Harmonic FHA-17C-50-H-C1024-B 是由全球谐波减速机领导者哈默纳科（Harmonic Drive Systems Inc.）生产的杯型组件式谐波减速机。该型号集成了高精度谐波减速器、超薄壁交叉滚子轴承及高性能输入轴，以其零侧隙、高扭矩刚性、超高传动精度和紧凑结构，成为工业机器人、精密旋转平台、航空航天及半导体设备中实现微小角度分度和重复精确定位的核心传动单元。
应用场景：
在一台用于手机镜头模组精密组装的六轴协作机器人腕部关节，需要对微型镜头和传感器进行亚微米级的对位与贴合。这里的每一个微小振动或回程误差都会直接导致产品良率下降。Harmonic FHA-17C-50-H-C1024-B 正是驱动其最末端两个精密旋转轴的核心部件。它将伺服电机高达每分钟3000转的输入，通过其独特的柔轮变形原理，平稳、精确地减速至工作所需的低速大扭矩输出，并完全消除了齿轮啮合中常见的“回程间隙”。这使得机器人手臂能在高速运动后瞬间稳定，并在任何位置都能保持绝对的定位刚度，确保了每一次贴合动作的完美重复。它的价值在于，将电机的“转速”转化为执行末端的“精准”，是实现微米级重复定位精度的机械基石。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | FHA-17C-50-H-C1024-B |
制造商 | Harmonic Drive Systems Inc. (哈默纳科) |
产品类别 | 杯型组件式谐波减速机（带交叉滚子轴承） |
减速比 | 50:1， 提供较高的扭矩输出和运动分辨率。 |
额定输出扭矩 | 54 Nm (在2000 rpm输入下)， 具备优秀的负载能力。 |
瞬间最大输出扭矩 | 157 Nm， 可承受短时冲击负载。 |
**额定输入转速 | 4500 rpm， 允许与中高速伺服电机直连。 |
传动精度 | ≤1 arc-min (重复定位精度)， 实现极高的角度复现性。 |
**空程/背隙 | ≤10 arc-sec (典型值)， 近乎零侧隙，保障运动反向时的绝对精度。 |
**启动扭矩 | ≤0.35 Nm， 启动力矩极小，响应灵敏，节能高效。 |
**扭转刚性 | 19 Nm/arc-min， 高刚性确保在负载下变形极小，定位稳定。 |
**额定寿命 | 7000小时 (在额定转矩、转速条件下)， 满足工业级耐久要求。 |
**轴承类型 | 集成超薄截面交叉滚子轴承， 可承受径向、轴向及倾覆力矩。 |
**输入轴配置 | “H”型 (带平键与螺纹孔)， 便于与伺服电机轴刚性连接。 |
**重量 | 约 1.5 kg， 在提供高扭矩的同时保持轻量化。 |
技术原理与创新价值：
创新点1：基于波动齿轮原理的零侧隙传动。
FHA-17C-50-H-C1024-B 的核心是哈默纳科专利的“应变波齿轮”原理。它由三个关键部件构成：刚性外圈的刚轮、柔性薄壁的柔轮和椭圆形的波发生器。波发生器的旋转使柔轮发生弹性变形，并与刚轮齿啮合，实现大减速比。由于是少齿差的多齿同时啮合（通常达总齿数的30%），且啮合齿间为面接触，因此天然实现了零背隙。这一特性彻底解决了传统齿轮传动的回差问题，对于需要双向定位或频繁换向的精密运动至关重要。
创新点2：高度集成化的紧凑单元设计。
该型号采用“杯型”设计，将谐波减速器与一个高性能的交叉滚子轴承集成在一个超薄的单元内。这种一体化设计具有多重优势：首先，交叉滚子轴承直接支撑输出法兰，可同时承受来自负载的径向力、轴向力和倾覆力矩，简化了外部支撑结构。其次，整体结构极为紧凑，轴向长度短，大幅节省了机器人关节或旋转模组的空间。最后，作为预组装、预调校的组件，它确保了最高的出厂精度和性能一致性，用户无需单独装配和校准轴承，简化了集成难度。
