Réducteur à engrenages flexible et réducteur planétaire : une comparaison technique pour les applications de joints robotiques de haute précision

1. Introduction : le défi du mouvement de précision dans l'automatisation avancée

Les progrès rapides de la robotique, des systèmes aérospatiaux et des dispositifs médicaux ont créé une demande sans précédent en composants de contrôle de mouvement. Un poignet robotique doit positionner un effecteur final avec une précision à la seconde d'arc. Un robot chirurgical doit se déplacer sans aucun jeu détectable. Un mécanisme de déploiement d’antenne satellite doit fonctionner parfaitement après des années de stockage. Ces applications nécessitent des réducteurs combinant des rapports de réduction très élevés, une précision exceptionnelle, une taille compacte et une longue durée de vie.

Deux technologies dominent ce paysage de mouvement de précision : le réducteur à engrenages flexibles (souvent appelé entraînement harmonique) et le réducteur à engrenages planétaires de précision. Bien que les deux servent à des applications de haute précision, leurs principes de fonctionnement, leurs caractéristiques de performances et leurs cas d'utilisation optimaux diffèrent considérablement.

Cet article fournit une comparaison technique complète des réducteurs à engrenages flexibles par rapport aux alternatives planétaires, en mettant l'accent sur les innovations de conception uniques des réducteurs à engrenages flexibles modernes, notamment l'optimisation du profil des dents, la formulation des matériaux et les processus de fabrication. Pour les ingénieurs en robotique et les professionnels de l'approvisionnement, ce guide sert de référence pour sélectionner la technologie de réducteur appropriée pour différentes exigences de précision, conditions de charge et environnements d'exploitation.

2. Définition du réducteur flexible

Un réducteur à engrenages flexibles est un dispositif de transmission de puissance compact à rapport élevé qui utilise la déformation élastique d'un composant flexible pour obtenir une réduction de mouvement. Le terme flexible fait référence au flexspline, un engrenage fin en forme de coupelle qui dévie élastiquement pendant le fonctionnement. Le type le plus courant de réducteur à engrenages flexibles est l'entraînement harmonique, bien qu'il existe des variantes exclusives.

La construction de base d'un réducteur flexible se compose de trois composants principaux. Le générateur de vagues est un ensemble de roulements elliptiques qui se monte sur l'arbre d'entrée. Le flexspline est un engrenage fin et flexible en forme de coupelle avec des dents externes sur sa circonférence extérieure. La cannelure circulaire est un engrenage interne rigide qui engrène avec la cannelure flexible.

Lorsque le générateur d'ondes tourne, il déforme la flexspline en lui donnant une forme elliptique. Les dents de cannelure flexible s'engagent dans les dents de cannelure circulaire aux deux extrémités de l'axe principal de l'ellipse. Étant donné que la cannelure flexible a légèrement moins de dents que la cannelure circulaire, chaque rotation du générateur d'ondes entraîne une légère rotation de la cannelure flexible vers l'arrière. Ce mouvement différentiel crée le rapport de réduction.

Le réducteur flexible offre plusieurs avantages uniques. Des rapports de réduction à un étage de 30 à 160 pour 1 sont possibles, bien plus élevés que les réducteurs planétaires qui atteignent généralement un maximum de 10 pour 1 par étage. Un fonctionnement sans jeu est possible car la cannelure flexible est toujours en contact avec la cannelure circulaire sous précharge. La conception coaxiale compacte offre une densité de couple très élevée.

Les réducteurs flexibles modernes intègrent des innovations technologiques significatives. Les conceptions avancées de profil de dent, telles que la forme de dent B DA pour la roue en acier flexspline et la courbe de contour BC pour la came, augmentent le nombre de dents en prise simultanée de 15 à 20 pour cent par rapport aux conceptions conventionnelles. Cette amélioration améliore directement la précision, la capacité de charge et la durée de vie.

