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        諧波減速機的結構、應用、特點和工作原理介紹

        發布時間:2019-03-28瀏覽次數:872

               諧波減速機主要由帶有內齒圈的剛性齒輪(剛輪)、帶有外齒圈的柔性齒輪(柔輪)、波發生器三個基本構件組成,其適用于宇航、航空、航海、雷達、光學機械、原子能、機器人、機床、起重運輸、化工、輕工等設備的機械傳動部位,實現減速、傳遞運動和動力。


               諧波減速機

          諧波減速機的特點:

          1.結構簡單、體積小、重量輕。

          它與傳動比相當的普通減速器比較,其零件減少50%,體積和重量均減少1/3左右或更多。

          2.傳動比范圍大

          單級諧波減速器傳動比可在50—300之間,優選在75—250之間

          雙級諧波減速器傳動比可在3000—60000之間

          復波諧波減速器傳動比可在200—140000之間。

          3.同時嚙合的齒數多。

          雙波諧波減速器同時嚙合的齒數可達30%甚至更多。而在普通齒輪傳動中,同時嚙合的齒數只有2—7%,對于直齒圓柱漸開線齒輪同時嚙合的齒數只有1—2對。

          4.承載能力大。

          諧波齒輪傳動同時嚙合齒數多,即承受載荷的齒數多,在材料和速比相同的情況下,受載能力要大大超過其它傳動。其傳遞的功率范圍可為幾瓦至幾十千瓦。

          5.運動精度高。

          由于多齒嚙合,一般情況下,諧波齒輪與相同精度的普通齒輪相比,其運動精度能提高四倍左右。

          6.運動平穩

          無沖擊、噪聲小。齒的嚙入、嚙出是隨著柔輪的變形,逐漸進入和逐漸退出剛輪齒間的,嚙合過程中齒面接觸,滑移速度小,且無突然變化。

          7.齒側間隙可以調整。

          諧波齒輪傳動在嚙合中,柔輪和剛輪齒之間主要取決于波發生器外形的最大尺寸,及兩齒輪的齒形尺寸,因此可以使傳動的回差很小,某些情況甚至可以是零側間隙。

          8.傳動效率高。

          諧波傳動由于運動部件數量少、嚙合齒面速度低,因此效率比普通齒輪傳動更高,隨速比的不同(u=60-250),效率約在65—96%左右(諧波復波傳動效率較低)齒面的磨損很小。

          9.同軸性好。

          諧波齒輪減速器的高速軸、低速軸位于同一軸線上。

          10.可實現向密閉空間傳遞運動及動力。

          采用密封柔輪諧波傳動減速裝置,可以驅動工作在高真空、有腐蝕性及其它有害介質空間的機構,諧波傳動這一獨特優點是其它傳動機構難于達到的。

          11.可實現高增速運動。

          由于諧波齒輪傳動的效率高及機構本身的特點,加之體積小、重量輕的優點,因此是理想的高增速裝置。對于手搖發電機、風力發電機等需要高增速的設備有廣闊的應用前景。

          12.方便的實現差速傳動。

          由于諧波齒輪傳動的三個基本構件中,可以任意兩個主動、第三個從動,那么如果讓波發生器、剛輪主動,柔輪從動,就可以構成一個差動傳動機構,從而方便的實現快慢速工作狀況。這一點對許多機床的走刀機構很有實用價值,經適當設計,可以大大改變機床走刀部分的結構性能。

          諧波減速機的工作原理:

          波發生器是一個桿狀部件,其兩端裝有滾動軸承構成滾輪,與柔輪的內壁相互壓緊。柔輪為可產生較大彈性變形的薄壁齒輪,其內孔直徑略小于波發生器的總長。波發生器是使柔輪產生可控彈性變形的構件。當波發生器裝入柔輪后,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。周長上其他區段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態。當波發生器沿圖示方向連續轉動時,柔輪的變形不斷改變,使柔輪與剛輪的嚙合狀態也不斷改變,由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……,周而復始地進行,從而實現柔輪相對剛輪沿波發生器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,波發生器轉一周,柔輪上某點變形的循環次數稱為波數,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。故為目前應用最廣的一種。


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