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諧波傳動減速器的優(yōu)點與其關鍵部件的結構特點
發(fā)布時間:2022-06-25 11:06:36 點擊次數(shù):474


諧波傳動減速器的優(yōu)點:

 1.減速比高
  單級同軸可獲得1/30~1/320的高減速比。結構、構造簡單,卻能實現(xiàn)高減速比裝置。
  2.齒隙小
  Harmonic Drive?不同于與普通的齒輪嚙合,齒隙極小,該特長對于控制器領域而言是不可或缺的要素。
  3.精度高
  多齒同時嚙合,并且有兩個180度對稱的齒輪嚙合,因此齒輪齒距誤差和累積齒距誤差對旋轉精度的影響較為平均,使位置精度和旋轉精度達到極高的水準。
  4.零部件少、安裝簡便
  三個基本零部件實現(xiàn)高減速比,而且它們都在同軸上,所以套件安裝簡便,造型簡捷。
  5.體積小、重量輕
  與以往的齒輪裝置相比,體積為1/3,重量為1/2,卻能獲得相同的轉矩容量和減速比,實現(xiàn)小型輕量化。
  6.轉矩容量高
  柔輪材料使用疲勞強度大的特殊鋼。與普通的傳動裝置不同,同時嚙合的齒數(shù)占總齒數(shù)的約30%,而且是面接觸,因此使得每個齒輪所承受的壓力變小,可獲得很高的轉矩容量。
  7.效率高
  輪齒嚙合部位滑動甚小,減少了摩擦產(chǎn)生的動力損失,因此在獲得高減速比的同時,并實現(xiàn)驅動馬達的小型化。
  8.噪音小

  輪齒嚙合周速低,傳遞運動力量平衡,因此運轉安靜,且振動極小。


諧波傳動減速器主要由三個基本構件組成:

(1)帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪(剛輪),它相當于行星系中的中心輪;
   (2)帶有外齒圈的柔性齒輪(柔輪),它相當于行星齒輪;
   (3)波發(fā)生器H,它相當于行星架。

使用過程中,通常采用波發(fā)生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。


諧波傳動減速器的柔輪和剛輪

諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的齒距相同,但齒數(shù)不等,通常采用剛輪與柔輪齒數(shù)差等于波數(shù),即z2-z1=n式中 z2、z1--分別為剛輪與柔輪的齒數(shù)。

當剛輪固定、發(fā)生器主動、柔輪從動時,諧波齒輪傳動的傳動比為i=-z1/(z2-z1),雙波傳動中,z2-z1=2,柔輪齒數(shù)很多。上式負號表示柔輪的轉向與波發(fā)生器的轉向相反。由此可看出,諧波減速器可獲得很大的傳動比。


諧波傳動減速器的波發(fā)生器

波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生彈性變形而呈橢圓狀。為此,橢圓的長軸部分與剛輪完全嚙合,而短軸部分兩輪輪齒處于完全脫開狀態(tài)。使剛輪固定,波發(fā)生器順時針旋轉,柔輪產(chǎn)生彈性變形,與剛輪輪齒嚙合的部位順次移動。波發(fā)生器順時針旋轉180度,柔輪逆時針移動一個輪齒。波發(fā)生器旋轉一周(360度),由于柔輪的齒數(shù)比剛輪少兩個,因此逆時針移動兩個輪齒。通常將該運動傳遞作為輸出。

波發(fā)生器H是一個桿狀部件,其兩端裝有滾動軸承構成滾輪,與柔輪1的內(nèi)壁相互壓緊。柔輪為可產(chǎn)生較大彈性變形的薄壁齒輪,其內(nèi)孔直徑略小于波發(fā)生器的總長。波發(fā)生器是使柔輪產(chǎn)生可控彈性變形的構件。當波發(fā)生器裝入柔輪后,迫使柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形,其長軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合,而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開。周長上其他區(qū)段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態(tài)。當波發(fā)生器沿圖示方向連續(xù)轉動時,柔輪的變形不斷改變,使柔輪與剛輪的嚙合狀態(tài)也不斷改變,由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……,周而復始地進行,從而實現(xiàn)柔輪相對剛輪沿波發(fā)生器H相反方向的緩慢旋轉。工作時,固定剛輪,由電機帶動波發(fā)生器轉動,柔輪作為從動輪,輸出轉動,帶動負載運動。在傳動過程中,波發(fā)生器轉一周,柔輪上某點變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù),以 n 表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應力較小,結構比較簡單,易于獲得大的傳動比。故為目前應用廣的一種諧波傳動減速器。

   文章來源:http://www.hlfzpmc.com/




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