducere într-o singură etapă. Un reductor de viteză flexibil cu o singură treaptă poate atinge rapoarte de la 30 la 160 la 1. Obținerea aceluiași raport cu un reductor planetar ar necesita două sau trei trepte, crescând semnificativ lungimea, greutatea și complexitatea. Dimensiunea compactă a unui reductor flexibil cu o singură etapă este critică pentru articulațiile robotizate în care spațiul este extrem de limitat.

Al doilea avantaj este funcționarea fără reacție. Flexspline este preîncărcat pe spline circulară, menținând contactul continuu cu dinții. Nu există spațiu liber între dinți, deci nu există mișcare pierdută atunci când direcția inversează. Pentru aplicațiile robotizate care necesită poziționare precisă și mișcare lină, zero reacție este esențială. Chiar și cele mai bune reductoare planetare au 1 până la 5 minute de arc de reacție.

Al treilea avantaj este precizia ridicată a poziționării. Eroarea de transmisie a unui reductor de viteze flexibil de calitate este de obicei mai mică de 1 minut de arc. După 10.000 de ore de funcționare, degradarea preciziei este de obicei mai mică de 1 minut de arc. Această stabilitate a preciziei pe termen lung este critică pentru aplicații precum echipamentele de fabricare a semiconductoarelor care trebuie să mențină calibrarea de-a lungul anilor de funcționare.

Când selectați a Reductor de viteză flexibil , aceste avantaje se traduc direct în beneficii de performanță a sistemului. Brațele robotizate ating o precizie mai bună a traseului. Instrumentele chirurgicale asigură un control mai fin și mai precis. Sistemele de poziționare a antenei mențin precizia de punctare în timp.

5. Inovații tehnice în reductoarele de viteze flexibile moderne

Reductoarele flexibile moderne au evoluat semnificativ de la modelele originale de antrenare armonică. Câteva inovații cheie au îmbunătățit performanța, durata de viață și fiabilitatea.

Designul profilului dintelui este cea mai critică inovație. Reductoarele flexibile convenționale folosesc profile de dinți care au ca rezultat doar un mic procent de dinți care se blochează simultan în orice moment. Sarcina este concentrată pe câțiva dinți, limitând capacitatea cuplului și provocând uzură. Design-urile moderne, cum ar fi forma dintelui B DA pentru flexspline a roții de oțel și curba de contur B C pentru came, măresc numărul de dinți care se închidează simultan cu 15 până la 20% în comparație cu omologii convenționali. Această îmbunătățire distribuie sarcina pe mai mulți dinți, crescând capacitatea cuplului și reducând uzura.

Profilul camei generatorului de valuri a fost de asemenea optimizat. Conturul camei determină modul în care flexspline este deformată și modul în care se cuplează dinții. Curbele de contur avansate reduc concentrațiile de stres în flexspline, crescând durata de viață la oboseală. Instrumentele de optimizare pentru simulare le permit inginerilor să modeleze deformația elastică a flexspline-ului și să ajusteze conturul camei pentru a obține o distribuție uniformă a tensiunii.

Formulările de materiale au fost avansate semnificativ. Aliajele metalice auto-dezvoltate cu compoziții optimizate oferă o rezistență mai bună la oboseală, rezistență la uzură și stabilitate dimensională. Aceste materiale brevetate sunt supuse unor procese specializate de tratament la rece și la cald pentru a obține proprietățile mecanice necesare. Flexspline trebuie să suporte milioane de cicluri de deformare elastică fără a dezvolta fisuri. Metalurgia avansată și tratamentul termic sunt esențiale pentru o viață lungă.

Designul peretelui Flexspline a fost optimizat prin simulare. Profilul de grosime a peretelui nu este uniform; este sculptat pentru a se adapta deformației elastice necesare funcționării, minimizând în același timp stresul. Un design de reparare a peretelui se adaptează la deformații elastice mai mari, reducând cerințele de performanță pentru rulmentul flexibil și îmbunătățind semnificativ durata de viață a reductorului. Datele de testare arată că durata de viață a produsului depășește 20.000 de ore, cu mult înaintea standardelor din industrie.

