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                                  谐波齿轮减速器工作原理


                                  谐波齿轮减速器是一种由固定的内?#33694;?#36718;、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一?#20013;?#22411;传动结构,它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。这种传动与?#35805;?#30340;齿轮传递具有本质?#31995;?#24046;别,在啮合理论、集合计算和结构设?#21697;?#38754;具有特殊性。谐波齿轮减速器具有高精?#21462;?#39640;?#24615;?#21147;等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3

                                   

                                   

                                   

                                  组成与结构

                                  谐波齿轮减速机由刚轮、柔轮、和波发生器三个主要构件组成。其中,波发生器是主动件,刚轮和柔轮之一为从动件。固定刚?#36136;?#19968;个?#25307;?#30340;内齿轮,柔?#36136;?#19968;个容易变形的薄壁圆筒外齿轮,它们一同具有三角形(或渐开线)的齿形,且两者的周节相等,但刚轮比柔轮多几个齿(通常为两齿)。波发生器由一个椭?#25165;?#21644;一个柔性球轴承组成,或者由一个两?#21496;?#24102;有滚子的转臂组成。通常波发生器为原动体,柔轮和钢轮之一为从动体,另一?#37995;?#22266;定件。

                                   

                                   

                                   

                                  工作原理

                                    在未装配前,柔轮及其内孔呈圆形,当波发生器装入柔轮的内孔后,由于波发生器的长度略大于柔轮的内孔直径,柔轮撑成椭圆形,迫使柔轮在椭圆的长轴方向与固定的刚轮完全啮合,在短轴方向完全分离,其余各处的齿视柔轮回转位置的不同,或者处于“啮入”状态,或者处于“啮出”状态:由于刚轮固定,波发生器逆时针转动时,柔轮作顺时针转动.当波发生器连续回转时,柔轮长轴和短轴及“啮入?#34180;ⅰ?#21870;出”的位置随之不断变化,柔轮齿由啮入转向啮出,又啮合转向啮出,由啮出转向脱开,如此,啮入、啮合、啮出、脱开、啮入、啮合 … … 往复循环,迫使柔轮连续转动.柔轮随着波发生器转动过程中,其中一个齿从与刚轮的一个齿啮合到再一次与刚轮?#31995;?#36825;个齿相啮合时,柔轮恰好旋转一周,而此时波发生器旋转了很多圈,波发生器的旋转圈数与柔?#20013;?#36716;圈数( 1 圈)之比,即为谐波齿轮减速器的减速比,故其减速比很大。在整个运动过程中,柔轮的变形在柔轮圆周的展开图上是连续的简谐波形,因此,这一传动称之为谐波齿轮传动:谐波齿轮减速器按其机?#23548;?#25968;目的多少可分为:单波、双波及三波,其中最常用的是双波传达.在谐波传动中,刚轮与柔轮的齿数差应等于机械波数的整数倍,通常取其等于波数。

                                   

                                   

                                   

                                  优点

                                  1 、传动速比大:单级谐波齿轮传动速?#30830;?#22260;为 70 320 ,在某些装置中可达到, 000 ,多级传动速比可达 30000 以上.它不仅可用于减速,?#37096;?#29992;于增速的场合。

                                  2 、?#24615;?#33021;力高:这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的 30 %以上,而且柔轮采用了高强度材料,齿与齿之间是面接触。

                                  3 、传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,误差平均化,即多齿啮合对误差有相互补偿作用,故传动精度高.在齿轮精度等级相同的倩况下,传动误差只有普通圆柱齿轮传动的 114 左右。同时可采用傲量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形使齿隙很小,甚至能做到无侧隙啮合,故谐波齿轮减速机传动空程小,适用于反向转动.

                                  4 、传动效率高、运动平稳:由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动,因此,即使输入速度很高,轮齿的相对滑移速度仍是极低(故为普通渐开线齿轮传动的百?#31181;?#19968;),所以,轮齿磨损小,效率高(可达 69 %、 96 % ) .又由于啮入和啮出时,齿轮的两侧都参加工作,因而无冲击现象,运动平稳;

                                  5 、结构简单、零件数少、安装方便。仅有三个基本构件,且输入与输出轴同轴线,所以结构简单,安装方便.

                                  6 、体积小、重量轻:与?#35805;?#20943;速机比较,输出力矩相同时,谐波齿轮减速机的体积可减小 2 / 3 ,重量可减轻, / 2

                                  7 、?#19978;?#23494;闭空间传递运动.利用柔轮的柔性特点,轮传动的这一可贵优点是现有其他传动无法比拟的。

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