3. Première comparaison : réducteur à engrenages flexible et réducteur planétaire de précision

La différence fondamentale entre les réducteurs flexibles et les réducteurs planétaires réside dans le principe de fonctionnement. Les réducteurs planétaires utilisent des dents d'engrenage rigides et un partage de charge sur plusieurs engrenages planétaires. Les réducteurs flexibles utilisent la déformation élastique d'une cannelure flexible pour atteindre des taux de réduction très élevés en une seule étape.

Cette différence conduit à des caractéristiques de performances distinctes. Les réducteurs flexibles excellent dans les applications nécessitant des rapports de réduction très élevés, un jeu nul et une taille compacte. Les réducteurs planétaires excellent dans les applications nécessitant un rendement élevé, une tolérance élevée aux charges de choc et une longue durée de vie.

Le tableau ci-dessous compare les réducteurs à engrenages flexibles et les réducteurs planétaires de précision selon des paramètres clés.

Pour les articulations robotisées où des rapports de réduction de 50 à 100: 1 sont nécessaires dans un boîtier compact et où aucun jeu est essentiel, les réducteurs flexibles sont le choix préféré. Pour les entraînements par roues, les systèmes de convoyeurs et les applications où les charges de choc sont courantes, les réducteurs planétaires sont plus robustes.

4. Les avantages uniques des réducteurs flexibles

Les réducteurs flexibles offrent trois avantages uniques qui les rendent indispensables pour certaines applications.

Le premier avantage réside dans les taux de réduction très élevés en un seul étage. Un réducteur flexible à un étage peut atteindre des rapports de 30 à 160 pour 1. Atteindre le même rapport avec un réducteur planétaire nécessiterait deux ou trois étages, augmentant considérablement la longueur, le poids et la complexité. La taille compacte d'un réducteur flexible à un étage est essentielle pour les articulations robotisées où l'espace est extrêmement limité.

Le deuxième avantage est un fonctionnement sans jeu. La cannelure flexible est préchargée contre la cannelure circulaire, maintenant un contact continu avec les dents. Il n’y a pas d’espace entre les dents, donc il n’y a pas de perte de mouvement lorsque la direction s’inverse. Pour les applications robotiques nécessitant un positionnement précis et un mouvement fluide, un jeu nul est essentiel. Même les meilleurs réducteurs planétaires ont un jeu de 1 à 5 minutes d’arc.

Le troisième avantage est une précision de positionnement élevée. L'erreur de transmission d'un réducteur à engrenages flexibles de qualité est généralement inférieure à 1 minute d'arc. Après 10 000 heures de fonctionnement, la dégradation de la précision est généralement inférieure à 1 minute d'arc. Cette stabilité de précision à long terme est essentielle pour les applications telles que les équipements de fabrication de semi-conducteurs qui doivent maintenir leur étalonnage pendant des années de service.

Lorsque vous sélectionnez un Réducteur à engrenages flexible , ces avantages se traduisent directement par des avantages en termes de performances du système. Les bras robotiques obtiennent une meilleure précision de trajectoire. Les instruments chirurgicaux offrent un contrôle plus fluide et plus précis. Les systèmes de positionnement d'antenne maintiennent la précision de pointage au fil du temps.

5. Innovations techniques dans les réducteurs flexibles modernes

Les réducteurs flexibles modernes ont considérablement évolué par rapport aux conceptions originales d’entraînement harmonique. Plusieurs innovations clés ont amélioré les performances, la durée de vie et la fiabilité.

La conception du profil des dents constitue l’innovation la plus cruciale. Les réducteurs à engrenages flexibles conventionnels utilisent des profils de dents qui entraînent un engrènement simultané d'un faible pourcentage de dents à tout instant. La charge est concentrée sur quelques dents, limitant la capacité de couple et provoquant une usure. Les conceptions modernes, telles que la forme de dent B DA pour la roue en acier flexspline et la courbe de contour BC pour la came, augmentent le nombre de dents en prise simultanée de 15 à 20 pour cent par rapport aux homologues conventionnels. Cette amélioration répartit la charge sur un plus grand nombre de dents, augmentant ainsi la capacité de couple et réduisant l'usure.

