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谐波减速器

谐波减速器
谐波减速器

谐波减速器概述

阳泉华鑫采矿设备有限公司

2010.12.4

目录

1. 简述 (1)

1.1 谐波传动技术背景 (1)

2. 国内外研究现状 (1)

3.波减速器介绍 (2)

3.1谐波传动术语介绍 (2)

3.3 谐波减速器介绍 (2)

3.3.1 谐波减速器代号 (2)

3.3.2 谐波减速器的品种规格 (2)

3.3.3 谐波齿轮减速器的基本构造 (3)

3.3.4 谐波减速器的原理 (3)

3.3.5 谐波减速器主要零件常用材料: (5)

3.3.6 生产谐波减速器所需设备情况 (5)

4. 谐波减速器的特点 (7)

4.1 谐波减速器的主要优点 (7)

4.2 谐波减速器的主要缺点 (8)

4.3 谐波传动与其它传动性能的具体比较 (8)

5 国内外谐波减速器比较 (9)

6. 发展趋势和待解决的问题 (10)

附录谐波减速器生产厂家

1. 简述

1.1 谐波传动技术背景

谐波传动是上世纪五十年代后期随着航天技术的发展而出现的一种重要的

新型机械传动方式,被认为是机械传动的重大突破。谐波机械传动原理是苏联

工程师A.摩察尤唯金首先于1947年提出,1955年第一台用于火箭的谐波齿轮

传动是由美国人C.M .Musser发明的。此后,在航天飞行器和航天设备上的多

次使用,充分显示了这种传动的优越性。1959年取得了此项发明的专利后,于1960年正式公开发表了该项技术的详细资料,一九六一年开始介绍到我国。由

于谐波传动具有许多优点,因而获得了广泛的推广。到上世纪七、八十年代,

许多不同类型的谐波传动取得了专利。

2. 国内外研究现状

谐波传动自50年代中期出现后成功地用于火箭、卫星等多种传动系统中,使用证实这种传动较一般齿轮传动具有运动精度高、回差小、传动比大、重量轻、体积小、承载能力大,并能在密封空间和辐射介质的工况下正常工作等优点。因此美、日、俄等技术先进国家,对这方面的研制工作一直都很重视。如

美国就有国家航空管理局路易斯研究中心、空间技术实验室、贝尔航空空间公司、麻省理工学院、通用电气公司等几十个大型公司和研究中心都从事过这方

面的研究工作。

目前,美国将谐波齿轮传动应用于精密加工和测星装置的纳米级调整系统,并取得了专利。前苏联从60年代初开始,也大力开展这方而的研制工作。如苏

联机械研究所、莫斯科鲍曼工业大学、全苏联减速器研究所、基耶夫减速器厂

和莫斯科建筑工程学院等单位都大力开展谐波传动的研究工作。他们对该领域

进行了较系统、深入的基础理论和试验研究,在谐波传动的类型、结构、应用

等方而有较大发展。日木自70年代开始,从美国引进全套技术,目前不仅能大

批生产各种类型的谐波齿轮传动装置,还完成了通用谐波齿轮传动装置的标准化、系列化工作。

谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。此后,我国也积极引进并研究发展该项技术,1983年成立了谐波传动研究室,

1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定,1993年制定了

GB/T14118-93谐波传动减速器标准,并且在理论研究、试制和应用方而取得了较大的成绩,成为掌握该项技术的国家之一。到目前为止我国已有北京谐波传动技术研究所、北京中技克美有限责任公司、燕山大学、郑州机械研究所、北方精密机械研究所等几十家单位从事这方面的研究和产品生产,为我国谐波传动技术的研究和推广应用打下了了较坚实的基础。

3波减速器介绍

3.1谐波传动术语介绍

1.谐波传动是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控的弹性变形波实

现运动和动力传递的传动。

2.谐波传动减速器波发生器输入,刚轮固定,柔轮输出,输入和输出转向

相反的传动装置。

3.波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形的构件。

4.椭圆凸轮波发生器椭圆凸轮与柔性轴承所构成的波发生器。

5.波数当波发生器转一整转时,柔轮上某点重复变形的次数。

6.柔性齿轮在波发生器作用下,能产生可控弹性变形的薄壁齿轮,

简称柔轮。

7.刚性齿轮相对于柔性齿轮而言,它和普通齿轮一样,工作时始终

保持不变形,简称刚轮。

3.3 谐波减速器介绍

谐波减速机是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将电动机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备,把电动机,内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。

