英文:harmonic gear drive 定義:主要由波發生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪四個基本構件組成,諧波傳動減速器,是一種靠波發生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產生可控彈性變形,並與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。 套用學科:機械工程(一級學科);傳動(二級學科);齒輪傳動(三級學科)諧波齒輪傳動減速器是利用行星齒輪傳動原理髮展起來的一種新型減速器。諧波齒輪傳動(簡稱諧波傳動)。
基本介紹
- 中文名:諧波傳動減速器
- 外文名:harmonic gear drive
- 學科:機械工程 傳動 齒輪傳動
- 原理:波發生器主動、剛輪固定柔輪輸出
- 特點: 速比大 精度高 效率高 重量輕
傳動原理


波發生器使柔輪產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於完全脫開狀態。 |
使剛輪固定,波發生器順時針旋轉,柔輪產生彈性變形,與剛輪輪齒嚙合的部位順次移動。 |
波發生器順時針旋轉180度,鋼輪逆時針移動一個輪齒。 |
波發生器旋轉一周(360度),由於柔輪的齒數比剛輪少兩個,因此逆時針移動兩個輪齒。通常將該運動傳遞作為輸出。 |
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,卻能實現高減速比裝置。 2.齒隙小 Harmonic Drive®不同於與普通的齒輪嚙合,齒隙極小,該特長對於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,並且有兩個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,同時嚙合的齒數占總齒數的約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,減少了摩擦產生的動力損失,因此在獲得高減速比的同時,得以維持高效率,並實現驅動馬達的小型化。 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。 |
基本特點

型號系列
主要優點
(1)傳動速比大。單級諧波齒輪傳動速比範圍為70~320,在某些裝置中可達到1000,多級傳動速比可達30000以上。它不僅可用於減速,也可用於增速的場合。
(2)承載能力高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數多,雙波傳動同時嚙合的齒數可達總齒數的30%以上,而且柔輪採用了高強度材料,齒與齒之間是面接觸。
(3)傳動精度高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數多,誤差平均化,即多齒嚙合對誤差有相互補償作用,故傳動精度高。在齒輪精度等級相同的情況下,傳動誤差只有普通圓柱齒輪傳動的1/4左右。同時可採用微量改變波發生器的半徑來增加柔輪的變形使齒隙很小,甚至能做到無側隙嚙合,故諧波齒輪減速機傳動空程小,適用於反向轉動。
(4)傳動效率高、運動平穩。由於柔輪輪齒在傳動過程中作均勻的徑向移動,因此,即使輸入速度很高,輪齒的相對滑移速度仍是極低(故為普通漸開線齒輪傳動的百分之—),所以,輪齒磨損小,效率高(可達69%~96%)。又由於齧入和齧出時,齒輪的兩側都參加工作,因而無衝擊現象,運動平穩。
(5)結構簡單、零件數少、安裝方便。僅有三個基本構件,且輸入與輸出軸同軸線,所以結構簡單,安裝方便。
(6)體積小、重量輕。與一般減速機比較,輸出力矩相同時,諧波齒輪減速機的體積可減小2/3,重量可減輕1/2。
(7)可向密閉空間傳遞運動。利用柔輪的柔性特點,輪傳動的這一可貴優點是現有其他傳動無法比擬的。
套用範圍
諧波齒輪減速機在航空、航天、能源、航海、造船、仿生機械、常用軍械、工具機、儀表、電子設備、礦山冶金、交通運輸、起重機械、石油化工機械、紡織機械、農業機械以及醫療器械等方面得到日益廣泛的套用,特別是在高動態性能的伺服系統中,採用諧波齒輪傳動更顯示出其優越性。它傳遞的功率從幾十瓦到幾十千瓦,但大功率的諧波齒輪傳動多用於短期工作場