Le profil de came du générateur de vagues a également été optimisé. Le contour de la came détermine la manière dont la cannelure flexible est déformée et la manière dont les dents s'engagent. Les courbes de contour avancées réduisent les concentrations de contraintes dans la cannelure flexible, augmentant ainsi la durée de vie en fatigue. Les outils d'optimisation de simulation permettent aux ingénieurs de modéliser la déformation élastique de la flexspline et d'ajuster le contour de la came pour obtenir une répartition uniforme des contraintes.

Les formulations de matériaux ont considérablement progressé. Les alliages métalliques développés par nos soins avec des compositions optimisées offrent une meilleure résistance à la fatigue, une meilleure résistance à l'usure et une meilleure stabilité dimensionnelle. Ces matériaux exclusifs sont soumis à des processus spécialisés de traitement à froid et à chaud pour obtenir les propriétés mécaniques requises. Le flexspline doit supporter des millions de cycles de déformation élastique sans développer de fissures. Une métallurgie avancée et un traitement thermique sont essentiels pour une longue durée de vie.

La conception des murs Flexspline a été optimisée grâce à la simulation. Le profil d'épaisseur de paroi n'est pas uniforme ; il est sculpté pour s'adapter à la déformation élastique nécessaire au fonctionnement tout en minimisant les contraintes. Une conception de réparation de mur s'adapte à des déformations élastiques plus importantes, réduisant ainsi les exigences de performance du roulement flexible et améliorant considérablement la durée de vie du réducteur. Les données de test montrent une durée de vie du produit supérieure à 20 000 heures, bien supérieure aux normes de l'industrie.

6. Deuxième comparaison : réducteur à engrenages flexible et réducteur cycloïdal

Les réducteurs cycloïdaux constituent une autre technologie d'engrenages de précision qui concurrence les réducteurs à engrenages flexibles dans certaines applications. Comprendre les différences aide les ingénieurs à sélectionner la technologie optimale.

Les réducteurs cycloïdaux utilisent un disque cycloïdal qui roule à l'intérieur d'un carter de couronne dentée. Le disque comporte des lobes qui s'engagent dans des rouleaux ou des broches. Lorsque l'arbre d'entrée tourne, le disque cycloïdal nute, créant la réduction. Les réducteurs cycloïdaux offrent une tolérance élevée aux charges de choc et une longue durée de vie, mais sont généralement plus grands et plus lourds que les réducteurs à engrenages flexibles pour le même rapport.

Le tableau ci-dessous compare les réducteurs à engrenages flexibles et les réducteurs cycloïdaux.

Pour les bras robotiques et les dispositifs médicaux où le poids est critique, les réducteurs flexibles sont préférés. Pour les robots industriels lourds et les équipements de construction, les réducteurs cycloïdaux peuvent être plus appropriés.

7. Précision de la transmission et stabilité à long terme

La précision de la transmission est la spécification la plus critique pour les réducteurs flexibles dans les applications de positionnement. Il englobe la précision statique, la précision dynamique et la stabilité à long terme.

La précision de transmission initiale fait référence à l'erreur angulaire maximale entre l'entrée et la sortie lorsque le réducteur est neuf. Pour les réducteurs à engrenages flexibles de qualité, la précision initiale est généralement ≤ 1 minute d'arc. Certains modèles d'ultra précision atteignent 0,5 minute d'arc ou mieux. Cette précision est mesurée à l'aide d'un testeur de performances harmoniques complet qui applique des entrées contrôlées et mesure l'erreur de sortie avec des encodeurs haute résolution.

La dégradation de la précision au fil du temps est tout aussi importante. Tous les réducteurs s'usent avec l'usage et la précision se dégrade progressivement. Pour les réducteurs à engrenages flexibles, la dégradation de la précision est généralement inférieure à 1 minute d'arc après 10 000 heures de fonctionnement. Cette stabilité est obtenue grâce à la combinaison de profils de dents optimisés, de matériaux avancés et d'une lubrification appropriée.

