TRANSMISIÓN HARMONIC DRIVE Las transmisiones de tipo Harmonic Drive Drive son ampliamente usadas en aplicaciones industriales, tales como: robótica, industria aeroespacial, equipos médicos o grandes imprentas, debido a la precisión en su posicionamiento, capacidad de transmisión de par, poco peso !olumen, "olguras despreciables, des preciables, !ersatilidad alta e#iciencia$ %l Harmonic Drive Drive est& compuesto por ' elementos distintos con #unciones bien de#inidas, como lo son el Wave Generator G enerator ()*+, el FlexSpline (S+ el Circular Spline (-S+, elementos presentados en la ig$ .ara conocer el comportamiento de todo el dispositi!o, es necesario conocer el comportamiento indi!idual de cada elemento que lo compone$ Se dice que el /0 tiene tres posibles con#iguraciones de #uncionamiento, debido a que cualquiera de los tres componentes antes mencionados puede ser!ir de entrada o salida de mo!imiento de rotación, lo cual determinar& la con#iguración del dispositi!o$ La con#iguración b&sica, consiste en la #i1ación del Circular Spline Circular Spline , que permite una rotación de alta !elocidad en el Wave Generador Gen erador una ba1a !elocidad en el FlexSpline FlexSpline $ 0e manera similar, con el S #i1o, el par en el )* puede incrementarse transmitirse a tra!és del Circular Spline $ Si tanto el Circular Splin e como el FlexSpline FlexSpline son utili2ados como entradas, el Wave Generador ba 1o par$ %n G enerador puede ser mane1ado a altas !elocidades ba1o general, usando di#erentes combinaciones de rotación de los tres componentes del /0, se pueden lograr numerosas relaciones r elaciones de transmisión par$
-uando se insertan en el FlexSpline FlexSpline el Wave Generador en el Circular Spline (!éase ig$ 3(b++, los dientes e4ternos del FlexSpline FlexSpline engranan con los dientes internos del -ircular Spline a lo largo del e1e maor de la elipse del Wave Generator G enerator $ Los tres componentes de la transmisión pueden rotar a !elocidades di#erentes, a5n estando en el mismo e1e de rotación$ %l mecanismo de rotación del Harmonic Drive Drive (!éase ig$ 6+ comien2a su recorrido en el momento que el Wave Generator Gen erator tiene la 2ona de engrane en su e1e maor, cuando esta 2ona se despla2a 3789 alrededor de la circun#erencia del Circular Spline , entonces el FlexSpline, que posee dos dientes menos que el Circular Spline , tendr&
un retraso de un diente relati!o al Circular Spline $ .or este engrane gradual continuo de los dientes del engrana1e, cada rotación del Wave Generator mue!e al FlexSpline dos dientes "acia atr&s sobre el Circular Spline $ Las relaciones de transmisión tpicas del Harmonic Drive est&n en el rango de ;8:3 a 688:3, aunque pueden obtenerse relaciones de transmisión de "asta '68:3 en una transmisión simple <6=$ Las e#iciencias del mecanismo normalmente rondan el 7;>, aunque pueden alcan2ar un ?8>@ las transmisiones m&s pequeas pueden proporcionar un par mnimo de salida de alrededor de 3$'N$m, a altas re!oluciones ('888 rpm+ con relaciones de transmisión mnimas (;8:3+@ por el contrario, los Harmonic Drive de alta potencia pueden presumir de "asta 38$888 N$m de capacidad de par$
Las !enta1as son: no "a "olgura , alta compacidad peso ligero, altas relaciones de engrana1es, relaciones recon#igurables dentro de una carcasa est&ndar, buena resolución e4celente repetibilidad (representación lineal+ al reposicionar cargas inerciales,
%1e "ueco central Los reductores /armonic 0ri!eE o#recen la posibilidad de un gran e1e "ueco central para el paso de e1es, cables, raos l&ser, etc a tra!és del e1e de rotación del reductor, simpli#icando en gran medida el diseo$ M&4ima #iabilidad larga !ida 5til Los reductores /armonic 0ri!eE consiguen un ele!ado !alor MTG HMean Time Geteen ailureJ (Tiempo Medio %ntre allos+ en comparación con otro tipo de reductores$ %RRKR -IN%MTI-K Sin embargo, estos sistemas presentan un tipo de error caracterstico denominado error cinem&tico, par&metro poco estudiado, que genera resonancias en el sistema depende b&sicamente de la #ricción, la #le4ibilidad los desa1ustes de monta1e de los distintos elementos que con#iguran el sistema mec&nico$ %n aplicaciones que requieren de alta precisión en la posición, el error cinem&tico del /0 e4pone los puntos débiles de un modelo de transmisión ideal$ %ste error de posición ( +, se calcula restando la rotación a la salida del /0 de la rotación de entrada di!idida por la relación de transmisión ideal$ %n la con#iguración estudiada, la rotación de entrada del motor es la que imprime el Wave Generator al mecanismo, la rotación de salida es la proporcionada por el FlexSpline$
Los fabricantes aseguran que la magnitud del error cinemático varía periódicamente al doble de la frecuencia de la velocidad de giro del WG y que puede reducirse con el tipo de operación del mecanismo; la amplitud de este error periódico modula dos veces por cada revolución del FS o CS
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA
TRANSMISIÓN HARMONIC DRIVE
%studiante: Rodrigo Ramire2 Alanoca -arrera: IN*$ %lectromec&nica Materia: Mecatronica ec"a de entrega:
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