3.3.1 谐波减速器代号

产品代号用汉语拼音大写字母XB,XBZ表示。其中字母Z表示与支座连接。

3.3.2 谐波减速器的品种规格

根据GB/T14118-93规定谐波传动减速器有十二个机型六十种传动比规格。同一种机型包括若干传动比。

3.3.3 谐波齿轮减速器的基本构造

如图3-1所示,谐波齿轮传动主要构件有三个,刚轮(Circular Spline)、柔轮(Flex spline)和波发生器(Wave generator)固定其中一件,其余两件,一为主动,另一为从动,其相互关系可以根据需要变换,一般均以波发生器为主动。

图3-1 谐波齿轮减速器的基本构造

波发生器

波发生器是一个安装于椭圆形轮毅上的薄壁球轴承,而椭圆形轮毅一般安装在谐波减速器的输入轴上作为减速器的扭矩发生器。

柔轮

柔轮在自然状态下是一个柔性的薄壁杯形圆柱筒,筒外壁上有轮齿,节圆直径略小于刚轮齿节圆直径。柔轮贴装于波发生器上并发生变形,变形后的形状由波发生器的外轮廓决定,一般为椭圆筒。

刚轮

刚轮是一个有内齿的刚性环,内齿在波发生器的长轴方向与柔轮的外齿啮合,且齿数比柔轮多2个。刚轮一般安装于壳体上,作为谐波减速器的固定元件。

3.3.4 谐波减速器的原理

当波发生器为主动时,凸轮在柔轮内转动,就近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,在波发生器的长轴处处于完全啮合,而短轴方向的齿就处在完全的脱开。

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而变成椭圆形,椭圆长轴两端的柔轮与之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啮合。这是啮合区,一般有30%左右的齿处在啮合状态;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,有的逐渐退出刚轮齿间,处在半脱开状态,称之为啮出。

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—啮合—啮出—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”。下图3-2是谐波传动的原理图:

图 3-2 谐波传动的工作原理

3.3.5 谐波减速器主要零件常用材料:

柔轮:

30CrMnSi、35CrMnSiA、40CrNiMoA

刚轮

45、40Cr

凸轮或偏心盘

45

3.3.6 生产谐波减速器所需设备情况

生产谐波齿轮减速器除一般通用的机床(车床、铣床、钻床等)外,还需要插齿机、磨齿机、滚齿机和中高频淬火机床,一台国产滚齿机床价格在20万左右,比如泰兴成泰机床设备有限公司生产的Y3180滚齿机市场报价20.5万/部;进口磨齿机价格稍高,比如德国产的五轴联动数控成型磨齿机报价都在100万以上,不过国产磨齿机就相对便宜多了,比如浙江缙云县壶镇振利机械

厂生产的MSG—450B磨齿机报价只有15万左右;至于淬火机床,生产厂家众多,价格在几万到几十万不等,总之,生产谐波减速器所需设备不算太贵,一般公

司都可承受。

下图为双波单级谐波齿轮减速器结构图,1-端盖2-壳体3-双滚轮式波发生

器4-柔轮5-抗弯环6-刚轮7-输出轴8-轴衬

4. 谐波减速器的特点

4.1 谐波减速器的主要优点

1.结构简单,体积小,重量轻谐波齿轮传动的主要构件只有三个:波发

生器、柔轮、刚轮。它与传动比相当的普通减速器比较,其零件减少50%,体

积和重量均减少1/3左右或更多。

2.传动比范围大单级谐波减速器传动比可在50—300之间,优选在75—250之间;双级谐波减速器传动比可在3000—60000之间;复波谐波减速器传

动比可在200—140000之间。

3.同时啮合的齿数多。双波谐波减速器同时啮合的齿数可达30%,甚至更

多些。而在普通齿轮传动中,同时啮合的齿数只有2—7%,对于直齿圆柱渐开

线齿轮同时啮合的齿数只有1—2对。正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点,使谐波传动的精度高,齿的承载能力大,进而实现大速比、小体积。