La rigidité en torsion affecte la précision dynamique. Lorsque le couple est appliqué, le réducteur se tord légèrement. La quantité de torsion par unité de couple est la rigidité en torsion. Une rigidité plus élevée signifie moins de déflexion sous charge, ce qui améliore la précision du positionnement dynamique. Les réducteurs à engrenages flexibles ont une rigidité en torsion inférieure à celle des réducteurs planétaires de taille similaire, ce qui peut constituer une limitation pour les applications avec des charges d'accélération ou d'inertie élevées.

Le couple de démarrage et la fluctuation du couple affectent la fluidité du mouvement. Le couple de démarrage est le couple requis pour commencer la rotation à partir du repos. La fluctuation du couple est la variation du couple lorsque le réducteur tourne. Un couple de démarrage plus élevé et des fluctuations de couple provoquent un mouvement irrégulier, en particulier à basse vitesse. Les réducteurs à engrenages flexibles de qualité sont conçus pour minimiser ces effets, obtenant un couple de démarrage et une fluctuation de couple comparables aux références de l'industrie.

8. Facteurs de durée de vie et de fiabilité

La durée de vie est un facteur essentiel pour les réducteurs flexibles, en particulier dans les applications où l'accès pour la maintenance est difficile, comme les mécanismes spatiaux ou les robots chirurgicaux.

Le flexspline est le composant limitant la durée de vie d'un réducteur à engrenages flexible. Il subit des millions de cycles de déformation élastique pendant son fonctionnement. Chaque cycle met le matériau à rude épreuve. Finalement, des fissures de fatigue peuvent se développer et se propager. La durée de vie est déterminée par le nombre de cycles que le flexspline peut supporter avant la rupture par fatigue.

Plusieurs facteurs affectent la durée de vie en fatigue du flexspline. L'amplitude de la déformation élastique, déterminée par la géométrie du générateur d'ondes, affecte directement le niveau de contrainte dans le flexspline. Une amplitude de déformation plus faible réduit les contraintes et augmente la durée de vie, mais réduit également la capacité de couple. Les propriétés du matériau, notamment la résistance à la traction, la ductilité et la résistance à la fatigue, déterminent le nombre de cycles que le matériau peut supporter. L'état de surface et la qualité de fabrication affectent l'initiation des fissures de fatigue. La température de fonctionnement et la lubrification affectent le processus de fatigue.

Les réducteurs flexibles modernes atteignent des durées de vie de 10 000 à 20 000 heures sous charge nominale. Pour un fonctionnement continu, cela représente 1 à 2 ans de fonctionnement. En cas de fonctionnement intermittent, la durée de vie est prolongée proportionnellement. Pour les applications nécessitant une durée de vie plus longue, telles que les mécanismes spatiaux qui doivent fonctionner pendant des décennies, le déclassement de la charge ou la sélection d'un réducteur plus grand prolonge la durée de vie.

Une lubrification adéquate est essentielle pour atteindre la durée de vie nominale. Le lubrifiant doit maintenir un film d'huile entre la cannelure flexible et les dents de la cannelure circulaire, réduisant ainsi l'usure et empêchant le contact métal sur métal. Des graisses spécialisées contenant des additifs extrême pression et des inhibiteurs de corrosion sont nécessaires. Le programme de lubrification doit suivre les recommandations du fabricant.

9. Processus de fabrication et contrôle qualité

La précision exceptionnelle des réducteurs flexibles nécessite des procédés de fabrication et un contrôle qualité tout aussi exceptionnels.

Le taillage des engrenages des cannelures circulaires et des flexsplines nécessite un équipement spécialisé. Les dents sont généralement taillées à l'aide de machines à tailler les engrenages de haute précision, suivies d'un rasage ou d'un meulage. Pour le flexspline, qui est fin et flexible, le montage est un défi. La distorsion pendant la coupe doit être minimisée grâce à une conception minutieuse du processus.

