Gyriannau Harmonig

Daw'r cynnig cylchdro o siafft fewnbwn a all fod yn echel modur servo er enghraifft. Mae hyn yn gysylltiedig ag elfen o'r enw "cenhedlaeth tonnau" sydd â siâp eliptig ac sydd wedi'i amgylchynu gan beryn pêl eliptig. Wrth i'r siafft gylchdroi, mae'r ymylon yn newid safle, felly mae'n edrych fel ei fod yn cynhyrchu ton symud. Mae'r rhan hon wedi'i gosod y tu mewn i spline fflecs sydd wedi'i gwneud allan o ddeunydd torsionol stiff ond hyblyg.

Mae'r deunydd yn cymryd y mudiant tonnog hwn trwy ystwytho yn ôl cylchdro'r siafft fewnbwn a hefyd yn creu siâp eliptig. Mae ymyl allanol y spline fflecs hwn yn cynnwys dannedd gêr sy'n addas ar gyfer trosglwyddo llwythi uchel heb unrhyw broblem. I drosglwyddo'r llwythi hyn, mae'r spline fflecs wedi'i osod y tu mewn i'r spline crwn sy'n gêr crwn sy'n cynnwys dannedd mewnol.

Mae'r cylch allanol hwn yn anhyblyg ac mae ei diamedr mewnol ychydig yn fwy na phrif echel yr elips a ffurfiwyd gan y spline fflecs. Mae hyn yn golygu nad yw'r spline cylchol yn rhagdybio siâp eliptig y ddwy gydran arall, ond yn hytrach, yn syml, mae'n rhwyllo ei ddannedd mewnol â rhai ochr spline fflecs allanol, gan arwain at gylchdroi spline fflecs.

Mae cyfradd cylchdroi yn dibynnu ar gylchdroi'r siafft fewnbwn a'r gwahaniaeth yn nifer y dannedd rhwng y spline fflecs a'r spline cylchol. Mae gan y spline fflecs lai o ddannedd na'r spline crwn, felly gall gylchdroi ar gymhareb lawer llai ac i'r cyfeiriad arall na chyfeiriad y siafft fewnbwn. Rhoddir y dogn rhydwytho gan: (nifer y dannedd spline fflecs – nifer y dannedd asgwrn cefn crwn) / nifer y dannedd spline fflecs.

Felly, er enghraifft, os oes gan y spline fflecs 100 o ddannedd a bod gan y spline cylchol 105, y gymhareb lleihau yw (100 - 105) / 100=-0.05 sy'n golygu mai'r dogn spline fflecs yw -5/100 (minws yn nodi cyfeiriad arall y troelliad). Gellir newid y gwahaniaeth yn nifer y dannedd i ddarparu ar gyfer gwahanol gymarebau lleihau ac felly anghenion a gofynion arbenigol gwahanol.

Mae tair elfen mewn Gyriant Harmonig sylfaenol: spline cylchol, fflecs, a generadur tonnau. Mae gan y spline crwn ddannedd mewnol sy'n rhwyll â dannedd allanol ar y fflecs. Mae gan y flexspline lai o ddannedd ac o ganlyniad mae diamedr effeithiol llai na'r spline cylchol.

Mae'r generadur tonnau yn siâp eliptig ac yn gweithredu fel cyswllt â dau roliwr sy'n cylchdroi o fewn y llinell fflecs, gan achosi iddo rwyllo â'r spline cylchol yn gynyddol ar bwyntiau cyferbyniol diametrig. Os yw'r generadur tonnau (y mewnbwn) yn cylchdroi yn glocwedd tra bod y spline crwn wedi'i osod, bydd y flexspline (yr allbwn) yn cylchdroi neu'n rholio y tu mewn i'r spline cylchol ar gyfradd llawer arafach i gyfeiriad gwrthglocwedd.

Mae cymhareb y cyflymder mewnbwn i'r cyflymder allbwn yn dibynnu ar y gwahaniaeth yn nifer y dannedd yn y spline cylchol ac ar y flexspline. Gellir cynhyrchu cymarebau cyflymder mor uchel â 320 i 1 mewn Gyriannau Harmonig gostyngol sengl, sy'n ysgafnach, yn llai ac yn fwy effeithlon na gyriannau cymhareb uchel confensiynol. Gall gyriannau cyfansawdd gynhyrchu cymarebau mor uchel â 1,000,000 i 1. Gall naill ai'r spline cylchol, y flexspline, neu'r generadur tonnau fod yn sefydlog tra bod y ddwy elfen arall yn gwasanaethu fel mewnbwn ac allbwn.

Nodwedd unigryw a defnyddiol o'r Gyriant Harmonig yw ei allu i drosglwyddo mudiant trwy waliau wedi'u selio. Gellir gosod y dannedd flexspline ger canol tiwb silindrog hyblyg hir wedi'i selio'n hermetig. Gall y generadur tonnau fod y tu mewn i'r tiwb, a, thrwy ei gylchdro, gall wyro'r fflecs a chynhyrchu cylchdro araf o'r spline cylchol amgylchynol.

Mae fersiwn cylchdro -i-linellol o'r Gyriant Harmonic yn defnyddio sgriw ac yn symud y wialen reoli ym mhen adweithydd niwclear heb gyswllt mecanyddol trwy diwb wedi'i selio. Mae systemau Harmonic Drive yn ddefnyddiol wrth gynyddu'r trorym allbwn mewn gerau a ddefnyddir mewn melino, mewn gweithgynhyrchu, ac mewn peiriannau sy'n defnyddio breichiau robotig. Maent wedi cael eu cyflogi mewn amrywiaeth o gymwysiadau, yn amrywio o eitemau defnyddwyr cost isel fel peiriannau gwerthu i systemau soffistigedig ar gyfer defnydd milwrol ac awyrofod.

Mae gerau gyriant harmonig yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn cymwysiadau gofod, roboteg, a systemau lleoli manwl gywir oherwydd eu priodoleddau deniadol gan gynnwys adlach sero bron, cymhareb lleihau cyflymder uchel, maint cryno, a phwysau bach. Mae ganddynt wall lleoli cyfnodol cynhenid ​​​​o'r enw gwall cinematig sy'n gyfrifol am ddiraddio perfformiad trawsyrru.

Meddu ar ddealltwriaeth glir o fecanweithiau gwallau mudiant a'u nodweddion. Rydym yn adrodd ar ganlyniadau dadansoddol ac arbrofol gwallau mudiant gan ddefnyddio astudiaeth bwrpasol o offer profi gyriant harmonig. Dangosir yn gyntaf bod y gwall a elwir yn wall cinematig mewn gwirionedd yn cynnwys cydran sylfaenol, sy'n cynrychioli'r gwall cinematig "pur", wedi'i liwio gan ail gydran sy'n deillio o hyblygrwydd torsional cynhenid ​​y gerau gyriant harmonig.

Mae'r gydran olaf yn esbonio ffynhonnell yr amrywioldeb mewn proffiliau gwall cinematig cyhoeddedig. Mae dadelfeniad y gwall cinematig yn gydran sylfaenol ac yn gydran sy'n gysylltiedig â hyblygrwydd yn cael ei ddangos yn arbrofol yn ogystal ag yn ddadansoddol trwy baru model mathemategol â data arbrofol. Rydym hefyd yn nodweddu dibyniaeth y gwall cinematig ar lwyth anadweithiol, cydosod gêr, a chyflymder cylchdro.