Harmónískir drif

Snúningshreyfingin kemur frá inntaksskafti sem getur til dæmis verið servómótorás. Þetta er tengt frumefni sem kallast "bylgjumyndun" sem hefur sporöskjulaga lögun og er umkringt sporöskjulaga kúlulegu. Þegar skaftið snýst breytast brúnirnar um stöðu, þannig að það lítur út fyrir að það sé að búa til hreyfibylgju. Þessi hluti er settur inn í sveigjanlega spline sem er gerður úr snúningsstífu en sveigjanlegu efni.

Efnið tekur upp þessa bylgjuhreyfingu með því að beygjast í samræmi við snúning inntaksskaftsins og skapar einnig sporöskjulaga lögun. Ytri brún þessarar sveigjanlegu spline er með gírtennur sem henta til að flytja mikið álag án vandræða. Til að flytja þetta álag er sveigjanlegur spline settur inn í hringlaga spline sem er hringlaga gír með innri tennur.

Þessi ytri hringur er stífur og innra þvermál hans er örlítið stærra en meginás sporbaugs sem myndast af beygjuspline. Þetta þýðir að hringlaga spínan tekur ekki á sig sporöskjulaga lögun hinna tveggja íhlutanna, heldur tengir hann einfaldlega innri tennur sínar við ytri spóluhliðina, sem leiðir til snúnings sveigjanarinnar.

Snúningshraðinn er háður snúningi inntaksskaftsins og muninum á fjölda tanna á milli sveigjanlegrar spline og hringlaga spline. Sveigjangin hefur færri tennur en hringlaga spínan, þannig að hún getur snúist í miklu minni hlutfalli og í gagnstæða átt en inntaksskaftið. Minnkunarskammturinn er gefinn upp af: (fjöldi beygðu spline tennur - fjöldi hringlaga spline tennur) / fjöldi flex spline tennur.

Svo til dæmis, ef beygjuspline er með 100 tennur og hringlaga spline hefur 105, þá er minnkunarhlutfallið (100 - 105) / 100=-0.05 sem þýðir að sveigjanlega spline hlutfallið er -5/100 (mínus gefur til kynna gagnstæða snúningsstefnu). Hægt er að breyta muninum á fjölda tanna til að mæta mismunandi skerðingarhlutföllum og þar með mismunandi sérhæfðum þörfum og kröfum.

Það eru þrír þættir í undirstöðu Harmonic Drive: hringlaga spline, flexspline og bylgjurafall. Hringlaga spínan er með innri tennur sem tengjast ytri tönnum á sveigjanleikanum. The flexspline hefur færri tennur og þar af leiðandi minna virkt þvermál en hringlaga spline.

Bylgjuframleiðandinn er sporöskjulaga að lögun og virkar sem tengill með tveimur keflum sem snýst innan sveigjanleikans, sem veldur því að hann tengist hringlaga spólunni smám saman á þverandstæðum stöðum. Ef bylgjuframleiðandinn (inntakið) snýst réttsælis á meðan hringlaga spínan er föst, mun sveigjangin (úttakið) snúast eða rúlla inn í hringlaga splínuna á mun hægari hraða rangsælis.

Hlutfall inntakshraða og úttakshraða fer eftir muninum á fjölda tanna í hringlaga spline og á flexspline. Hraðahlutföll allt að 320 á móti 1 er hægt að framleiða í einhleypum -minnkunarharmónískum drifum, sem eru léttari, minni og skilvirkari en hefðbundin drif með-hlutfalli. Samsett drif geta framleitt hlutföll allt að 1.000.000 á móti 1. Annaðhvort hringlaga spínan, sveigjanlega spínan eða bylgjuframleiðandinn getur verið fastur á meðan hinir tveir þættirnir þjóna sem inntak og úttak.

Einstakur og gagnlegur eiginleiki Harmonic Drive er hæfileiki þess til að senda hreyfingu í gegnum lokaða veggi. Hægt er að setja flexspline tennurnar nálægt miðju á löngu loftþéttu sveigjanlegu sívalu röri. Bylgjuframleiðandinn getur verið inni í túpunni og með snúningi hans getur hann sveigt sveigjanleikann og framkallað hægan snúning hringlaga spólunnar.

Snúnings-til-línuleg útgáfa af Harmonic Drive notar skrúfu og færir stjórnstöngina í kjarnakljúfshaus án vélrænnar snertingar í gegnum lokað rör. Harmonic drifkerfi eru gagnleg til að auka úttaksvægið í gírum sem notaðir eru við fræsun, í framleiðslu og í vélum sem nota vélfærabúnað. Þeir hafa verið notaðir í ýmsum forritum, allt frá ódýrum-neysluvörum eins og sjálfsölum til háþróaðra kerfa fyrir her- og geimferðanotkun.

Harmónískir drifgír eru mikið notaðir í geimforritum, vélfærafræði og nákvæmni staðsetningarkerfum vegna aðlaðandi eiginleika þeirra, þar á meðal nær-núll bakslag, háhraðamækkunarhlutfall, fyrirferðarlítil stærð og lítil þyngd. Þeir búa yfir eðlislægri reglubundinni staðsetningarvillu sem kallast hreyfivilla sem ber ábyrgð á skerðingu á flutningsgetu.

Hafa skýran skilning á aðferðum hreyfiskekkna og lýsingu þeirra. Við tilkynnum greiningar- og tilraunaniðurstöður hreyfivillna með því að nota sérstaka rannsókn á harmonic drifprófunarbúnaði. Fyrst er sýnt fram á að villan sem kallast hreyfivilla samanstendur í raun af grundvallarþætti, sem táknar „hreina“ hreyfivillu, lituð af öðrum þætti sem stafar af eðlislægum snúningssveigjanleika harmonic drifgíranna.

Síðarnefndi þátturinn útskýrir uppruna breytileika í birtum hreyfivillusniðum. Niðurbrot hreyfivillunnar í grunnþátt og sveigjanleikatengdan þátt er sýnd með tilraunum sem og greinandi með því að passa stærðfræðilegt líkan við tilraunagögn. Við auðkennum einnig háð hreyfivillu á tregðuálagi, gírsamsetningu og snúningshraða.