暫無數(shù)據(jù)
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2021
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09
諧波減速器傳動原理
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【概要描述】右圖1示出一種最簡單的諧波傳動減速器基本結構，圖2表示諧波傳動工作原理圖。
諧波減速器傳動原理
它主要由三個基本構件組成:
(1)帶有內齒圈的剛性齒輪(剛輪);
(2)帶有外齒圈的柔性齒輪(柔輪);
(3)波發(fā)生器H。
作為減速器使用，通常采用波發(fā)生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。
波發(fā)生器H是一個桿狀部件，其兩端裝有滾動軸承構成滾輪，與柔輪1的內壁相互壓緊。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件。當波發(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)。當波發(fā)生器沿圖示方向連續(xù)轉動時，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……，周而復始地進行，從而實現(xiàn)柔輪相對剛輪沿波發(fā)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(fā)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(fā)生器轉一周，柔輪上某點變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù)，以 n 表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為應用最廣的一種。
諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的齒距相同，但齒數(shù)不等，通常采用剛輪與柔輪齒數(shù)差等于波數(shù)，即
z2-z1=n
式中 z2、z1--分別為剛輪與柔輪的齒數(shù)。
當剛輪固定、發(fā)生器主動、柔輪從動時，諧波齒輪傳動的傳動比為
i=-z1/(z2-z1)
雙波傳動中，z2-z1=2，柔輪齒數(shù)很多。上式負號表示柔輪的轉向與波發(fā)生器的轉向相反。由此可看出，諧波減速器可獲得很大的傳動比。
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波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)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于完全脫開狀態(tài)。 |
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使剛輪固定，波發(fā)生器順時針旋轉，柔輪產(chǎn)生彈性變形，與剛輪輪齒嚙合的部位順次移動。 |
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波發(fā)生器順時針旋轉180度，鋼輪逆時針移動一個輪齒。 |
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波發(fā)生器旋轉一周(360度)，由于柔輪的齒數(shù)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。 |
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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(xiàn)高減速比裝置。 2.齒隙小 Harmonic Drive®不同于與普通的齒輪嚙合，齒隙極小，該特長對于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，并且有兩個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(xiàn)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(xiàn)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(shù)占總齒數(shù)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(chǎn)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，并實現(xiàn)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。 |
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