6. Comparația a doua: reductor cu roți flexibile vs. reductor cicloidal

Reductoarele cicloidale sunt o altă tehnologie a angrenajelor de precizie care concurează cu reductoarele flexibile în unele aplicații. Înțelegerea diferențelor îi ajută pe ingineri să aleagă tehnologia optimă.

Reductoarele cicloidale folosesc un disc cicloidal care se rostogolește în interiorul carcasei angrenajului inel. Discul are lobi care se cuplează cu role sau știfturi. Pe măsură ce arborele de intrare se rotește, discul cicloidal nutează, creând reducerea. Reductoarele cicloidale oferă o toleranță mare la șoc și o viață lungă, dar sunt de obicei mai mari și mai grele decât reductoarele flexibile pentru același raport.

Tabelul de mai jos compară reductoarele cu angrenaje flexibile și reductoarele cicloidale.

Pentru brațele robotizate și dispozitivele medicale în care greutatea este critică, sunt preferate reductoarele flexibile. Pentru roboții industriali grei și echipamentele de construcții, reductoarele cicloidale pot fi mai potrivite.

7. Precizia transmisiei și stabilitate pe termen lung

Precizia transmisiei este cea mai critică specificație pentru reductoarele de viteze flexibile în aplicațiile de poziționare. Acesta cuprinde acuratețea statică, acuratețea dinamică și stabilitatea pe termen lung.

Precizia inițială a transmisiei se referă la eroarea unghiulară maximă între intrare și ieșire atunci când reductorul este nou. Pentru reductoarele de viteze flexibile de calitate, precizia inițială este de obicei ≤1 minut de arc. Unele modele de ultra precizie ating 0,5 minute arc sau mai bine. Această precizie este măsurată folosind un tester de performanță cuprinzător de armonici care aplică intrări controlate și măsoară eroarea de ieșire cu encodere de înaltă rezoluție.

Degradarea preciziei în timp este la fel de importantă. Toate reductoarele se uzează cu utilizarea, iar precizia se degradează treptat. Pentru reductoarele flexibile, degradarea preciziei este de obicei mai mică de 1 minut de arc după 10.000 de ore de funcționare. Această stabilitate este obținută prin combinarea profilurilor optimizate ale dinților, materiale avansate și lubrifiere adecvată.

Rigiditatea la torsiune afectează precizia dinamică. Când se aplică un cuplu, reductorul se răsucește ușor. Cantitatea de răsucire pe unitatea de cuplu este rigiditatea la torsiune. Rigiditate mai mare înseamnă mai puțină deformare sub sarcină, ceea ce îmbunătățește precizia de poziționare dinamică. Reductoarele cu angrenaje flexibile au o rigiditate la torsiune mai mică decât reductoarele planetare de dimensiuni similare, ceea ce poate fi o limitare pentru aplicațiile cu accelerație mare sau sarcini de inerție mari.

Cuplul de pornire și fluctuația cuplului afectează netezimea mișcării. Cuplul de pornire este cuplul necesar pentru a începe rotirea din repaus. Fluctuația cuplului este variația cuplului pe măsură ce reductorul se rotește. Cuplul de pornire mai mare și fluctuația cuplului provoacă o mișcare neuniformă, în special la viteze mici. Reductoarele de viteze flexibile de calitate sunt proiectate pentru a minimiza aceste efecte, obținând cuplul de pornire și fluctuația cuplului comparabile cu standardele din industrie.

8. Durata de viață și factorii de fiabilitate

Durata de viață este o considerație critică pentru reductoarele flexibile, în special în aplicațiile în care accesul la întreținere este dificil, cum ar fi mecanismele spațiale sau roboții chirurgicali.

