Redutor Harmonic Drive

Porque escolher um Redutor Harmonic?

Os Redutores Harmonic Drive é um novo conceito no campo dos redutores de precisão, diferente de tudo oferecido no mercado atualmente, aliando precisão e a baixa folga em pequenos volumes. É uma das soluções que mais se aproximam da perfeição para aplicações onde, os redutores planetários e os coroa-sem-fim chegam a seus fatores limitantes. A Kalatec Automação trabalha com essas variações e esses redutores, sendo eles os mais compactos e completos do mercado, apresentam como principais características:

1. Altas taxas de redução, não encontrada nos redutores de engrenagens: 50 a 320;

2. Alta eficiência com folga próxima de zero;

3. Baixo peso, significando baixa inercia nos projetos de translação do acionamento;

4. Alta capacidade de torque: picos de 3400nm;

5. Tamanhos reduzidos.

Esses atributos habilitam o redutor a ser utilizados nas mais diversas áreas, como máquinas ferramenta, robótica, equipamento médico, máquinas alimentícias, petroquímicas, aeronáutica, maquinas de laboratório, envasadoras entre outros. Dúvidas com sua aplicação? Envie para nós.

Histórico: A tecnologia ainda é desconhecida, mas a sua descoberta se deve ao inventor americano C. Walton Musser em 1955. Conhecido originalmente como “Strain Wave Gear” ou engrenagem de deformação por ondas, que será explicado mais adiante, é o coração do invento.

Como toda tecnologia, apesar de simples, utilizava materiais nobres e o custo impedia a sua aplicação massiva. Hoje os Redutores ainda têm um custo mais elevado, comparado aos redutores convencionais, mas dependendo do projeto, essa diferença reflete em acionamentos menores, projeto mais “clean”, redução de peso total, etc.

Desenvolvimento: O Harmonic Drive é composto basicamente de 3 peças especiais e de peso reduzido:

1. Wave Generator

2. Flexspline

3. Circular Spline

Componentes: Abordaremos abaixo os 3 componentes do Harmonic e sua função no sistema:

1. Wave generator nada mais é do que um alojamento elíptico fino com um rolamento preso a ele, solidário ao eixo de entrada do motor.

2. Flexspline é um cilindro muito fino de material resiliente, dentado na extremidade aberta (dentes de morfologia particular), ela “veste” o “wave generator”, assumindo a sua forma elíptica e trabalhando ciclicamente na zona elástica do material a flexspline que na verdade transmite o torque e é responsável pela vida do produto; o excesso de torque pode gerar o “racketing”, sendo a não concentricidade da flexspline com a circular spline e diminuição da vida do conjunto.

3. Circular spline é o terceiro e último componente, ele é um anel rígido com dentes internos (2 dentes a mais que o externo do flexspline).

Apesar dos números impressionantes de transmissão de torque, mas que ficam abaixo dos redutores planetários, o sistema em si deve ser montado de uma maneira a preservar seus componentes, que isoladamente são frágeis, esse é o papel cumprido pela montagem estrutural ou encapsulamento do Harmonic drive (caixa do fundido, rolamentos, fixações, espaçadores, etc).

 

1. Circular expline presa a carcaça.

2. Rolamentos devem barrar a força radial do eixo de entrada.

3. Fixações especiais para não se tirar o grau de liberdade da flexspline.

4. Espaço de trabalho garantido.

5. Rolamentos barrando eventuais esforços laterais.

Funcionamento: O eixo de entrada do motor por exemplo rotaciona o “wave generator”, que por sua vez está montado em contato com a “circular spline”, devido a sua formula elíptica o wave/flexspline entra em contato com o circular spline apenas nas laterais, e nessas extremidades que o torque é transmitido ao eixo de saída, pois há a diferença de 2 dentes da circular spline. Observa-se que a montagem e o alinhamento dos eixos são de fundamental importância na vida do equipamento, deixando-o trabalhar apenas com esforços torcionais.

 

Conclusão: O cliente da Kalatec Automação deverá levar em consideração todas as vantagens do produto e checar a sua viabilidade frente ao custo relativamente maior do Harmonic na comparação com um redutor planetário, a saber: sistema compacto, altas taxas de redução, baixa folga, boa resolução, excelente repetibilidade. Um bom termo de comparação pode ser feito considerando-se que um redutor planetário de 10:1, pode ser substituído (mesmo espaço) por um Harmonic de 320:1. Para saber mais informações, fale com a Kalatec.

 

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Kalatec deseja um 2018 repleto de realizações de Projetos!

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