4.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。

5.运动精度高。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。

6.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,滑移速度小,且无突然

变化。

7.齿侧间隙可以调整。谐波齿轮传动在啮合中,柔轮和刚轮齿之间主要

取决于波发生器外形的最大尺寸,及两齿轮的齿形尺寸,因此可以使传动的回

差很小,某些情况甚至可以是零侧间隙。

8.传动效率高。与相同速比的其它传动相比,谐波传动由于运动部件数

量少,而且啮合齿面的速度很低,因此效率很高,随速比的不同(u=60-250),

效率约在65—96%左右(谐波复波传动效率较低),齿面的磨损很小。

9.同轴性好。谐波齿轮减速器的高速轴、低速轴位于同一轴线上。

10.可实现向密闭空间传递运动及动力。采用密封柔轮谐波传动减速装置,可以驱动工作在高真空、有腐蚀性及其它有害介质空间的机构,谐波传动这一

独特优点是其它传动机构难于达到的。

11.方便的实现差速传动。由于谐波齿轮传动的三个基本构件中,可以任意两个主动,第三个从动,那么如果让波发生器、刚轮主动,柔轮从动,就可

以构成一个差动传动机构,从而方便的实现快慢速工作状况。这一点对许多机

床的走刀机构很有实用价值,经适当设计,可以大大改变机床走刀部分的结构

性能。

4.2 谐波减速器的主要缺点

1.传动比的下限值高,齿数不能太少,当波发生器为主动时,传动比不小于35;

2.柔轮和波发生器的制造复杂,需要专门设备,造成单件生产和维修困难,但批量生产时谐波传动装置的价格低于行星传动装置;

3.柔轮周期性变形,易于疲劳损坏;

4.起动力矩大;

5.在承载初始阶段,刚度较小,变刚度特性是属于带条件性的缺点;

6.不能做成交叉轴和交错轴的结构形式。

4.3 谐波传动与其它传动性能的具体比较

蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能,可以有较大的减速比,

输入轴和输出轴不在同一轴线上,也不在同一平面上。但是一般体积较大,传

动效率不高,精度不高。谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变

形来传递运动和动力的,体积不大、精度很高,但缺点是柔轮寿命有限、不耐

冲击,刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。行星减速机其优点是结构

比较紧凑,回程间隙小、精度较高,使用寿命很长,额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。

当输入转速1500转/分钟,传动比和输出力矩相同的情况下,四种普通减

速器与谐波齿轮传动减速器的性能比较为:

5 国内外谐波减速器比较

目前,国外小模数精密谐波齿轮减速器多采用短筒柔轮,其体积小、重量轻、承载能力高;我国采用的还是普通杯形柔轮,还没有生产短筒柔轮谐波齿轮减速器。几种国外短筒柔轮谐波齿轮减速器与国产精密杯形谐波齿轮减速器的主要参数见表5-1,国内外柔轮结构比较见图5.1

表5-1 国内外谐波减速器比较

由表5-l可知,我国谐波齿轮减速器尺寸大,承载能力反而小,国外短筒柔轮谐波齿轮减速器的体积仅是我国相同外径产品的30%左右,而承载能力(转矩)却是我国相同外径产品的1.39-2倍。

