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减速机原理谐波传动减速器的传动原理

类别:公司新闻   发布时间:2019-09-14 17:25   浏览:

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  当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态

  当波发生器沿方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转

  工作时,固定刚轮,由电机带动波发生器转动,柔轮作为从动轮,输出转动,带动负载运动

  当电机带动波发生器在柔轮内连续转动时,其迫使柔轮产生连续的弹性变形,就使柔轮齿的啮入—啮合—一啮出一脱开这四种状态循环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1/8周时,柔轮齿与刚轮齿就由原来的啮入状态而成啮合状态,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1/4齿

  同理,波发生器再转动1/8周时,重复上述过程,这时柔轮位移一个齿距。依此类推,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的改变位置,这时在柔轮的节圆的任一点,随着波发生器角位移的过程,形成一个上下左右相对称的和谐波,故称之为:“谐波”

  右图1示出一种最简单的谐波传动减速器基本结构,图2表示谐波传动工作原理图

  波发生器H是一个杆状部件,其两端装有滚动轴承构成滚轮,与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮,其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。工作时,固定刚轮,由电机带动波发生器转动,柔轮作为从动轮,输出转动,带动负载运动。在传动过程中,波发生器转一周,柔轮上某点变形的循环次数称为波数,以 n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小,结构比较简单,易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种

  谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的齿距相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即

  双波传动中,z2-z1=2,柔轮齿数很多。上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。由此可看出,谐波减速器可获得很大的传动比。 波发生器使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状。为此,椭圆的长轴部分与刚轮完全啮合,而短轴部分两轮轮齿处于完全脱开状态。 使刚轮固定,波发生器顺时针旋转,柔轮产生弹性变形,与刚轮轮齿啮合的部位顺次移动。 波发生器顺时针旋转180度,柔轮逆时针移动一个轮齿。 波发生器旋转一周(360度),由于柔轮的齿数比刚轮少两个,因此逆时针移动两个轮齿。通常将该运动传递作为输出。 1.减速比高单级同轴可获得1/30~1/320的高减速比。结构、构造简单,却能实现高减速比装置。2.齿隙小Harmonic Drive不同于与普通的齿轮啮合,齿隙极小,该特长对于控制器领域而言是不可或缺的要素。3.精度高多齿同时啮合,并且有两个180度对称的齿轮啮合,因此齿轮齿距误差和累积齿距误差对旋转精度的影响较为平均,使位置精度和旋转精度达到极高的水准。4.零部件少、安装简便三个基本零部件实现高减速比,而且它们都在同轴上,所以套件安装简便,造型简捷。5.体积小、重量轻与以往的齿轮装置相比,体积为1/3,重量为1/2,却能获得相同的转矩容量和减速比,实现小型轻量化。6.转矩容量高柔轮材料使用疲劳强度大的特殊钢。与普通的传动装置不同,同时啮合的齿数占总齿数的约30%,而且是面接触,因此使得每个齿轮所承受的压力变小,可获得很高的转矩容量。7.效率高轮齿啮合部位滑动甚小,减少了摩擦产生的动力损失,因此在获得高减速比的同时,得以维持高效率,并实现驱动马达的小型化。8.噪音小轮齿啮合周速低,传递运动力量平衡,因此运转安静,且振动极小

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