创新点3：卓越的综合机械性能。
除了零背隙，FHA-17C-50-H-C1024-B 还提供了卓越的高扭矩刚性和高传动效率（通常>80%）。高扭转刚性意味着在承受负载时，输出端的角位移极小，保证了定位的稳定性。同时，其极低的启动扭矩和运行平稳性，减少了对伺服电机的扭矩要求，降低了能量损耗和发热，使得整个运动系统更高效、更安静，并延长了电机寿命。
应用案例与行业价值：
案例一：SCARA机器人高速精密取放作业
在3C行业的电路板组装线上，SCARA机器人以每分钟超过100次的节拍拾取贴片电容电阻。其两个旋转关节（J1和J2）的精度和速度直接决定了整机性能。采用Harmonic FHA-17C-50-H-C1024-B作为关节减速机后，机器人在高速往返运动中表现出了极佳的停止定位精度和一致性，重复定位误差稳定在±0.01mm以内。设备制造商表示：“FHA系列减速机的零背隙特性，让我们无需在控制软件中进行复杂的背隙补偿，简化了调试。其高刚性也让我们可以使用更轻的臂杆设计，在保持精度的同时将节拍提升了15%，满足了客户对高效率的极致要求。”
案例二：卫星通讯天线精密指向机构
在地面卫星跟踪天线或小型化星载天线系统中，天线俯仰轴和方位轴需要极其平滑、无抖动的连续运动以跟踪高速移动的卫星。FHA-17C-50-H-C1024-B 被用于驱动这些高精度转台。其近乎为零的背隙和极高的运动平稳性，确保了天线波束指向的连续性和稳定性，避免了因传动间隙引起的信号抖动或丢失。其紧凑轻量的特点，对于减重至关重要的航空航天应用极具价值。系统集成商评价：“在如此高的减速比下，能同时实现零背隙、高刚性和轻量化，只有谐波减速机可以做到。Harmonic Drive 的可靠性经过了太空环境的严苛验证，是我们的不二之选。”
相关产品组合方案：
将FHA-17C-50-H-C1024-B 集成到一个高性能运动系统中，通常涉及以下组件：
匹配的伺服电机：如松下MINAS A6系列、安川Σ-7系列或三菱HG系列的中小型中惯量电机，需根据所需转速、扭矩和惯量匹配进行选型。
高分辨率编码器：电机端通常配备多圈绝对值编码器（如17位或23位），与减速机组合实现极高的全闭环定位分辨率。
伺服驱动器：与上述电机配套的驱动器，如松下A6B驱动器，需设置合适的刚性、增益参数以发挥减速机的最佳性能。
定制输出法兰与连接件：根据应用设计输出端与被驱动部件（如机器人小臂、转台）的连接接口。
输入轴联轴器/适配器：虽然FHA-17C-50-H-C1024-B 输入轴为标准“H”型，但仍可能需要一个精密的膜片式联轴器或定制套筒来与电机轴实现无应力连接。
润滑脂与密封件：虽然出厂已填充专用长寿命润滑脂，但在极端环境或超长周期后可能需要专业的再润滑服务。
同系列其他型号：如FHA-17C-100（100:1减速比，更高扭矩）、FHA-14C（更小尺寸）或FHA-25C（更大尺寸），满足不同负载和空间需求。
安装维护与全周期支持：
安装Harmonic FHA-17C-50-H-C1024-B 是精密装配工作。关键是确保输入轴与电机轴的精密对中，任何角度或径向的偏差都会导致异常磨损、振动和噪音，严重降低寿命。必须使用千分表进行精确校正，并使用推荐的安装螺栓和紧固力矩。输出端的交叉滚子轴承虽已集成，但仍需确保其安装面平整、清洁，以均匀承受负载。
日常维护主要是定期检查运行是否有异常噪音或温升，并保持外部清洁。严禁在超出额定扭矩和转速的条件下运行。润滑脂寿命通常很长（数千小时），但在极端工况下需要按手册规定周期更换。
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