Harmonic Drive SHF-20-120

Отличный выбор! Harmonic Drive SHF-20-120 — это высокоточный планетарный (шлицевой) механизм Harmonic Drive с полым валом, один из самых популярных и надежных в своей размерной линейке.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание Harmonic Drive SHF-20-120

SHF-20-120 — это компонентная единица (Component Set) типа SHF (Spline - Hollow - Flange). Она не является законченным редуктором, а представляет собой набор ключевых элементов для встраивания в собственные конструкции приводов. Это обеспечивает максимальную гибкость проектирования и компактность конечного устройства.

Ключевые особенности и преимущества:

• Высокое передаточное число в одной ступени: 120:1. Достигается за счет принципа волновой деформации.
• Высочайшая точность: Минимальный люфт (обычно менее 1 угловой минуты) и кинематическая ошибка, что критично для робототехники и станков с ЧПУ.
• Компактность и малый вес: Конструкция с полым валом позволяет пропускать кабели, шланги или вал другого привода через центр редуктора, экономя пространство.
• Высокий крутящий момент при малых габаритах: Отличное соотношение мощности к размеру.
• Нулевой люфт (Backlash): Практически отсутствующий мертвый ход обеспечивает исключительную повторяемость позиционирования.
• Высокий КПД: Обычно в диапазоне 80-90% для данного типоразмера и передаточного числа.
• Применение: Широко используется в промышленных роботах (особенно в «запястьях» манипуляторов), станках с ЧПУ, астрономическом оборудовании, медицинских роботах, прецизионных поворотных столах и другом высокотехнологичном оборудовании.

Технические характеристики SHF-20-120

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Типоразмер (Frame Size) | 20 | | Модель | SHF (Spline - Hollow - Flange) | | Передаточное число (Ratio) | 120:1 (Стандартное) | | Номинальный крутящий момент (Rated Torque), Tₙ | 18 Н·м (при 2000 об/мин входного вала, температуре 20°C) | | Максимальный крутящий момент (Peak Torque), Tₘₐₓ | 108 Н·м | | Момент страгивания (Starting Torque) | ~0.3 Н·м | | Допустимая максимальная скорость входного вала | 4500 об/мин | | Момент инерции (Moment of Inertia), J | 0.025 x 10⁻⁴ кг·м² | | КПД (Efficiency), η | ≥ 80% (для передаточного числа 120) | | Люфт (Torsional Backlash) | ≤ 1 угл. мин. (типичное значение, после обкатки может уменьшаться) | | Кинематическая точность (Positional Accuracy) | ≤ 1 угл. мин. | | Степень защиты | Компонентная единица, не герметична (требует защиты от пыли и влаги в сборе) | | Материалы | Гибридный подшипник (сталь/спец. материал), шлицевое кольцо - закаленная сталь, волновой генератор - сталь. | | Температурный диапазон | -10°C до +80°C (для стандартной смазки) | | Вес | Приблизительно 0.32 кг |

Важное примечание: Номинальный крутящий момент зависит от скорости, температуры и срока службы. Для пиковых и длительных нагрузок необходимо обращаться к официальным диаграммам "Момент-Скорость" (Torque-Speed Diagram) от Harmonic Drive.

Парт-номера (Part Numbers) и Артикулы

Базовая модель SHF-20-120 может иметь различные суффиксы в зависимости от конфигурации и производителя. Основные вариации связаны с типом волнового генератора:

1. SHF-20-120-2A-GR (или аналогичный) — Стандартная комплектация.

   • 2A — Обозначение типа шлицевого соединения (Spline).
   • GR — Волновой генератор с подшипником качения (Roller Bearing). Самый распространенный и рекомендуемый тип для большинства применений. Обозначается "CG" в новой нумерации.
   • SH — Волновой генератор с игольчатым подшипником (Needle Bearing). Более компактный, но с чуть меньшим ресурсом на высоких скоростях.

2. SHF-20-120-2A-SH — С генератором типа "SH" (Needle Bearing).

3. SHF-20-120-2UH — Вариация с другим типом шлица (2UH).

Производители и бренды:

• Harmonic Drive LLC (Япония, Германия, США) — Оригинальный производитель.
• HD Systems (HDSI) — Дочерняя компания, часто использует похожую нумерацию.
• Leaderdrive (Китай) — Один из крупнейших производителей-аналогов. Их артикул будет LHSF-20-120-2A-GR (или -SH). Является механически и геометрически совместимым аналогом.

Совместимые модели и аналоги

Механизм SHF является компонентной единицей. Для создания работающего редуктора его необходимо сочетать с:

1. Корпусом (Housing): Производитель предлагает совместимые корпуса серии CSF или CSG. Например, CSF-20-120-2A — это готовый редуктор, в основе которого лежит набор SHF-20-120, заключенный в корпус с фланцами.
2. Входным двигателем (Motor): Чаще всего используются серводвигатели с фланцевым креплением. Критически важно совпадение:
   • Посадочного фланца (Flange Mounting) — стандарт, например, 60mm.
   • Шлицевого соединения вала двигателя с волновым генератором.
   • Размера полого вала для пропуска кабелей/валов.

Прямые аналоги и совместимые компоненты от других производителей:

• Компонентные наборы (аналоги SHF):

  • Leaderdrive: LHSF-20-120-2A-GR (популярный и надежный аналог).
  • Beijing CTKM Harmonic Drive Co., Ltd.: Модели серии SHF.
  • Toojoy (Зубр): Серия SHF.

• Готовые редукторы (аналоги CSF/CSG на базе SHF):

  • Leaderdrive: LHCSF-20-120-2A-GR (готовый редуктор с корпусом).
  • Harmonic Drive LLC: CSF-20-120-2A.

Рекомендация: При замене или проектировании новой системы всегда сверяйте не только номер модели, но и детальные чертежи с размерами (особенно посадочные фланцы, шлицы и диаметр полого вала), а также тип волнового генератора (GR/CG vs SH).