Leichtbaueinbausätze Baureihe CPL CPL Series Lightweight Component Sets

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1 Leichtbaueinbausätze Baureihe CPL CPL Series Lightweight Component Sets

2 Inhalt Content 3 Das Unternehmen The Company 4 Produktbeschreibung Product Description 5 Bestellbezeichnungen und Technische Daten Ordering Code and Technical Data 5 Leistungsdaten / Rating Table 6 Abmessungen / Dimensions 7 Konstruktionshinweise Design Guidelines 7 Montage des Flexsplines / Assembly of the Flexspline 2

3 Das Unternehmen The Company Im Jahr 1970 wurde in Langen bei Frankfurt/Main die Harmonic Drive System GmbH gegründet. Die Expansion des Unternehmens führte 1988 zur Verlegung des Firmensitzes nach Limburg/Lahn. Umfangreiche Investitionen in Gebäude, modernste CNC-Maschinen und Personal folgten. Die Produktion kundenspezifischer Antriebssysteme begann konnten weitere erhebliche Investitionen für den Ausbau der Getriebefertigung vorgenommen werden. Im Jahr 2000 wurde aus der Harmonic Drive Antriebstechnik GmbH die Harmonic Drive AG. Im November 2006 erfolgte der Umzug in den Neubau eines 2400 qm großen Entwicklungszentrums. Damit wurden beste Voraussetzungen für die Verstärkung der Entwicklungsaktivitäten geschaffen. Das einzigartige Funktionsprinzip der Harmonic Drive Getriebe eröffnet uns, selbst nach langjähriger Erfahrung, noch immer umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten in den verschiedensten Bereichen der Technik. In unseren Getrieben und Antrieben steckt die Erfahrung, die wir bei der Fertigung und dem Einsatz von Millionen von Präzisionsgetrieben im Laufe vieler Jahre gewonnen haben. Heute bieten wir ein breit gefächertes Angebot hochwertiger Produkte: Getriebeeinbausätze, Units, Getriebeboxen, Planetengetriebe, Servoantriebe und Sonderantriebe nach Kundenspezifikation. Harmonic Drive so spricht man Präzision Harmonic Drive System GmbH was established in 1970 in Langen, near to Frankfurt/Main. The continuous expansion of the company led to the transfer of the headquarters to Limburg/Lahn in Major investments in facilities, modern CNC machine tools and personnel followed. The development and production of customised drive solutions began. In 1998 further significant investments provided the basis for the production of gear components. In 2000 Harmonic Drive Antriebstechnik GmbH changed from a limited company to a joint stock company under the name Harmonic Drive AG. In November 2006 the new Design and Technology Development Centre was opened at Harmonic Drive AG. With these measures in place, the stage is set for further technological enhancements in the design and development of precision gears and actuators. The unique Harmonic Drive operating principle continues to open up new applications in all areas of modern mechanical engineering. Our current product range reflects the application and production experience of almost 40 years with millions of precision gears in the field. Today, Harmonic Drive AG offers a complete range of products for demanding applications: Component sets, units, gearboxes, planetary gears, servo actuators and customer specific solutions. Harmonic Drive another word for precision 3

4 Produktbeschreibung Product Description Die Leichbau-Einbausätze der Baureihe CPL basieren auf den bewährten HFUC Einbausätzen. Im Vergleich zu den HFUC Einbausätzen, die sich bereits durch ein geringes Gewicht auszeichnen, sind die CPL Einbausätze durch diverse Querschnittsreduzierungen und die zusätzliche Optimierung der Bohrbilder bei gleichen Leistungsdaten um bis zu 50 % gewichtsreduziert. Zusätzlich ist das Massenträgheitsmoment im Vergleich zum HFUC-Standard um ca. 40 % reduziert. Die CPL Einbausätze weisen durch ihren modifizierten Wave Generator und Flexspline einen größeren Hohldurchmesser als vergleichbare HFUC Einbausätze auf. Am Flexspline werden zugunsten des Hohlwellendurchmessers relativ kleine Schrauben in Verbindung mit den bewährten EKagrip -Scheiben eingesetzt. Die CPL Leichtbau-Einbausätze werden in Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen an das Leistungsgewicht eingesetzt. Vorteile Sehr geringes Gewicht Hohe Drehmomentkapazität Kompakte Bauform Hohe einstufige Untersetzungen Hohe Torsionssteifigkeit Spielfreiheit Lange Lebensdauer Hohe Wirkungsgrade Einfacher Einbau Schnelle Montage The CPL component sets are based on the proven HFUC components. In comparison to the HFUC parts, which already exhibit a very good weight to torque ratio, the CPL component sets have been further optimised by careful cross-section design and material removal to achieve a further weight saving of up to 50%. In addition to this the moment of inertia has been reduced by ca. 40%. CPL components also have a modified Wave Generator to allow for a larger hollow shaft diameter when compared to the HFUC components. The Flexspline inner diameter has also been increased by using smaller diameter screws in combination with the proven EKagrip gasket. The lightweight CPL component sets are designed for use where particularly high power to weight ratios are required. Advantages Very low weight High torque capacity Compact design High single stage ratios High torsional stiffness Zero backlash Long life expectancy High efficiency Simple installation Quick assembly Abb. / Fig

