諧波減速機(jī)概述 諧波減速機(jī)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、特點(diǎn)和工作原理介紹

　　諧波減速機(jī)主要由帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪（剛輪）、帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）、波發(fā)生器三個(gè)基本構(gòu)件組成，其適用于宇航、航空、航海、雷達(dá)、光學(xué)機(jī)械、原子能、機(jī)器人、機(jī)床、起重運(yùn)輸、化工、輕工等設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)部位，實(shí)現(xiàn)減速、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。

　　諧波減速機(jī)的特點(diǎn)：

　　1.結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。

　　它與傳動(dòng)比相當(dāng)?shù)钠胀p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(dòng)比范圍大

　　單級(jí)諧波減速器傳動(dòng)比可在50—300之間，優(yōu)選在75—250之間

　　雙級(jí)諧波減速器傳動(dòng)比可在3000—60000之間

　　復(fù)波諧波減速器傳動(dòng)比可在200—140000之間。

　　3.同時(shí)嚙合的齒數(shù)多。

　　雙波諧波減速器同時(shí)嚙合的齒數(shù)可達(dá)30%甚至更多。而在普通齒輪傳動(dòng)中，同時(shí)嚙合的齒數(shù)只有2—7%，對(duì)于直齒圓柱漸開線齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)只有1—2對(duì)。

　　4.承載能力大。

　　諧波齒輪傳動(dòng)同時(shí)嚙合齒數(shù)多，即承受載荷的齒數(shù)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(dòng)。其傳遞的功率范圍可為幾瓦至幾十千瓦。

　　5.運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)精度能提高四倍左右。

　　6.運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)

　　無沖擊、噪聲小。齒的嚙入、嚙出是隨著柔輪的變形，逐漸進(jìn)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(cè)間隙可以調(diào)整。

　　諧波齒輪傳動(dòng)在嚙合中，柔輪和剛輪齒之間主要取決于波發(fā)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(dòng)的回差很小，某些情況甚至可以是零側(cè)間隙。

　　8.傳動(dòng)效率高。

　　諧波傳動(dòng)由于運(yùn)動(dòng)部件數(shù)量少、嚙合齒面速度低，因此效率比普通齒輪傳動(dòng)更高，隨速比的不同（u=60-250)，效率約在65—96%左右（諧波復(fù)波傳動(dòng)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(shí)現(xiàn)向密閉空間傳遞運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力。

　　采用密封柔輪諧波傳動(dòng)減速裝置，可以驅(qū)動(dòng)工作在高真空、有腐蝕性及其它有害介質(zhì)空間的機(jī)構(gòu)，諧波傳動(dòng)這一獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)難于達(dá)到的。

　　11.可實(shí)現(xiàn)高增速運(yùn)動(dòng)。

　　由于諧波齒輪傳動(dòng)的效率高及機(jī)構(gòu)本身的特點(diǎn)，加之體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，因此是理想的高增速裝置。對(duì)于手搖發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等需要高增速的設(shè)備有廣闊的應(yīng)用前景。

　　12.方便的實(shí)現(xiàn)差速傳動(dòng)。

　　由于諧波齒輪傳動(dòng)的三個(gè)基本構(gòu)件中，可以任意兩個(gè)主動(dòng)、第三個(gè)從動(dòng)，那么如果讓波發(fā)生器、剛輪主動(dòng)，柔輪從動(dòng)，就可以構(gòu)成一個(gè)差動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而方便的實(shí)現(xiàn)快慢速工作狀況。這一點(diǎn)對(duì)許多機(jī)床的走刀機(jī)構(gòu)很有實(shí)用價(jià)值，經(jīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)，可以大大改變機(jī)床走刀部分的結(jié)構(gòu)性能。

　　諧波減速機(jī)的工作原理：

　　波發(fā)生器是一個(gè)桿狀部件，其兩端裝有滾動(dòng)軸承構(gòu)成滾輪，與柔輪的內(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(gòu)件。當(dāng)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(dāng)波發(fā)生器沿圖示方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(fù)始地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)柔輪相對(duì)剛輪沿波發(fā)生器H相反方向的緩慢旋轉(zhuǎn)。工作時(shí)，固定剛輪，由電機(jī)帶動(dòng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)，柔輪作為從動(dòng)輪，輸出轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。在傳動(dòng)過程中，波發(fā)生器轉(zhuǎn)一周，柔輪上某點(diǎn)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(dòng)的柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于獲得大的傳動(dòng)比。故為目前應(yīng)用最廣的一種。