La came du générateur de vagues est généralement fabriquée sur des rectifieuses CNC. Le contour elliptique doit être précis à quelques micromètres près pour garantir une déformation uniforme de la cannelure flexible. La surface de la came est durcie et rectifiée pour fournir une surface lisse et résistante à l'usure pour le roulement flexible.

L'outillage auto-centrant pour l'expansion des liquides est une technique de fabrication avancée utilisée par certains fabricants. Ce processus élargit uniformément la flexspline pendant l'assemblage, garantissant la concentricité et réduisant les contraintes résiduelles. La fonction d'auto-centrage aligne automatiquement les composants, améliorant à la fois la précision de l'usinage et celle de l'assemblage.

Chaque réducteur flexible doit être testé après l'assemblage à l'aide d'un testeur de performance harmonique complet. Cet instrument mesure l'erreur de transmission, la rigidité en torsion, le jeu, le couple de démarrage et la fluctuation du couple. Les résultats des tests sont comparés aux limites des spécifications. Seules les unités qui réussissent tous les tests sont expédiées.

Pour les fabricants certifiés ISO9001, ces tests sont réalisés systématiquement sur chaque unité de production ou sur un échantillon statistique. Des laboratoires d'essais indépendants peuvent également effectuer des tests sur échantillons pour vérifier la conformité.

10. Exemples d'application dans tous les secteurs

Les réducteurs flexibles sont utilisés dans une large gamme d'applications de haute précision. Chaque application impose des exigences différentes au réducteur.

En robotique, des réducteurs flexibles sont utilisés dans les articulations du poignet, du coude, de l'épaule et de la base des robots articulés. Le rapport de réduction élevé permet à de petits moteurs légers d'entraîner des bras lourds. Aucun jeu garantit un suivi précis du chemin. La taille compacte permet au réducteur de s'adapter à l'articulation du robot. Les robots collaboratifs, qui doivent fonctionner en toute sécurité à proximité des humains, bénéficient du mouvement fluide et rétromotrice des réducteurs flexibles.

Dans l'aérospatiale, les réducteurs à engrenages flexibles sont utilisés dans les mécanismes de pointage d'antenne, les entraînements de panneaux solaires et les mécanismes de déploiement. Une fiabilité élevée et une longue durée de vie sont essentielles. La capacité de fonctionner dans des environnements sous vide sans dégazage de lubrifiant est essentielle. La construction légère réduit la masse de lancement. Certains mécanismes spatiaux nécessitent un stockage pendant des années avant leur déploiement, et les réducteurs flexibles doivent fonctionner correctement après cette période de dormance.

Dans les équipements médicaux, les réducteurs flexibles sont utilisés dans les robots chirurgicaux, les tomodensitomètres et les appareils de rééducation. Les robots chirurgicaux nécessitent des mouvements fluides, précis et sans tremblements. Le jeu nul et la faible fluctuation de couple des réducteurs à engrenages flexibles offrent les performances nécessaires. Les dispositifs médicaux doivent fonctionner silencieusement pour éviter l'anxiété des patients, et les réducteurs à engrenages flexibles sont plus silencieux que les alternatives planétaires.

Dans les machines-outils, les réducteurs flexibles sont utilisés dans les tables rotatives et les changeurs d'outils. La grande précision de positionnement améliore la précision de l'usinage. La taille compacte permet une intégration dans des enveloppes de machines étroites. Pour les applications nécessitant une rigidité élevée, telles que le fraisage lourd, des réducteurs planétaires peuvent être préférés.

Dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs, des réducteurs flexibles sont utilisés dans les robots de manipulation de plaquettes et les étapes d'inspection. Une précision extrême est requise, souvent inférieure à 0,5 minute d'arc. La compatibilité avec les salles blanches est essentielle, avec des lubrifiants spéciaux qui ne dégagent pas de particules. Un fonctionnement fluide et sans vibrations évite d’endommager les plaquettes délicates.

