圆柱齿轮减速机

圆柱齿轮减速机2017-05-05讯谐波齿轮传动原理及技术北京谐波传动技术研究所以似黄明瑞许之礼一、谐波齿轮传动技术的应用年代中期，由于空间技术的飞速发展，航夭飞行器控制系统的机构和仪表对机械传动提出了新的要求。例如，要求传动比大、体积小、重量轻传动精度高回差小，甚至要求达到零回差在某些场合下，要求通过密封壁传递运动和具有高真空状态下作的能力，等等。对于上述这些要求，现有的一般传动装置已经不能得到满足，这就促使在机械传动方面出现了新的突破。

　　其突破之一，就是“谐波传动”。年，第一台用于火箭的谐波传动机构问世了。谐波传动的出现，被认为是机械传动的重大革命，引起了世界工业发达国家的高度重视。均年，我国学者开始介绍和研究这项技术。在原电子工业部的组织下，拟定了我国“中小功率通用谐波减速器标准草案”。国防科工委成立了“北京谐波传动技术研究所”，对内称“科工委后勤部应用技术研究所”。“北京谐波传动技术研究所”是我国唯一专门从事谐波传动技术研究的专业化所。

　　致力于我国谐波传动技术的推广应用是该所的宗旨。多年来，该所先后研制成功了机器人用“高精度谐波传动减速器系列”产品，年荣获国家科委、国家计委、财政部、机电部颁发的国家“七五”科技玫关重大成果奖和年国家科委等五个部委联合颁发的国家级新产品奖并荣获了年国防科工委科技进步一等奖。该所研制的“单级谐波齿轮减速器系列”产品，荣获了年电子部、国防科工委颁发的科技进步一等奖和年国家科委颁发的国家科技进步二等奖。

　　该所研究与生产并重，科工贸一体，内外贸结合，不但供应国内多家单位长年订购的谐波减速器，还拥有进出口经营权，直接参与国际市场竞争，出品谐波传动减产的弹性变形下进行运动传递和动力传递的。谐波齿轮传动由三个基本构件组成谐波发生器简称波发生器一是由凸轮通常为椭圆形及薄壁轴承组成，随着凸轮转动，薄壁轴承的外环作椭圆形变形运动弹性范围内。刚轮一是刚性的内齿轮。柔轮一是薄壳形元件，具有弹性的外齿轮。

　　以上三个构件可以任意固定一个，成为减速传动或增速传动，或者波发生器、刚轮主动，柔轮从动，成为差动机构即转动的代数合成。

　　谐波传动工作过程如附图当波发生器为主动时，凸轮在柔轮内转动，就迫使柔轮及薄壁轴承发生变形可控的弹性变形，这时柔轮的齿就在变形的过程中进入啮合或退出啮离刚轮的齿间，在波发生器长轴处处于完全啮合状态，而短轴方向的齿就处在完全的脱开状态见图。波发生器通常成椭圆形的凸轮，将凸轮装入薄壁轴承内，再将它们装入柔轮内。

　　此时柔轮由原来的圆形变成椭圆形，椭圆长轴两端的柔轮齿与之相配合的刚轮齿则处于完全啮合状态，即柔轮的外齿与刚轮的内齿沿齿高相啮合。这是啮合区，一般有拓左右的齿处于啮合状态椭圆短轴两端的柔轮齿与刚轮齿处于完全脱开状态，简称脱开在波发生器长轴和短轴之间的柔轮齿，沿柔轮周长的不同区段内，有的逐渐进入刚轮齿间，处于半啮合状态，称之为啮入有的逐渐退出刚轮齿间，处在半脱开状态，称之为啮出。齿合波发生据啮入啮住二、谐波齿轮传动的工作原理殷开所谓谐波齿轮传动是一种靠中间挠性构件弹性变形来实现运动或动力传递的装置的总称。由于中间挠性构件的变形讨程基本上是一个对称的谐波，故而得名除苏联把这种传动称为波形传动或挠性轮传动外，关、英、德、日等国均称为“谐波传动”。

　　谐彼港轰轮传动是利用薄壳元件弹性齿轮在可控《机械制造》年第期弘云合波发生器在柔轮内转动时，迫使柔轮产生连续的弹性变形，此时波发生器的连续转动，就使柔轮齿的啮入一啮合一啮出一脱开这四种状态循环而往复不断地改变各自原来的啮合状态这种现象称之错齿运动，正是这一错齿运动，作为减速器就可将输入的高速转动变为输出的低速转动。对于双波发生器的谐波齿轮传动，当波发生器顺时针转动日周时，柔轮齿与刚轮齿就由原来的啮入状态变成啮合状态，而原来脱开状态就成为啮入状态。

　　同样道理，啮出变为脱开，啮合变为啮出，这样柔轮相对刚轮转动角位移了齿同理，波发生器再转动周时，重复上述过程，这时柔轮相对刚轮转过齿当波发生器相对柔轮转过半周时，则刚轮位移一个齿距。依次类推，波发生器相对刚轮转动一周时，柔轮相对刚轮的位移为两个齿距。柔轮齿和刚轮齿在节圆处啮合过程就如同两个纯滚动无滑动的圆环一样，两者在任何瞬间，在节圆——上转——过的弧长必须相等。

　　由于柔轮比刚轮在节圆周长上少了两个齿距，所以柔轮在啮合过程中，就必须相对刚轮转过两个齿距的角位移，这个角位移正是减速器输出轴的转动，从而实现了减速的目的。波发生器的连续转动，迫使柔轮上的一点不断地改变位置，这时在柔轮的节圆的任一点，随着波发生器角位移的过程，形成一个上下左右对称的和谐波，故称之为“谐波传动”。目前各国的谐波齿轮传动装置及减速器，多数为双波内发生器形式，因此刚轮的齿数比柔轮的齿数多两个，即介二，或者务一，因此，减速器的速比为当刚轮固定，波发生器主动，柔轮围出时速比从，输入输出相反转动当柔轮固定，波发生器主动，刚轮输出时速比场，输出转动方向同波发生器一致。

　　当波发生器固定，柔轮主动，刚轮输出时速比入。传动比范围大。单级谐波减速器传动比可在加、之间，优选在石、之间双级谐波减速器传动比可在、左右复波谐波减速器传动比达到万左右是不难的。同时啮合的齿数多。双波谐波齿轮传动在受力后，同时啮合的齿数可达声，甚至更多些。而在普通齿轮传动中，同时啮合的齿数只有多、终，对于直齿圆柱渐开线齿轮同时啮合的齿数只有正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点，使之谐波传动的精度高，齿的承载能力大，进而实现大速比、小体积。

　　承载能力大。谐波齿轮传动同时啮合齿数多即承受载荷的齿数多，在材料和速比相同的情况下，受载能力要大大超过其它传动其传递的功率范围可为几瓦至几十千瓦。

　　万觉动精度高由于多齿啮合，一般情况下，谐波齿轮与相同精度的普通齿轮相比，其运动精度能提高四倍左右。运动平稳，无冲击，噪声小。

　　齿的啮入、啮出是随着柔轮的变形，逐渐进入和逐渐退出刚轮齿间的，啮合过程中齿面接触，滑移速五种普通减速器与谐波减速器性能比较减速器类型三、谐波齿轮传动的特点‘结构简单，体积小，贯里轻。