图5.1 国内外柔轮比较图

从图4.l可以很直观地看到,我国杯形柔轮的轴向尺寸比国外短筒柔轮的轴向尺寸要大得多。要在承载能力不变的情况下减小装置的体积,就应该下功

大研究短筒柔轮及其传动装置。

另外,国外小模数谐波齿轮传动装置中的齿轮精度一般比我国的齿轮精度

高2级,运动精度和回差能够小于3’,而我国产品的回差一般都在6’以上。6. 发展趋势和待解决的问题

随着工业智能机器人、数控机床、医疗器械、无线电通讯设备等民用设备

仪器的质量、性能、可靠性的不断提高以及武器装备的不断更新换代,也就必

然对其中的谐波齿轮传动提出越来越高的要求。谐波齿轮传动装置的小型化、

高精度和高可靠性将是谐波齿轮传动的主要发展趋势,即齿轮模数将越来越小,零部件精度越来越高,零件材料性能更加优良,短筒柔轮将得到普遍应用,传

动装置的体积和重量越来越小,结构更加紧凑合理,可靠性不断提高。

虽然谐波齿轮传动的研究己经取得了很大的进展,但仍然需要进一步研究

解决如下问题:1)短筒柔轮的变形力和应力随着筒长的减小而急剧增加的问

题;2)高强度短筒柔轮材料试验研究及尺寸限制条件下短筒柔轮的优化设计问题3)研究新齿形,解决制齿方法和工艺问题;4)超小模数短筒柔轮和刚轮的制造

问题等。这些问题的解决,必将使谐波齿轮传动产品得到更广泛的应用。

附录谐波减速器生产厂家

日本HD谐波减速机公司是世界上最大的从事谐波传动及特种传动技术的研发、生产及销售的公司,谐波减速机有传动比范围大、啮合的齿数多、承载能

力大、运动精度高、运动平稳,无冲击,噪声小、齿侧间隙可以调整、结构简单,体积小,重量轻、传动效率高、同轴性好、可实现高增速运动等特点。主

要用于各类机器人/机械臂、印刷/纸箱包装机械、医疗机械、测量/分析/试验

机器、大型望远镜、电缆制造设备精密包装机械、气象设备、高级仪器仪表、

光学制造设备、半导体制造装置、晶体制造设备、FPD制造装置、通信装置、

航空航天机器、数控机床、雷达多种卫星地面接收设备等对体积有要求的精密

传动系统。主要系列有:组件:CSG、CSD、CSF、SHG、SHF;整机:CSG-2UH、CSF-2UH、SHG-2UH、SHF-2UH、SHG-2UJ、SHF-2UJ、CSF-1U;简易/中空轴/超薄型:SHG-2SH、SHF-2SH 、SHG-2UHSO、SHF-2SO、SHD-2SH;

相位调节用:FB、FD、FR;迷你型:CSF-GH、CSF-2XH;精密行星减速机:HPG、HP-F

天津市华星减速机有限公司始建予2003年,是国家定点生产减速机、变

速机的专业厂;是行星摆线针轮减速机和油浸式电动滚筒产品开发生产的发源地;是机械工业重点骨干企业;中国减、变速机行业协会理事长单位;原机械

工业部机加工工艺样板厂。列为中国机械工业500家大型企业之一,天津市百

强企业之一。

公司主要产品有行星摆线针轮减速机,各种电动滚筒,全系列的渐开线硬

齿面减速机,无极变速器等。其产品广泛应用于石油、冶金、矿山、建筑、环保、化工、纺织、轻工、国防、科研等各行各业传动机械中。先后或多项国家、国际金牌,被贸促会和法国质监会授予“向欧盟市场推荐产品”。是中国质量

管理协会确定的“全国用户满意企业”。

“华星”牌系列产品以质量精良,性能可靠,用途广泛,得到了国内外用

户的普遍欢迎。产品广泛应用于国家重点工程、国防、科研等领域,如西昌卫

星发射基地,宝钢二期工程,三峡工程等,并配套出口到30多个国家和地区。

上海弗麦传动机械有限公司是国内知名的专业研发、生产减速机、变速机

械的企业,率先通过了ISO9001质量认证体系,公司拥有国内外最先进的瑞士

莱斯豪尔AZA、NZA、ZB磨齿机、德国尼尔斯滚齿机、YD7163锥面砂轮磨齿机、215磨齿机、THA6350卧式加工中心、TP6111B、 TX619卧式数显镗床等,先进