11. Directives d'installation et d'entretien

Une installation et un entretien appropriés sont essentiels pour atteindre les performances nominales et la durée de vie des réducteurs à engrenages flexibles.

Lors de l'installation, assurez-vous que le réducteur est correctement aligné avec le moteur et la charge. Un mauvais alignement crée des contraintes supplémentaires qui réduisent la durée de vie. Les surfaces de montage doivent être propres et planes. Utilisez les boulons appropriés serrés selon les spécifications. Pour les réducteurs à engrenages flexibles, l'arbre d'entrée doit être centré dans l'alésage du générateur d'ondes dans des tolérances serrées.

La lubrification est essentielle. Utilisez uniquement le lubrifiant spécifié par le fabricant. Pour les réducteurs à engrenages flexibles, des graisses spécialisées sont nécessaires. La graisse doit conserver sa consistance en température, offrir une protection extrême contre les pressions et résister à l’oxydation. Ne remplacez pas les graisses à usage général.

Le programme de lubrification dépend des conditions de fonctionnement. Pour un fonctionnement continu, un regraissage toutes les 5 000 à 10 000 heures est typique. Pour un fonctionnement intermittent, un regraissage tous les 2 à 3 ans peut suffire. Suivez les recommandations du fabricant. Un graissage excessif peut provoquer une surchauffe et endommager les joints. Un sous-graissage entraîne une usure et une défaillance prématurée.

Inspectez périodiquement le réducteur pour détecter tout changement de bruit ou de vibration. Une augmentation du bruit de fonctionnement peut indiquer une usure des dents ou une dégradation des roulements. Un changement dans la sensation de couple lors d'une rotation manuelle peut indiquer une perte de précharge ou un endommagement du roulement. Si une anomalie est détectée, mettez le réducteur hors service pour inspection.

Pour les applications nécessitant une très haute fiabilité, telles que les robots chirurgicaux ou les mécanismes spatiaux, des réducteurs redondants ou des systèmes de surveillance de l'état peuvent être utilisés. La surveillance de l'état peut inclure l'analyse des vibrations, la surveillance de la température et l'analyse des débris d'huile.

12. Conclusion : sélection du bon réducteur à engrenages flexible

La sélection du bon réducteur flexible nécessite un examen attentif des exigences de l'application sur plusieurs paramètres.

Pour les applications nécessitant des rapports de réduction très élevés de 50 à 160 pour 1 en un seul étage, les réducteurs flexibles sont la seule solution pratique. Les réducteurs planétaires nécessiteraient plusieurs étages, augmentant ainsi la longueur et le poids. Les entraînements harmoniques ou technologies d’engrenages flexibles similaires constituent la norme pour les articulations robotiques.

Pour les applications nécessitant un jeu nul, les réducteurs flexibles sont préférés. Le contact dentaire préchargé élimine la perte de mouvement. Pour les applications où un jeu de 1 à 5 minutes d'arc est acceptable, des réducteurs planétaires peuvent être envisagés.

Pour les applications nécessitant une longue durée de vie sous des charges de choc, les réducteurs planétaires sont plus robustes. La cannelure flexible d'un réducteur à engrenages flexible est vulnérable aux dommages causés par l'impact. Pour les applications avec des charges lisses, telles que la robotique servocommandée, les réducteurs flexibles sont appropriés.

Pour les applications nécessitant un très haut rendement, les réducteurs planétaires sont préférés. Le rendement de 60 à 85 pour cent des réducteurs à engrenages flexibles génère de la chaleur qui peut nécessiter un refroidissement. Pour les applications alimentées par batterie, le rendement inférieur réduit la durée de fonctionnement.

Pour les applications où le poids et la compacité sont essentiels, les réducteurs flexibles excellent. La conception à un étage à rapport élevé est nettement plus courte et plus légère que les alternatives planétaires à plusieurs étages du même rapport.

