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Projektierung mit Harmonic Drive Getrieben Engineering Data for Harmonic Drive Gears ■■ Auslegung von Harmonic Drive Getrieben ■■ Selecting Harmonic Drive Gears Bei der Auslegung sollten grundsätzlich sowohl Drehmoment- als auch Steifigkeitsanforderungen berücksichtigt werden. Während z. B. bei Roboter anwendungen eher die erforderlichen Drehmomente ausschlaggebend für die Getriebe bau größe sind, ist im Werkzeug maschinenbau oft die prozessbedingte Torsionssteifigkeit entscheidend. Wir empfehlen daher, immer beide Auslegungs kriterien gemäß dem folgenden Schema zu berücksichtigen. Alternativ kann die Getriebe berechnung mit dem Berechnung s programm „WebCalculator“ unter www.harmonicdrive.de durchgeführt werden. When choosing a gear, you should take into account both torque as well as stiffness requirements. In robot applications, for example, the necessary torque is the more crucial factor for the gear size, while the process related torsional stiffness is often decisive in machine tool manufacture. We therefore recommend that you always take both criteria into account according to the following procedures. Alternatively, you can dimension the required gear using the “WebCalculator“ at www.harmonicdrive.de. Anwendung Application Getriebe Vorauswahl Gear preselection Drehmomentbasierte Auslegung gemäß Auswahlschema S. 398 Torque based dimensioning according to selection procedure on page 398 Auswahl eines größeren Getriebes Selection of a bigger size Ja / Yes Getriebegröße ausreichend? Gear size sufficient? Nein / No Steifigkeitsbasierte Auslegung gemäß Auswahlschema S. 401 Stiffness based dimensioning according to selection procedure on page 401 Auswahl eines größeren Getriebes Selection of a bigger size Ja / Yes Getriebegröße ausreichend? Gear size sufficient? Nein / No Ende der Getriebeauslegung End of gear selection 397
Projektierung mit Harmonic Drive Getrieben Engineering Data for Harmonic Drive Gears ■■ Auswahlschema: Drehmomentbasierte Auslegung ■■ Selection Procedure: Torque Based Dimensioning Belastungsdaten des Abtriebes Output Data Abb. / Fig. 398.1 Drehmomente T 1 ...T n [Nm] Torques T 1 ...T n [Nm] während der Belastungszeit t 1 ...t n [s] during the load phases t 1 ...t n [s] während der Pausenzeit t p [s] during the pause time t p [s] n 1 n 2 Zeit t 3 T max ≤ T R T 1 T Time 1 Emergency stop/ Not-Stopp / Kollisionsmoment T k [Nm] T momentary peak torque k [Nm] T 2 und Abtriebsdrehzahl n 1 ...n n [min -1 ] and output speeds n 1 ...n n [rpm] t 1 t 2 t p t 1 n p HFUC: L 50 = L n * · Nenn-Antriebsdrehzahl · ( Nennmoment ) TN 3 n in av T av HFUC: L 50 = L n * · Rated input speed · ( Rated torque ) TN 3 n in av T av bei Abtriebsdrehzahl n k [min -1 ] at output speed n k [rpm] T 3 Zeit / Time während der Zeit t k [s] and duration t k [s] Belastungsgrenze 1, Load limit 1, Ermittlung des durchschnittlichen Abtriebsdrehmomentes T av calculation of the average output torque T av 3 |n 1 · T 13 | · t +|n · T 1 2 2 3 | · t + ... + 2 |nn · Tn3 | · t n T av = |n 1 | · t 1 +|n 2 | · t 2 + ... + |nn| · tn [Gleichung / Equation 398.2] Werte für T A siehe Leistungsdatentabelle Values for T A see rating tables Nein Auswahl eines größeren No T av ≤ T A Getriebes [Gleichung / Equation 398.3] Selection of a bigger size Berechnung der durchschnittlichen Durchschnittliche Calculation of the average output speed Abtriebsdrehzahl Antriebsdrehzahl Average input speed n out av = |n 1 |· t 1 + |n 2 | · t + ... + |n 2 n| · t n n in av = i · n out av t 1 + t + ... + t + t 2 n p [Gleichung / Equation 398.4] [Gleichung / Equation 398.5] Zulässige maximale Antriebsdrehzahl Permissible maximum input speed Zulässige mittlere Permissible average Antriebsdrehzehl input speed n in max = n out max · i ≤ Maximale Antriebsdrehzahl (s. Leistungsdatentabelle) / Maximum input speed (see rating table) [Gleichung / Equation 398.6] n in av ≤ Grenze für mittlere Antriebsdrehzahl (s. Leistungsdatentabelle) / Limit for average input speed (s. rating table) [Gleichung / Equation 398.7] Belastungsgrenze 2, T R Load limit 2, T R Belastungsgrenze 3, T M Load limit 3, T M Erlaubte Anzahl von Allowable number of Kollisionsmomenten momentary peak torques N k max = 10 4 T k ≤ T M 2· nk [min -1 ]·i·tk [s] 60 [Gleichung / Equation 398.8] [Gleichung / Equation 398.9] [Gleichung / Equation 398.10] Lebensdauer Operating life * L n siehe Kapitel „Lebensdauer des Wave Generator Kugellagers“ * L n see section “Life of the Wave Generator Bearing“ Drehzahl Speed Drehmoment Torque n 3 n 1 [Gleichung / Equation 398.11] 398
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