이 문서에서는 특정 장비를 기준으로하모닉 감속기를 선택하는 방법을 설명하며, 평균 부하 토크, 입력 속도, 기동-정지 피크 토크, 충격 토크 비교, 허용 충격 토크 사이클 수, 서비스 수명 등의 측면을 다룹니다. 마지막으로 Honpine의 대표 제품인 하모닉 감속기를 소개합니다.
부하 토크 모드(완전한 작업 사이클에서 시간에 따른 부하 토크와 출력 속도의 관계를 의미)는 선정 계산의 기초입니다. 이는 각 단계에서 장비의 토크 및 속도 요구사항을 명확히 합니다. 구체적인 모드는 아래 그림과 같습니다.

도면을 기준으로 다음과 같은 장비 운전 파라미터가 사용된다고 가정합니다: 일반 운전 모드
기동 시:
T1=150N·m t1=0.2sec n1=10 r/min
정속 운전 시:
T2=82N·m t2=3sec n2=20 r/min
정지(감속) 시:
T3=130N·m t3=0.3sec n3=10 r/min
셧다운 시:
T4=0 N·m t4=0.2sec n4=0 r/min
최대 속도(모터 등에 의해 제한됨)
최대 출력 속도:
no max =20r/min
최대 입력 속도:
ni max =2000r/min
충격 토크
충격 토크가 가해질 때:
Ts=200N·m ts=0.15sec ns=20 r/min
평균 부하 토크 (Tav)는 작업 사이클 동안 장비가 받는 등가 연속 부하입니다. 이는 감속기의 장기적인 발열과 기계적 피로 수명에 직접적으로 관련되며, 감속기의 허용값을 초과하지 않도록 반드시 보장해야 합니다.
계산 공식과 과정은 다음과 같습니다:

계산 결과 Tav = 89 N·m이며, 이는 FSG-25의 최대 허용 평균 부하 토크 (140 N·m)보다 작습니다. 따라서 초기 선정 모델은 이 검증 단계를 통과합니다.
입력 속도(평균값 및 피크값 포함)는 감속기의 정격 범위 내에서 엄격하게 제어되어야 합니다. 속도 제한을 초과하면 비정상적인 온도 상승과 기어 맞물림 마모 가속이 발생하여 서비스 수명이 직접적으로 단축됩니다.


평균 및 최대 입력 속도는 제한 범위 내에 있었으며, 검증을 통과했습니다.
기동 및 정지 시의 피크 토크는 주기적 부하이므로, 장기간 충격으로 인한 손상을 방지하기 위해 감속기의 구조 강도가 이를 견딜 수 있는지 검증해야 합니다.


기동 및 셧다운 시 피크 토크가 제한값을 초과하지 않았으며, 검증에 성공했습니다.
충격 토크는 장비 운전 중 발생할 수 있는 갑작스럽고 극단적인 과부하입니다. 비상 정지 또는 외부의 예측 불가능한 충격으로 인해 감속기에 비교적 큰 부하 토크가 가해질 수 있습니다. 감속기가 순간 최대 허용 토크에 도달하는 토크를 받으면 비가역적인 손상이 발생합니다. 따라서 충격 토크가 감속기의 순간 부하 한계를 초과하지 않도록 보장해야 합니다.

허용 충격 토크 적용 횟수가 요구사항을 충족하는지 계산하고 판정합니다.
허용 적용 횟수 (Ns)는 충격 토크 하에서의 출력 속도 ns와 적용 시간 ts를 기준으로 계산해야 하며, 이 한계가 사용 조건을 충족하는지 확인해야 합니다.

허용 횟수는 1000으로 제한되어야 하며, 이는 한계값 1.0 × 10⁴ (redirects)를 초과하지 않아 설계 및 사용 요구사항을 충족하며, 검증을 통과했습니다.
하모닉 감속기의 전체 서비스 수명 (Lh)은 일반적으로 웨이브 제너레이터 베어링의 수명 (Ln)에 의해 결정됩니다. Ln은 일반적으로 베어링의 일반 정격 수명 기준 L10(이 예시에서는 10,000시간)을 사용하여 결정됩니다. 즉:

위의 7가지 검증 단계를 거친 후, FSG-25-100-I-E 모델은 시뮬레이션된 장비 운전 조건에서 부하, 속도 및 수명 측면에서 장비 운전 조건과 사용 요구사항을 충족하므로, 이 모델을 최종 선정할 수 있습니다.
대형 중앙 관통 홀 설계로 케이블, 에어 튜브, 광섬유 또는 기계 축을 쉽게 통과시킬 수 있어 배선을 단순화합니다. 협동 로봇, 의료 수술 로봇 및 산업 자동화 턴테이블에 적합합니다.
초박형 설계는 전체 장치의 동적 응답 속도 향상에 도움이 됩니다. 일반적으로 로봇 관절, 짐벌 시스템 및 의료용 외골격에 사용됩니다.
크로스 슬라이더 메커니즘은 메커니즘의 부하 충격 흡수 능력을 향상시키고 전달의 부드러움을 개선합니다. 정밀 CNC 공작기계와 같이 높은 안정성이 요구되는 장비에 적합합니다.
좁은 공간에서도 안정적인 고토크 출력을 제공할 수 있어 하수도 로봇과 같은 공간 제약이 있는 기계 장비에 적합합니다.
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