的生产加工设备及Z450齿轮综合误差测量仪、JXBB电脑型万能工具显微镜等

多台检测设备。

公司主要生产H、B大功率齿轮减速机,DBY/DCY圆锥圆柱齿轮减速

器,ZDY/ZLY/ZSY硬齿面圆柱齿轮减速器,R系列斜齿轮减速机,S系列斜齿轮蜗

杆减速机,F系列平行轴斜齿轮减速机,K系列斜齿轮锥齿轮减速机,T系列螺旋

锥齿轮换向器,WB系列微型摆线针轮减速机,X、B系列摆线针轮减速机,RV蜗

轮减速机,WP系列蜗轮减速机MB系列行星摩擦式无级变速机,P系列行星齿轮减速机,和精密齿轮减速机等;完善的质量管理体系,深受广大用户的信赖。

公司成立以来,一直致力于开发、生产高效、节能、环保型传动系列产品,

拥有高素质的技术研发、质量管理和技工队伍。先进的技术工艺,精密的生产制造设备,严谨的质量控制程序使产品成为国内外广大用户的首选品牌,广泛

用于石油、化工、冶金、矿山、环保工程、食品包装、啤酒饮料机械、制药设备、木材加工设备,陶瓷机械、起重运输设备、烟草机械、立体停车设备、橡

胶塑料机械、生产流水线等领域。

我公司始终本着“敬业、求实、创新的经营理念;坚持质量第一、信誉

第一”的宗旨,为广大用户提供优质产品和服务;以质量求生存、以顾客为中心、以“管理求效益、以市场求发展”是我公司的经营方针,公司全体员工决

心以更加优质、及时、快捷的服务,以敢为人先、艰苦创业的敬业精神,使企业迅速发展。

上海力展减速机有限公司是国内专业生产减、变速机传动设备的制造公司,率

先通过ISO9001:2000国际质量体系认证,销售网点覆盖全国。

公司先后引进德国的先进技术和完整的加工设备,使产品质量不断提高,力展产品主要有R、S、F、K系列齿轮减速机,MB系列无级调速变速机,T、ARA

系列螺旋伞齿轮换向箱,RV、WJ、WP系列蜗轮蜗杆减速机,XB、WB系列摆线针轮减速机,G系列封闭式小齿轮马达, SWL蜗轮丝杆升降机,HB硬齿面大功率

减速机和ZD系列硬齿面圆柱齿轮减速机等,十几个系列近二万多种速比。减速机配套三相异步电机、变频电机、刹车制动电机、起重电机及各类伺服电机非

标联接的使用等。

公司以“以质量求生存,以服务求信誉,以信誉求发展”为经营宗旨,公司的传动技术工程师及售后服务部为您提供迅速全面的技术咨询和完善的售后

服务,客户的满意是我司的追求理念。

公司成立以来,一直致力于开发、生产高效、节能、环保型传动系列产品,具有一支高素质的技术开发、科技管理和技工队伍。先进的技术和可靠的质量

保证使傲隆产品成为国内外广大用户的首选品牌,被广泛用于冶金、矿山、建材、造船、石油、化工、塑料、橡胶、食品、航空航天、食品行业、医药行业、包装行业、超重输送、纺织造纸、轻工立体停车库、流水线、通用机械以及国

