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諧波齒輪減速器作業原理
發布人:admin 瀏覽 984 次 發布時間:2017年1月22日 打印本頁

諧波齒輪減速器由固定的內齒剛輪、柔輪、和使柔輪發作徑向變形的波發作器構成,諧波齒輪減速機是齒輪減速機中的一種新式傳動構造,它是運用柔性齒輪發作可操控的彈性變形波,導致剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動。

這種傳動與通常的齒輪傳遞具有本質上的不一樣,在嚙合理論、調集核算和構造設計方面具有特殊性。

諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等長處,和通常減速器比較,因為運用的資料要少50%,其體積及分量最少削減1/3。


構成與構造

諧波齒輪減速機由剛輪、柔輪、和波發作器三個首要構件構成。

固定剛輪是一個剛性的內齒輪
柔輪是一個簡略變形的薄壁圓筒外齒輪,它們一起具有三角形(或漸開線)的齒形,且兩者的周節持平,但剛輪比柔輪多幾個齒(通常為兩齒)
波發作器由一個橢圓盤和一個柔性球軸承構成,或許由一個兩頭均帶有滾子的轉臂構成。

通常波發作器為原動體,柔輪和剛輪之一為從動體,另一個為固定件。


在未裝置前,柔輪及其內孔呈圓形,當波發作器裝入柔輪的內孔后,因為波發作器的長度略大于柔輪的內孔直徑,柔輪撐成橢圓形,迫使柔輪在橢圓的長軸方向與固定的剛輪徹底嚙合,在短軸方向徹底別離,其余遍地的齒視柔輪反轉方位的不一樣,或許處于“嚙入”狀況,或許處于“嚙出”狀況。因為剛輪固定,波發作器逆時針滾動時,柔輪作順時針滾動。當波發作器接連反轉時,柔輪長軸和短軸及“嚙入”、“嚙出”的方位隨之不斷改動,柔輪齒由嚙入轉向嚙出,又嚙合轉向嚙出,由嚙出轉向脫開,如此,嚙入、嚙合、嚙出、脫開、嚙入、嚙合……往復循環,迫使柔輪接連滾動。

柔輪跟著波發作器滾動過程中,其間一個齒從與剛輪的一個齒嚙合到再一次與剛輪上的這個齒相嚙合時,柔輪剛好旋轉一星期,而此刻波發作器旋轉了很多圈,波發作器的旋轉圈數與柔輪旋轉圈數(1圈)之比,即為諧波齒輪減速器的減速比,故其減速比很大。在全部運動過程中,柔輪的變形在柔輪圓周的打開圖上是接連的簡諧波形,因此,這一傳動稱之為諧波齒輪傳動。

諧波齒輪減速器按其機械波數意圖多少可分為:單波、雙涉及三波,其間最常用的是雙波傳達。在諧波傳動中,剛輪與柔輪的齒數差應等于機械波數的整數倍,通常取其等于波數。


長處
 
1、傳動速比大。
單級諧波齒輪傳動速比范圍為70~320,在某些裝置中可到達1000,多級傳動速比可達30000以上。它不僅可用于減速,也可用于增速的場合。

 2、承載才能高。
這是因為諧波齒輪傳動中一起嚙合的齒數多,雙波傳動一起嚙合的齒數可達總齒數的30%以上,并且柔輪選用了高強度資料,齒與齒之間是面觸摸。

  3、傳動精度高。
這是因為諧波齒輪傳動中一起嚙合的齒數多,差錯平均化,即多齒嚙合對差錯有相互抵償效果,故傳動精度高。在齒輪精度等級一樣的情況下,傳動差錯只要通常圓柱齒輪傳動的1/4擺布。一起可選用微量改動波發作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,適用于反向滾動。 

4、傳動效率高、運動平穩。
因為柔輪輪齒在傳動過程中作均勻的徑向移動,因此,即便輸入速度很高,輪齒的相對滑移速度仍是極低(故為通常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%)。又因為嚙入和嚙出時,齒輪的兩邊都參加作業,因此無沖擊景象,運動平穩。 

5、構造簡略、零件數少、裝置便利。
僅有三個根本構件,且輸入與輸出軸同軸線,所以構造簡略,裝置便利。

 6、體積小、分量輕。
與通常減速機比較,輸出力矩相一起,諧波齒輪減速機的體積可減小2/3,分量可減輕1/2。

7、可向密閉空間傳遞運動。
運用柔輪的柔性特色,輪傳動的這一可貴長處是現有別的傳動無法比擬的。

缺點

1、柔輪周期性地發作變形,因此發作交變應力,使之易于發作疲勞損壞。

2、滾動慣量和起動力矩大,不宜用于小功率的盯梢傳動。

3、不能用于傳動速比小于35的場合。 

4、選用滾子波發作器(自由變形波)的諧波傳動,其瞬時傳動比不是常數。

5、散熱條件差。

使用場合

諧波齒輪減速機在航空、航天、動力、帆海、造船、仿生機械、常用軍器、機床、外表、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使用,特別是在高動態性能的伺服系統中,選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于短期作業場合。

 

 


        文章來源:齒輪減速機  www.town-linknet.com


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