諧波減速器未來(lái)的研究方向是什么

隨著工業(yè)智能化的發(fā)展，諧波減速器的需求量也在不斷的增加，正朝著高速、高效、高精度、低噪音、小振動(dòng)、小型化等方向發(fā)展，在往這些方向發(fā)展的同時(shí)仍存在許多的問(wèn)題需要解決，諧波減速器廠家想要突破局限，未來(lái)的研究方向重點(diǎn)有以下幾方面。

1.齒形的研究

從直線(xiàn)齒形到圓弧齒形，到各種修形齒形，齒形的研究已到了一個(gè)瓶頸期。尋求包絡(luò)區(qū)間更大，空載狀態(tài)下參與嚙合的齒對(duì)數(shù)更多，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)接觸傳動(dòng)的齒形是諧波齒輪傳動(dòng)中齒廓研究的重點(diǎn)。

2.從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)分析

柔輪失效的主要原因是局部微裂紋和尺寸精度的變化，其根本原因是晶粒和鐵氧體相的不合理。這涉及到我國(guó)的工藝水平，包括齒面熱處理技術(shù)。粗加工精度下的應(yīng)力殘留、熱處理表面外硬內(nèi)軟及加工余量不同，造成露出部分不一樣，性能相差較大。

3.加工工藝的研究

柔輪屬于薄壁構(gòu)件，且不同類(lèi)型的柔輪，筒體結(jié)構(gòu)各不相同，柔輪的加工工藝較為復(fù)雜。由于新齒形的發(fā)展，剛、柔輪刀具的通用性受到限制，使得新型加工工藝如凈成形加工逐漸成為研究方向。

4.研究理論缺乏體系支撐

諧波減速器利用薄壁柔輪的彈性撓度產(chǎn)生輪齒間的嚙合運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)完全異于普通直齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)，從理論上對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力分析和強(qiáng)度計(jì)算十分困難。

5.對(duì)柔輪中性面伸長(zhǎng)對(duì)側(cè)隙影響的研究

在進(jìn)行柔輪的相關(guān)計(jì)算時(shí)，對(duì)柔輪中性面通常進(jìn)行不伸長(zhǎng)假定，但實(shí)際工作情況柔輪的中性面會(huì)有一定的伸縮變形，周向的伸縮變形對(duì)側(cè)隙的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生的影響不應(yīng)該被忽略。

6.對(duì)理論齒廓的簡(jiǎn)化研究

由于諧波齒輪傳動(dòng)嚙合理論的復(fù)雜性，在研究齒形時(shí)常常要對(duì)其作一些簡(jiǎn)化性假設(shè)，從而使實(shí)際齒廓與理論計(jì)算的齒廓不一致，影響精確嚙合。

7.仿真困難

在建模完成動(dòng)力學(xué)的多體動(dòng)力學(xué)仿真之后，才可能知道各階振動(dòng)的情況；多數(shù)研究集中在靜力學(xué)分析，而避開(kāi)了動(dòng)力學(xué)仿真。

8.柔輪扭轉(zhuǎn)剛度與筒長(zhǎng)、壁厚之間的柔盾

柔輪扭轉(zhuǎn)剛度的大小影響減速器運(yùn)行過(guò)程中的滯后性，增加扭轉(zhuǎn)剛度的措施有減小最大徑向變形量、減小長(zhǎng)徑比、增加筒體壁厚，但剛度的增加會(huì)使輪齒的接觸應(yīng)力增加，降低了柔輪的疲勞壽命。

9.固有頻率波動(dòng)大

對(duì)精密配合的系統(tǒng)，游隙、過(guò)盈配合只要偏差一點(diǎn)，則接觸剛度、嚙合剛度都會(huì)差很大，剛度矩陣大的變化造成了固有頻率的波動(dòng)。

10.齒間嚙合力的精確分析和計(jì)算

在空載和負(fù)載狀態(tài)下齒廓側(cè)隙及輪齒間的嚙合力是反映諧波齒輪齒廓和結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要指標(biāo)，由于齒輪齒的嚙合力求解受柔輪畸變和非線(xiàn)性接觸等問(wèn)題的影響，難以從理論上建立精確模型，目前大多還是從實(shí)驗(yàn)給出經(jīng)驗(yàn)公式。多齒對(duì)間的非線(xiàn)性接觸力分析和求解一直都是諧波齒輪傳動(dòng)的難題。

11.諧波傳動(dòng)通過(guò)柔輪變形輸出角位移

進(jìn)一步研究傳動(dòng)的滯回剛度對(duì)提高傳動(dòng)精度有重要意義。

諧波減速器的需求會(huì)隨著工業(yè)智能化的發(fā)展而不斷增加，這就需要提高批量化生產(chǎn)的質(zhì)量，生產(chǎn)周期需要縮短，這就需要不斷的進(jìn)行研究探索，不斷的突破現(xiàn)有局限，才能在未來(lái)的工業(yè)智能化發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位。