Elegir la tecnología de engranajes incorrecta puede generar un rendimiento deficiente, mayores costos de mantenimiento y menor confiabilidad. Si no comprende claramente las fortalezas y debilidades de cada opción, corre el riesgo de tomar una decisión que podría afectar negativamente la eficiencia y la viabilidad a largo plazo de su maquinaria.
En esta publicación del blog, analizaremos en profundidad las diferencias clave entre los engranajes de onda de deformación y los accionamientos armónicos, incluidos su juego, capacidad de carga, resistencia a los impactos, eficiencia y costo. Al final, tendrá el conocimiento que necesita para tomar una decisión informada y seleccionar la solución de engranajes óptima para su aplicación específica.
¿Qué es el engranaje por ondas de deformación?
El engranaje de onda de deformación es un tipo de sistema de transmisión mecánica que utiliza la deformación elástica de una ranura flexible de pared delgada para transmitir par entre un generador de ondas y una ranura circular. La ranura flexible es un elemento en forma de copa con dientes externos que engranan con los dientes internos de la ranura circular. El generador de ondas, normalmente una leva elíptica, deforma la ranura flexible, lo que hace que se enganche con la ranura circular en dos regiones diametralmente opuestas.
A medida que el generador de ondas gira, los puntos de acoplamiento entre la spline flexible y la spline circular se desplazan alrededor de la circunferencia, lo que genera un movimiento relativo entre los dos componentes. Este mecanismo único permite una alta relaciones de transmisión, diseño compacto y bajo juego en aplicaciones de transmisión de potencia.
¿Qué es la transmisión armónica?
Harmonic Drive es una marca específica de engranajes de onda de tensión, patentada y fabricada por la empresa Harmonic Drive. Si bien los términos “engranajes de onda de tensión” y “Harmonic Drive” suelen usarse indistintamente, Harmonic Drive se refiere a la línea patentada de productos desarrollados por la empresa.
Los sistemas Harmonic Drive constan de tres componentes principales: el generador de ondas, el flexspline y el spline circular. El generador de ondas es una leva elíptica con un cojinete de bolas colocado alrededor de su circunferencia. El flexspline es una copa flexible de paredes delgadas con dientes externos, mientras que el spline circular es un anillo rígido con dientes internos.
El generador de ondas deforma el flexspline, lo que hace que se acople con el flexspline circular en dos regiones opuestas. A medida que el generador de ondas gira, los dientes del flexspline se acoplan y desacoplan con los dientes del flexspline circular, lo que da como resultado una alta relación de reducción en un paquete compacto.
Diferencias clave entre el engranaje por ondas de tensión y el accionamiento armónico
Reacción
Los engranajes de onda de tensión generalmente tienen un juego cero o casi cero, lo que significa que prácticamente no hay pérdida de movimiento ni juego entre los componentes de entrada y salida.
Los accionamientos armónicos suelen tener una pequeña cantidad de juego, normalmente en el rango de 1 a 2 minutos de arco, debido a las distancias entre el generador de ondas, el spline flexible y el spline circular.
Capacidad de carga
Los engranajes de onda de deformación suelen poder soportar cargas de par más elevadas para un tamaño determinado en comparación con los engranajes armónicos. Esto se debe a la mayor superficie de contacto entre los dientes de la estría flexible y la estría circular de los engranajes de onda de deformación.
Resistencia a los golpes
Los engranajes de onda de tensión también suelen ofrecer una mejor resistencia a la carga de impacto que los engranajes armónicos. La distribución única de la carga entre los dientes acoplados en los engranajes de onda de tensión ayuda a distribuir las fuerzas de impacto repentinas de manera más uniforme. La estría flexible puede absorber y atenuar parte de la energía del impacto.
Las transmisiones armónicas, con menos dientes acoplados y estrías flexibles más rígidas, son más susceptibles a sufrir daños por golpes o sobrecargas repentinas. El generador de ondas y los componentes de estrías flexibles de las transmisiones armónicas pueden dañarse más fácilmente si se someten a cargas de impacto excesivas.
Eficiencia
Los engranajes de onda extensible ofrecen una alta eficiencia, generalmente en el rango del 80-90 % para unidades de una sola etapa. Los engranajes de onda extensible de varias etapas pueden lograr relaciones de reducción aún más altas y, al mismo tiempo, mantener una buena eficiencia general.
Los accionamientos armónicos tienen una eficiencia ligeramente menor que los engranajes de ondas de tensión, normalmente alrededor del 70-80% para unidades de una sola etapa.
Costo
Engranaje de onda de tensión Las unidades suelen ser más caras que los accionamientos armónicos comparables. Los complejos perfiles de los dientes, la fabricación de alta precisión y las tolerancias más estrictas requeridas para los engranajes de onda de deformación contribuyen a sus mayores costos.