Flexspline este componenta care limitează durata de viață a unui reductor flexibil. Acesta suferă milioane de cicluri de deformare elastică în timpul funcționării. Fiecare ciclu stresează materialul. În cele din urmă, fisurile de oboseală se pot dezvolta și se pot propaga. Durata de viață este determinată de numărul de cicluri pe care flexspline le poate rezista înainte de eșecul prin oboseală.

Mai mulți factori afectează viața la oboseală flexspline. Amplitudinea deformației elastice, determinată de geometria generatorului de undă, afectează direct nivelul de stres în flexspline. Amplitudinea mai mică de deformare reduce stresul și crește durata de viață, dar reduce și capacitatea de cuplu. Proprietățile materialului, inclusiv rezistența la tracțiune, ductilitatea și rezistența la oboseală, determină câte cicluri poate suporta materialul. Finisajul suprafeței și calitatea de fabricație afectează inițierea fisurilor de oboseală. Temperatura de funcționare și lubrifierea afectează procesul de oboseală.

Reductoarele flexibile moderne ating o durată de viață de 10.000 până la 20.000 de ore sub sarcina nominală. Pentru funcționare continuă, aceasta reprezintă 1 până la 2 ani de funcționare. Pentru funcționarea intermitentă, durata de viață se extinde proporțional. Pentru aplicațiile care necesită o viață mai lungă, cum ar fi mecanismele spațiale care trebuie să funcționeze timp de zeci de ani, reducerea sarcinii sau selectarea unui reductor mai mare prelungește durata de viață.

Ungerea corectă este esențială pentru atingerea duratei de viață nominale. Lubrifiantul trebuie să mențină o peliculă de ulei între flexspline și dinții caneluri circulare, reducând uzura și prevenind contactul metal cu metal. Sunt necesare grăsimi specializate cu aditivi de presiune extremă și inhibitori de coroziune. Programul de lubrifiere trebuie să respecte recomandările producătorului.

9. Procese de fabricație și control al calității

Precizia excepțională a reductoarelor flexibile necesită procese de fabricație și control al calității la fel de excepționale.

Tăierea cu roți dintate a spline-ului circular și flexspline necesită echipamente specializate. Dinții sunt tăiați în mod obișnuit folosind mașini de tăiat cu viteze de înaltă precizie, urmate de bărbierit sau șlefuire. Pentru flexspline, care este subțire și flexibilă, fixarea este o provocare. Distorsiunea în timpul tăierii trebuie redusă la minimum printr-o proiectare atentă a procesului.

Cama generatorului de valuri este de obicei fabricată pe mașini de șlefuit CNC. Conturul eliptic trebuie să fie precis la câțiva micrometri pentru a asigura o deformare uniformă flexspline. Suprafața camei este călită și șlefuită pentru a oferi o suprafață netedă, rezistentă la uzură pentru rulmentul flexibil.

Sculele autocentrante pentru expansiune lichidă sunt o tehnică avansată de fabricație folosită de unii producători. Acest proces extinde flexspline uniform în timpul asamblării, asigurând concentricitatea și reducând stresul rezidual. Caracteristica de autocentrare aliniază automat componentele, îmbunătățind atât precizia de prelucrare, cât și precizia de asamblare.

Fiecare reductor flexibil trebuie testat după asamblare folosind un tester de performanță cuprinzător de armonici. Acest instrument măsoară eroarea transmisiei, rigiditatea la torsiune, jocul, cuplul de pornire și fluctuația cuplului. Rezultatele testelor sunt comparate cu limitele specificațiilor. Sunt livrate numai unitățile care trec toate testele.

Pentru producatorii cu certificare ISO9001, aceste teste sunt efectuate sistematic pe fiecare unitate de productie sau pe un esantion statistic. Laboratoarele independente de testare pot efectua, de asemenea, testarea probelor pentru a verifica conformitatea.