Lors de la sélection d'un réducteur à engrenages flexible, évaluez la conception du profil des dents du fabricant, la formulation du matériau et les processus de fabrication. Des conceptions avancées avec des profils de dents optimisés, des matériaux exclusifs et une fabrication de précision offrent une capacité de couple plus élevée, une durée de vie plus longue et une meilleure précision.

En comprenant les comparaisons techniques et les considérations de conception présentées dans cet article, les ingénieurs en robotique et les professionnels de l'approvisionnement peuvent sélectionner en toute confiance le réducteur flexible approprié pour les exigences spécifiques de leur application.

5 questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quelle est la durée de vie typique d’un réducteur à engrenages flexible sous charge nominale ?
R : Un réducteur à engrenages flexible de qualité atteint 10 000 à 20 000 heures de durée de vie dans des conditions de charge nominale. Cela représente environ 1 à 2 ans de fonctionnement continu 24 heures sur 24. En cas de fonctionnement intermittent, la durée de vie est prolongée proportionnellement. Des conceptions avancées avec des profils de dents optimisés et des matériaux exclusifs ont démontré une durée de vie supérieure à 20 000 heures, ce qui est bien supérieur aux normes de l'industrie. Une lubrification appropriée et un fonctionnement dans les limites de couple nominales sont essentiels pour atteindre la durée de vie nominale.

Q2 : Un réducteur à engrenages flexible peut-il être rétroentraînement ?
R : Oui, les réducteurs à engrenages flexibles peuvent généralement être entraînés en arrière, ce qui signifie que l'arbre de sortie peut faire tourner l'arbre d'entrée. Le couple d'entraînement arrière est généralement supérieur au couple d'entraînement avant en raison du frottement à l'intérieur du réducteur. Cette propriété est utile pour des applications telles que les robots collaboratifs où des forces externes doivent pouvoir déplacer les articulations. Cependant, la maniabilité arrière signifie également qu'un frein peut être nécessaire pour maintenir la position lorsque la puissance est coupée.

Q3 : Quelle est la différence entre un réducteur flexible et un entraînement harmonique ?
R : Harmonic Drive est un nom de marque pour un type spécifique de réducteur à engrenages flexibles. Le terme réducteur à engrenages flexibles est plus général et englobe les entraînements harmoniques et les technologies similaires qui utilisent une cannelure flexible flexible pour obtenir une réduction. Le principe de fonctionnement est le même : un générateur d'ondes elliptiques déforme une flexspline, la faisant s'engrener avec une spline circulaire et tourner à une vitesse réduite.

Q4 : Comment spécifier le jeu pour un réducteur flexible ?
R : Les réducteurs à engrenages flexibles sont généralement spécifiés comme n'ayant aucun jeu car la cannelure flexible est préchargée contre la cannelure circulaire. En pratique, il n’y a pas de perte de mouvement mesurable lorsque le sens de rotation s’inverse. Cependant, la rigidité en torsion signifie qu'il y a une déformation angulaire sous charge. Pour les applications de précision, spécifiez la précision de transmission requise en minutes d'arc (généralement ≤ 1 minute d'arc) et la rigidité en torsion en Newton mètres par minute d'arc.

Q5 : Quel lubrifiant dois-je utiliser pour un réducteur flexible ?
R : Utilisez uniquement le lubrifiant spécifié par le fabricant. Les réducteurs flexibles nécessitent des graisses spécialisées contenant des additifs extrême pression et des inhibiteurs de corrosion. La graisse doit conserver sa consistance sur toute la plage de températures de fonctionnement et résister à l’oxydation. Pour les applications sous vide telles que les mécanismes spatiaux, des lubrifiants spéciaux à faible dégazage sont nécessaires. Ne remplacez jamais les graisses à usage général, car elles n’offriront pas une protection adéquate et pourraient endommager la cannelure flexible.

Références

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