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Projektierung mit Harmonic Drive Getrieben Engineering Data for Harmonic Drive Gears ■ ■ Lastabhängiger Wirkungsgrad ( η ) L Der Wirkungsgrad von Harmonic Drive Getrieben hängt in starkem Maße vom Dreh moment ab. Die Wirkungsgrad-Diagramme ba sieren auf einer Belastung mit Nenndrehmoment. Der Wirkungsgrad bei einer Belastung unterhalb des Nenndrehmomentes kann mit dem Berech nungsschema auf der nachfolgenden Seite bestimmt werden. ■■ Efficiency Versus Load ( η L ) Efficiency for Harmonic Drive gears varies depending on the output torque. The efficiency curves are for gears operating at rated output torque. Efficiency for a gear operating at a load below the rated torque may be estimated using a compensation curve and equation as shown on the next page. Tabelle / Table 421.1 Berechnungsschema Beispiel Calculation Procedure Example Wirkungsgrad eines HFUC-20-80-2A-GR mit einer Antriebsdrehzahl n=1000 min -1 Abtriebsdrehmoment T=19,6 Nm bei 20 °C Umgebungstemperatur. Schmiermittel: Öl Efficiency of HFUC-20-80-2A-GR with input speed n=1000 rpm output torque T=19.6 Nm at 20 °C ambient temperature. Lubrication: Oil Der Wirkungsgrad wird mittels der Wirkungsgrad-Diagramme ermittelt. Aus zugehörigem Diagramm η = 78 % The efficiency may be determined using the efficiency graphs. From matching chart η = 78 % Berechnung des Drehmo men tfaktors V. T av = 19,6 Nm T N = 34,0 Nm Calculate the torque factor V. T av = 19.6 Nm T N = 34.0 Nm V = T av T N [Gleichung 421.2] 19,6 Nm V = = 0,57 34,0 Nm V = T av T N [Equation 421.2] 19.6 Nm V = = 0.57 34.0 Nm mit: T av = Durchschnittliches Drehmoment T N = Nenndrehmoment bei Nenndrehzahl with: T av = Average torque T N = Rated torque at rated speed 1,0 K 0,8 1,0 K 0,8 Berechnungsfaktor K in Abhängigkeit von Getriebebaureihe und V, siehe Abb. 421.4 und 421.5. 0,6 0,4 0,2 K depending on gear type and V, see Fig. 421.4 and 421.5. 0,6 0,4 0,2 Wirkungsgrad η L = η . K 0 0,2 0,4 0,6 0,8 V 1,0 η L = 78 . Efficiency 0,93 = 73 % [Gleichung 421.3] η L = η . K [Equation 421.3] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 V 1,0 η L = 78 . 0.93 = 73 % ■■ Berechnungsfaktor K ■■ Calculating Factor K CSD-2A-GR Abb. / Fig. 421.4 HFUC-/CSG-/HFUS-2A-GR CPU-M, HFUC-2UH, CSG-2UH, CSF-xx Abb. / Fig. 421.5 K K 421
Projektierung mit Harmonic Drive Getrieben Engineering Data for Harmonic Drive Gears ■■ Wirkungsgrad Berechnung Units CPU-H, HFUS-2UH und HFUS-2UJ ■■ Efficiency Calculations CPU-H, HFUS-2UH and HFUS-2UJ Units Berechnung des Gesamtwirkungsgrades η L Calculation of total efficiency η L h L = K • (h R + h e ) [Gleichung / Equation 422.1] mit: K = Korrekturfaktor aus Abb. 422.3 K = 1; für T > T N η R = Wirkungsgrad bei Nenndrehmoment, siehe Abb. 429.1 η e = Korrekturwert zur Berücksichtigung des Einflusses der eingangsseitigen Radialwellendichtungen, siehe Abb. 422.4 where: K = Correction factor from Fig. 422.3 K = 1; for T > T N η R = Efficiency at rated torque, see Fig. 429.1 η e = Correction value to reflect the influence of the rotary shaft seals at the input side, see Fig. 422.4 Berechnung des Drehmomentfaktors V Calculation of torque factor V V = T T N [Gleichung / Equation 422.2] mit: T = Anliegendes Drehmoment T N = Nenndrehmoment bei Nenndrehzahl where: T = Actual torque T N = Rated torque at rated speed Abb. / Fig. 422.3 Abb. / Fig. 422.4 0 Korrekturfaktor K Correction factor K Korrekturwert h e [%] Correction value h e [%] -2 -4 -6 -8 -10 i = 30 i = 50 i = 80, 100 i = 120, 160 141720 25 32 40 45 50 58 Baugröße / Size Berechnungsschema Calculation Procedure Beispiel / Example CPU-25-100-H Eingangsdrehzahl n = 1000 min -1 Abtriebsdrehmoment T = 60 Nm Umgebungstemperatur = 20 °C CPU-25-100-H Input speed n = 1000 rpm Output torque T = 60 Nm Ambient temperature = 20 °C 1. Wirkungsgrad aus einem Diagramm der Abb. 429.1 entnehmen 1. The efficiency may be determined using Fig. 429.1 2. Berechnung des Dreh mo men t faktors V 2. Calculate the torque fac tor V 3. Korrekturfaktor K aus Abb. 422.3 entnehmen 4. Korrekturfaktor η e aus Abb. 422.4 entnehmen 5. Gesamt-Wirkungsgrad 5. Total efficiency 422 3. The correction factor K may be estimated by means of Fig. 422.3 4. The correction value η e may be taken from Fig. 422.4 h R = 65 % V = T T = 60 = 0,9 N 67 [Gleichung / Equation 422.5] K = 0,95 h e = -5 % h L = K · (h R +h e ) = 0,95 · (65 % - 5 %) = 57 % [Gleichung / Equation 422.6]
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