10. Exemple de aplicații în diverse industrii

Reductoarele flexibile sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații de înaltă precizie. Fiecare aplicație pune cerințe diferite asupra reductorului.

În robotică, reductoarele de viteze flexibile sunt utilizate în încheietura mâinii, cotului, umărului și articulațiilor de bază ale roboților articulați. Raportul mare de reducere permite motoarelor mici și ușoare să conducă brațele grele. Jocul zero asigură urmărirea precisă a traseului. Dimensiunea compactă permite reductorului să se potrivească în articulația robotului. Roboții colaborativi, care trebuie să funcționeze în siguranță în apropierea oamenilor, beneficiază de mișcarea lină, care poate fi condusă înapoi a reductoarelor flexibile.

În industria aerospațială, reductoarele flexibile de viteze sunt utilizate în mecanismele de orientare a antenei, unitățile de rețele solare și mecanismele de desfășurare. Fiabilitatea ridicată și durata de viață lungă sunt esențiale. Abilitatea de a funcționa în medii cu vid fără degajarea lubrifianților este esențială. Construcția ușoară reduce masa de lansare. Unele mecanisme spațiale necesită depozitare ani de zile înainte de desfășurare, iar reductoarele flexibile trebuie să funcționeze corect după această perioadă de repaus.

În echipamentele medicale, reductoarele flexibile sunt utilizate în roboții chirurgicali, scanere CT și dispozitive de reabilitare. Roboții chirurgicali necesită mișcare lină, precisă, fără tremur. Jocul zero și fluctuația scăzută a cuplului reductoarelor flexibile oferă performanța necesară. Dispozitivele medicale trebuie să funcționeze în liniște pentru a evita anxietatea pacientului, iar reductoarele flexibile sunt mai silențioase decât alternativele planetare.

La mașinile-unelte, reductoarele flexibile de viteză sunt utilizate în mesele rotative și schimbătoarele de scule. Precizia ridicată a poziționării îmbunătățește precizia de prelucrare. Dimensiunea compactă permite integrarea în plicuri strânse ale mașinii. Pentru aplicații care necesită rigiditate mare, cum ar fi frezarea grea, reductoarele planetare pot fi preferate.

În echipamentele de fabricare a semiconductoarelor, reductoarele flexibile sunt utilizate în roboții de manipulare a plachetelor și etapele de inspecție. Este necesară o precizie extremă, adesea sub 0,5 minute arc. Compatibilitatea camerelor curate este esențială, cu lubrifianți speciali care nu eliberează particule. Funcționarea lină, fără vibrații, previne deteriorarea napolitanelor delicate.

11. Ghid de instalare și întreținere

Instalarea și întreținerea corespunzătoare sunt esențiale pentru a obține performanța nominală și durata de viață a reductoarelor flexibile.

În timpul instalării, asigurați-vă că reductorul este aliniat corespunzător cu motorul și sarcina. Nealinierea creează tensiuni suplimentare care reduc viața. Suprafețele de montare trebuie să fie curate și plane. Utilizați șuruburile corecte strânse conform specificațiilor. Pentru reductoarele flexibile, arborele de intrare trebuie să fie centrat în orificiul generatorului de undă în limitele de toleranță strânse.

Ungerea este critică. Utilizați numai lubrifiantul specificat de producător. Pentru reductoarele flexibile, sunt necesare unsori specializate. Unsoarea trebuie să-și mențină consistența la temperatură, să ofere protecție la presiune extremă și să reziste la oxidare. Nu înlocuiți grăsimile de uz general.

Programul de lubrifiere depinde de condițiile de funcționare. Pentru funcționarea continuă, lubrifierea la fiecare 5.000 până la 10.000 de ore este tipică. Pentru funcționarea intermitentă, reungerea la fiecare 2 până la 3 ani poate fi suficientă. Urmați recomandările producătorului. Ungerea excesivă poate cauza supraîncălzirea și deteriorarea etanșării. Sub ungere duce la uzură și defecțiuni premature.