5 Bestellbezeichnungen / Ordering Code Technische Daten / Technical Data Bestellbezeichnungen Ordering Code Baureihe Series CPL Bestellbezeichnung Ordering Code Baugröße Size Untersetzung Ratio 14A A A A A A Version Version Einbausatz Component Set Sonderausführung Special Design Nach Kundenanforderung According to customer requirements CPL 25A 100 2A SP Die in der Tabelle aufgeführten Übersetzungsverhältnisse gelten für die Standard- An- und Abtriebsanordnung (CS fixiert, WG Antrieb, FS Abtrieb). Andere Anordnungen sind ebenfalls möglich. Die sich dann ergebenden Übersetzungsverhältnisse entnehmen Sie bitte dem Kapitel Projektierung in unserem Gesamtkatalog. Bitte geben Sie in Ihrer Bestellbezeichnung unabhängig von der Antriebsanordnung immer eine positive, geradzahlige Untersetzung an (z. B. 100). The ratios shown here are for a standard driving configuration with the circular spline fixed, the Wave Generator used for the input and the Flexspline attached to the output. Other configurations are possible. Please consult the chapter Engineering Data in our general catalogue. Please indicate a positive, even-numbered ratio in your ordering code (e.g. 100), unrelated to the configuration you use. Leistungsdaten Rating Table Tabelle / Table 5.1 CPL-2A Baugröße Untersetzung Grenze für wiederholbares Spitzendrehmoment Grenze für Durchschnittsdrehmoment Nenndrehmoment bei 2000 min -1 Grenze für Kollisionsdrehmoment Max. Antriebsdrehzahl [min -1 ] Grenze für mittlere Antriebsdrehzahl [min -1 ] Massenträgheitsmoment Gewicht Size Ratio i Limit for repeated peak torque T R [Nm] Limit for repeated peak torque T A [Nm] Rated torque at 2000 rpm T N [Nm] Limit for momentary peak Torque T M [Nm] ,9 5, , , Max. input speed [rpm] Öl Oil Lub. Fett Grease Lub. Limit for average input speed [rpm] Öl Oil Lub. Moment of inertia Weight Fett Grease [kgm 2 ] [kg] Lub ,02 x , ,049 x , ,112 x , ,263 x , ,928 x ,54 Gültig bei Schmierung mit Harmonic Drive SK-1A für die Baugrößen 20 bis 32 und SK-2 für die Baugrößen 14 und 17. Das angegebene Massenträgheitsmoment bezieht sich auf die Antriebsseite und gilt für einen Standard Wave Generator. Applicable for Harmonic Drive grease SK-1A for sizes 20 and 32 or SK-2 for sizes 14 and 17. The moment of inertia refers to the input side and is valid for a standard Wave Generator. 5

6 Technische Daten Technical Data Abmessungen Dimensions Abb. / Fig. 6.1 [mm] Tabelle / Table 6.2 CPL-2A Baugröße / Size 14A 17A 20A 25A 32A øa h B 18,1 20,4 21,9 25,1 30,6 C ,4 20,3 +0,50 21,8 +0, ,6 30,5 +0,6 C 2 0,1 +0,4 0,2 0 0,6 0 0,4 0 0,2 0 D 2, ,2 E 2,5 2,8 3,3 4 5,5 F 3 3, G H 1 1,9 2,3 3 3,3 3,5 H 2 7,4 7,6 9,1 8,9 11,8 H 3 2,2 2,3 2,7 1,6 2,8 øi h øj 23 27, øk H6 13, K 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 L 3) øm 3,4 3,4 3,4 4,5 5,5 N C M3 M3 M3 M4 M5 N W M2 M2 M2,5 M3 M4 øp 18 22,5 26, ,5 øq R øs 2,7 2,7 3,2 4,3 5,3 T 18,9 23, ,6 44,9 U H6 22, V R 0,2 R 0,2 R 0,3 R 0,3 R 0,3 øw 2,4 2,4 2,9 3,4 4,5 X 3) Y 1 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 Y 2 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 Y 3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 Y 4 0,4 0,4 0,5 0,3 0,5 øz 1 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 øz 2 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 øz 3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Minimaler Gehäuseabstand/ Minimum housing dimensions Zum Teil gerundete Werte Richtung siehe Bestätigungszeichnung 3) Nicht spezifizierte Bohrungen dienen nur der Gewichtsreduktion und dürfen nicht zur Befestigung genutzt werden Maßstabsgerechte CAD-Zeichnungen im 2D- oder 3D-Format stellen wir Ihnen gerne auf Anfrage zur Verfügung. Sie können diese auch von unserer Website herunterladen. 6 Ø a b 17,6 19,3 20, ,3 c 3,5 3,8 4,5 5,5 7 [mm] Partly rounded values Direction cf. confirmation drawing 3) Holes not specified serve only for weight reduction and must not be used for mounting The appropriate CAD drawings as 2D- or 3D-files can be provided on request. They are also available for downloading from our website:

7 Konstruktionshinweise Design Guidelines Abb. / Fig.7.1 Montage des Flexsplines Zur Übertragung der Drehmomente wird beim CPL Getriebeeinbausatz zwischen Flexspline Boden und kundenseitigem Abtriebselement eine beidseitig diamantenbestückte Scheibe (EKagrip Scheibe) eingesetzt. Durch den Verzahnungseffekt dieser Scheibe wird der Reibwert zwischen den zu verschraubenden Flächen deutlich erhöht, so dass die hohen Maximaldrehmomente dieser Getriebebaureihe sicher übertragen werden können. Die EKagrip Scheibe, siehe Abbildung 7.1, gehört zum Lieferumfang. Assembly of the Flexspline To transmit the torque of the CPL Series Component Set, a diamond coated gasket is mounted between the Flexspline boss and the customer side output element. This EKagrip gasket serves to greatly increase the coefficient of the friction at this interface, so that the maximum torque can be safely transmitted. The EKagrip gasket, shown in figure 7.1, is delivered together with the gear. Klemmring Bei der Montage des Flexsplines sollte darauf geachtet werden, dass Schraubenköpfe, Schraubenmuttern oder der Klemmring die Verformung des Flexsplines nicht verhindern, da ansonsten die einwandfreie Funktion des Getriebes nicht gewährleistet ist und es zum Ausfall kommen kann. Der Einsatz eines Klemmringes mit den angegebenen Abmessungen wird daher empfohlen. Clamping RIng Care must be taken that the heads of clamping bolts, nuts, or clamping rings do not interfere with local flexing of the Flexspline. Otherwise eventual failure will result. The use of a clamping ring, as described below, is recommended. Richtig/Right Abb. / Fig.7.2 Abb. / Fig.7.3 Tabelle / Table 7.4 [mm] Falsch/Wrong CPL-2A Baugröße / Size D-0,1 0 24, R +0,1 0 1,2 1,2 1,4 1,5 2 t Flexspline Verschraubungen Tabelle / Table 7.5 Flexspline Screws CPL-2A Baugröße / Size Anzahl der Schrauben Number of screws Schraubengröße Size of screws M2,5 M2,5 M3 M4 M5 Teilkreisdurchmesser Pitch circle diameter [mm] 18,9 23, ,6 44,9 Anzugsdrehmoment/ Schraube Screw tightening torque [Nm] 1,23 1,23 2,16 5,1 10 Übertragbares Drehmoment Torque transmitting capacity [Nm] Die Daten der Tabelle 7.5 sind gültig für vollständig entfettete Anschlussflächen (Reibungskoeffizient µ= 0,4) und Schraubenqualität Genauigkeit, Torsionssteifigkeit, Lastfreies Anlaufdrehmoment, Lastfreies Rückdrehmoment, Lastfreies Laufdrehmoment, Wirkungsgrad, Montagetoleranzen, Montage des Circular Splines und Schmierung siehe Kapitel Einbausätze HFUC-2A in unserem Gesamtkatalog. The values given in Table 7.5 are valid for completely degreased mating surfaces, friction coefficient µ= 0,4 and for 12.9 quality screws. For further information on accuracy data, torsional stiffness, no load starting torque, no load back driving torque, no load running torque, efficiency, recommended tolerances for assembly and assembly of the Circular Spline please refer to the corresponding sections for the HFUC-2A Component Sets in our general catalogue. 7

8 Deutschland Germany Harmonic Drive AG Hoenbergstraße Limburg/Lahn +49 (0) (0) Technische Änderungen vorbehalten. We reserve the right to make technical changes and modifications without prior notice. Belgien Finnland Frankreich Großbritannien Indien Israel Italien Japan Niederlande Norwegen Österreich Spanien Polen Tschechien Russland Türkei Schweden USA Schweiz 11/