如何选择谐波减速机？

本文介绍了如何根据具体设备选择谐波减速机，涵盖平均负载扭矩、输入转速、启停峰值扭矩、冲击扭矩比较、允许冲击扭矩循环次数以及使用寿命等方面。最后还提到了 鸿磐 的明星产品——谐波减速机。

谐波减速机的选型步骤有哪些？

1. 确认设备的核心运行参数。

负载扭矩模式（指在一个完整工作循环中，负载扭矩与输出转速随时间变化的关系）是选型计算的基础。它明确了设备在各阶段的扭矩和转速需求。具体模式如下图所示。

根据图示，假设设备采用以下运行参数：正常运行模式

启动时：

T1＝150N·m t1＝0.2sec n1＝10 r/min

匀速运行时：

T2＝82N·m t2＝3sec n2＝20 r/min

停止（减速）时：

T3＝130N·m t3＝0.3sec n3＝10 r/min

停机时：

T4＝0 N·m t4＝0.2sec n4＝0 r/min

最高转速（受电机等限制）

最大输出转速：

no max ＝20r/min

最大输入转速：

ni max ＝2000r/min

冲击扭矩

施加冲击扭矩时：

Ts＝200N·m ts＝0.15sec ns＝20 r/min

2. 计算设备的平均负载扭矩，初步验证该型号的可行性。

平均负载扭矩（Tav）是设备在工作循环中承受的等效连续负载。它与减速机的长期发热和机械疲劳寿命直接相关，必须确保不超过减速机的允许值。

计算公式和过程如下：

计算结果表明，Tav = 89 N·m，小于 FSG-25 的最大允许平均负载扭矩（140 N·m）。因此，初步选定的型号通过了此项验证。

3,计算并比较输入转速是否在减速机的允许范围内。

输入转速（包括平均值和峰值）必须严格控制在减速机的额定范围内。超出转速限制会导致温升异常和齿轮啮合磨损加剧，从而直接缩短使用寿命。

平均输入转速和最大输入转速均在限制范围内；验证通过。

4. 比较启动和停止期间的峰值扭矩是否在减速机的允许范围内。

启动和停止期间的峰值扭矩属于周期性负载；有必要验证减速机的结构强度是否能够承受，以避免长期冲击造成损坏。

启动和停机期间的峰值扭矩未超出限制，验证成功。

5,检查冲击扭矩是否在减速机的允许范围内。

冲击扭矩是设备运行过程中可能出现的突发性极端过载。由于急停或外部不可预测的冲击，可能会对减速机施加较大的负载扭矩。当减速机承受达到其瞬时最大允许扭矩的载荷时，将会造成不可逆损坏。因此，必须确保冲击扭矩不超过减速机的瞬时载荷极限。

6,冲击扭矩未超出限制；验证通过。

计算并确定允许的冲击扭矩作用次数是否满足要求。

允许作用次数（Ns）需要根据冲击扭矩作用下的输出转速 ns 和作用时间 ts 进行计算，并需确认该限制满足使用条件。

允许次数必须限制在 1000 以内，未超过 1.0 × 10⁴ 的限制（redirects），满足设计和使用要求，验证通过。

7,计算并比较使用寿命是否超过波发生器的寿命。

谐波减速机的整体使用寿命（Lh）通常由波发生器轴承的使用寿命（Ln）决定。Ln 一般采用轴承通用额定寿命标准 L10 来确定（本例中为 10,000 小时）。即：

8. 计算值 = 10638≥10000h（L10 寿命），验证通过。

经过上述七个验证步骤，在模拟设备运行工况下，FSG-25-100-I-E 型号在负载、转速和寿命方面均满足设备工况和使用要求，因此可最终选定该型号。

鸿磐在谐波传动减速机类别中的明星产品有哪些？

中空轴谐波传动减速机

大中心通孔设计便于电缆、气管、光纤或机械轴轻松穿过，简化布线。适用于协作机器人、医疗手术机器人和工业自动化转台。

超薄煎饼型谐波传动减速机

超薄设计有助于提升整机的动态响应速度。常用于机器人关节、云台系统和医疗外骨骼。

带十字滑块的杯形谐波减速机

十字滑块机构增强了机构吸收负载冲击的能力，并提高了传动平稳性。适用于对稳定性要求较高的设备，如精密 CNC 机床。

杯形微型谐波减速机

它能够在小空间内提供稳定的高扭矩输出，适用于空间受限的机械设备，例如下水道机器人。