Inspectați periodic reductorul pentru modificări ale zgomotului sau vibrațiilor. O creștere a zgomotului de funcționare poate indica uzura dinților sau degradarea rulmenților. O modificare a simțirii cuplului la rotirea manuală poate indica pierderea preîncărcării sau deteriorarea rulmentului. Dacă se detectează orice anomalie, scoateți reductorul din serviciu pentru inspecție.

Pentru aplicații care necesită o fiabilitate foarte ridicată, cum ar fi roboți chirurgicali sau mecanisme spațiale, pot fi utilizate reductoare redundante sau sisteme de monitorizare a stării. Monitorizarea stării poate include analiza vibrațiilor, monitorizarea temperaturii și analiza resturilor de ulei.

12. Concluzie: Selectarea reductorului de viteză flexibil potrivit

Alegerea reductorului de viteze flexibil potrivit necesită o luare în considerare atentă a cerințelor aplicației în mai mulți parametri.

Pentru aplicațiile care necesită rapoarte de reducere foarte mari de 50 la 160 la 1 într-o singură etapă, reductoarele flexibile sunt singura soluție practică. Reductoarele planetare ar necesita mai multe etape, crescând lungimea și greutatea. Transmisiile armonice sau tehnologiile similare ale angrenajelor flexibile sunt standardul pentru articulațiile robotizate.

Pentru aplicațiile care necesită zero joc, se preferă reductoarele flexibile. Contactul dinților preîncărcat elimină pierderea mișcării. Pentru aplicațiile în care 1 până la 5 minute de arc de joc este acceptabilă, pot fi luate în considerare reductoarele planetare.

Pentru aplicațiile care necesită o durată lungă de viață sub sarcini de șoc, reductoarele planetare sunt mai robuste. Flexspline dintr-un reductor de viteze flexibil este vulnerabil la deteriorarea cauzată de impact. Pentru aplicațiile cu sarcini netede, cum ar fi robotica servo-acționată, reductoarele flexibile sunt adecvate.

Pentru aplicațiile care necesită o eficiență foarte mare, se preferă reductoarele planetare. Eficiența de 60 până la 85% a reductoarelor flexibile generează căldură care poate necesita răcire. Pentru aplicațiile alimentate cu baterii, eficiența mai scăzută reduce timpul de funcționare.

Pentru aplicațiile în care greutatea și compactitatea sunt critice, reductoarele flexibile excelează. Designul cu raport înalt cu o singură etapă este semnificativ mai scurt și mai ușor decât alternativele planetare cu mai multe trepte cu același raport.

Atunci când selectați un reducător de viteze flexibil, evaluați proiectarea profilului dinților producătorului, formularea materialului și procesele de fabricație. Proiectele avansate cu profile optimizate ale dinților, materiale brevetate și producție de precizie oferă o capacitate de cuplu mai mare, o durată de viață mai lungă și o precizie mai bună.

Înțelegând comparațiile tehnice și considerentele de proiectare prezentate în acest articol, inginerii robotici și profesioniștii în achiziții pot selecta cu încredere reductorul de viteze flexibil adecvat pentru cerințele lor specifice de aplicare.

5 întrebări frecvente (FAQs)

Î1: Care este durata de viață tipică a unui reductor flexibil sub sarcină nominală?
R: Un reductor de viteză flexibil de calitate realizează 10.000 până la 20.000 de ore de viață în condiții de sarcină nominală. Aceasta reprezintă aproximativ 1 până la 2 ani de funcționare continuă 24 de ore. Pentru funcționarea intermitentă, durata de viață se extinde proporțional. Design-urile avansate cu profile dentare optimizate și materiale brevetate au demonstrat o durată de viață care depășește 20.000 de ore, ceea ce este cu mult înaintea standardelor din industrie. Ungerea și funcționarea corespunzătoare în limitele cuplului nominal sunt esențiale pentru atingerea duratei de viață nominale.

Î2: Un reductor de viteze flexibil poate fi condus înapoi?
R: Da, reductoarele de viteze flexibile sunt în general manevrabile înapoi, ceea ce înseamnă că arborele de ieșire poate roti arborele de intrare. Cuplul de antrenare înapoi este de obicei mai mare decât cuplul de antrenare înainte, datorită frecării în interiorul reductorului. Această proprietate este utilă pentru aplicații precum roboții colaborativi în care forțele externe trebuie să poată muta articulațiile. Cu toate acestea, manevrarea din spate înseamnă, de asemenea, că poate fi necesară o frână pentru a menține poziția atunci când puterea este îndepărtată.

Î3: Care este diferența dintre un reductor flexibil și o transmisie armonică?
R: Unitatea armonică este un nume de marcă pentru un anumit tip de reductor de viteze flexibil. Termenul de reductor de viteze flexibil este mai general, cuprinzând antrenări armonice și tehnologii similare care utilizează o flexspline flexibilă pentru a obține o reducere. Principiul de funcționare este același: un generator de undă eliptică deformează o flexspline, determinând-o să se îmbine cu o spline circulară și să se rotească cu o viteză redusă.

Î4: Cum specific jocul pentru un reductor flexibil?
R: Reductoarele de viteze flexibile sunt de obicei specificate ca având joc zero, deoarece flexspline este preîncărcat pe spline circulară. În practică, nu există o mișcare pierdută măsurabilă atunci când sensul de rotație se inversează. Cu toate acestea, rigiditatea la torsiune înseamnă că există o deformare unghiulară sub sarcină. Pentru aplicații de precizie, specificați precizia transmisiei necesară în minute de arc (de obicei ≤1 minut de arc) și rigiditatea la torsiune în Newton metri pe minut de arc.

Î5: Ce lubrifiant ar trebui să folosesc pentru un reductor flexibil?
R: Utilizați numai lubrifiantul specificat de producător. Reductoarele flexibile necesită grăsimi specializate cu aditivi de presiune extremă și inhibitori de coroziune. Unsoarea trebuie să-și mențină consistența în intervalul de temperatură de funcționare și să reziste la oxidare. Pentru aplicații cu vid, cum ar fi mecanismele spațiale, sunt necesari lubrifianți speciali cu emisii reduse de gaze. Nu înlocuiți niciodată grăsimile de uz general, deoarece acestea nu vor oferi o protecție adecvată și pot deteriora flexspline.

Referințe

1. Asociația americană a producătorilor de unelte. (2018). Manual de proiectare AGMA 6123 pentru transmisii cu angrenaje epiciclice închise.
2. Organizația Internațională pentru Standardizare. (2016). ISO 9083 Calculul capacității de încărcare a angrenajelor drepte și elicoidale.
3. Beituo Transmission Technology Co., Ltd. (2024). Specificații tehnice ale reductorului de viteze flexibile și designul profilului dinților B DA.
4. Comitetul japonez pentru standarde industriale. (2018). JIS B 1702-1 Cutii de viteze pentru utilaje industriale.
5. Asociația americană a producătorilor de unelte. (2017). AGMA 9005 Lubrifierea angrenajelor industriale.
6. Beituo Transmission Technology Co., Ltd. (2024). Formularea materialelor Flexspline și procesele de tratament termic.
7. Comisia Electrotehnică Internațională. (2020). IEC 60034 Mașini electrice rotative pentru acționări industriale.
8. Beituo Transmission Technology Co., Ltd. (2024). Scule de expansiune cu lichid autocentrant pentru reductoare flexibile.
9. Institutul German pentru Standardizare. (2019). DIN 3990 Calculul capacității de încărcare a angrenajelor cilindrice.
10. Societatea Americană a Inginerilor Mecanici. (2020). ASME B15.1 Standard de siguranță pentru aparatele de transmisie mecanică a puterii.