防科研等领域中。

北京中技克美谐波传动有限责任公司成立于1994年12月9日,注册资金2500

万元,位于首都机场西侧北京天竺空港工业区内,占地面积6511.7平方米,是

国家科技部批准的“国家谐波传动技术研究推广中心”和“谐波传动国家重点工业性试验基地”,是我国第一个专业从事谐波传动技术设计、开发、生产、

销售、服务的高新技术实业公司。

公司产品主要有以下四个标准系列:XB1单级谐波传动减速器和组件、XB2

内啮复波谐波传动减速器和组件、XB3扁平式谐波传动减速器和组件、XBF相位调节器用谐波传动减速器和组件,年产已达万台套。

公司现有职工120多人,另外还集中了我国多年来从事谐波传动技术研究

的专家、教授及科技人员,具有较强的技术创新能力,十年来公司做了大量的

技术创新工作,使产品结构多样化,满足了不同用户的特殊需求;曾主持完成

了我国多项谐波传动科技成果,并获得了国家及部委多项奖励;通过与合作单

位联合攻关,研制成功具有世界领先水平的固体润滑谐波传动减速器,并成功

地应用在我国“神舟号”系列载人飞船及卫星等航天飞行器中。

公司已通过ISO9001质量管理体系认证,全体员工坚持“以人为本、客户

至上、科技创新、追求卓越、精益求精、缔造精典”的质量方针,以市场为导向,不断开拓国内、国际市场。目前,我们的产品已广泛应用于航天、航空、

信息、能源、电子、仪表、石化、印刷、包装、机器人、机械、医疗、军工等

领域

摆线轮减速机与谐波减速机

摆线轮减速机与谐波减速机 英文名称:harmonic gear drive 定义:主要由谐波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三 个基本构件组成,谐波传动减速器,是一种靠谐波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形, 并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。齿轮传动(三级学科)谐波齿轮传动 减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。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。 最简单的谐波减速器(2张) 它主要由三个基本构件组成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮),它相当于 行星系中的中心轮; (2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮),它相当于 行星齿轮; (3)波发生器H,它相当于行星架。 作为减速器使用,通常采用谐波发生器主动、刚 轮固定、柔轮输出形式。 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。 4主要优点编辑 (1)传动速比大。单级谐波齿轮传动速比范围为70~320,在某些装置中可达到1000, 多级传动速比可达30000以上。它不仅可用于减速,也可用于增速的场合。 (2)承载能力高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,双波传动同时啮合的 齿数可达总齿数的30%以上,而且柔轮采用了高强度材料,齿与齿之间是面接触。 (3)传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,误差平均化,即多齿 啮合对误差有相互补偿作用,故传动精度高。在齿轮精度等级相同的情况下,传动误差只 有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可采用微量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形 使齿隙很小,甚至能做到无侧隙啮合,故谐波齿轮减速机传动空程小,适用于反向转动。 (4)传动效率高、运动平稳。由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动,因此, 即使输入速度很高,轮齿的相对滑移速度仍是极低(故为普通渐开线齿轮传动的百分之—),

谐波齿轮减速器 HDUF (FB)机器人工程师必备

P r e c i s i o n G e a r i n g&M o t i o n C o n t r o l

{ { { The Basic Component Set 1) T he Wave generator (WG) is a thin raced bearings assembly ? tted onto an elliptical plug, and normally is the rotating input member.2) T he Flexspline (FS) is a non-rigid ring with external teeth on a slightly smaller pitch diameter than the Circular Spline. It is ? tted over and is elastically de? ected by the Wave Generator.3) T he Circular Spline (CS) is a rigid ring with internal teeth, engaging the teeth of the Flexspline across the major axis of the Wave Generator.4) T he Dynamic Spline (DS) is a rigid ring having internal teeth of same number as the Flexspline. It rotates together with the Flexspline and serves as the output member. It is identi? ed by chamfered corners at its outside diameter. Contents Compact, High Ratio, In-Line Gearing .............................2The Basic Component Set ................................................2Con? guration .....................................................................3Typical Installation .............................................................3Ordering Information .........................................................3Dimensions ........................................................................4Performance Ratings ........................................................5Lubrication .........................................................................6Installation .........................................................................6Ef? ciency ...........................................................................7No-Load Running Torque, Starting Torque,and Back Driving Torque (7) Compact, High Ratio, In-Line Gearing Harmonic Drive HDUF “Pancake” type component set offers the designer high ratio, in-line mechanical power transmissions in extremely compact con? gurations. The component set consists of four elements: the Wave generator, an elliptical bearing assembly; the Flexspline, a non-rigid ring with external teeth; and the Circular Spline and the Dynamic Spline, rigid internal gears. Rotation of the Wave Generator imparts a rotating elliptical shape to the Flexspline causing progressive engagement of its external teeth with the internal teeth of the Circular Spline and the Dynamic Spline. The ? xed Circular Spline has two more teeth than the Flexspline, thereby imparting relative rotation to the Flexspline at a reduction ratio corresponding to the difference in the number of teeth. With the same number of teeth, the Dynamic Spline rotates with and at the same speed as the Flexspline.

谐波减速器安装说明 Rev A

Add : No.19 Muxu west Road, Mudu, Suzhou, P.R.China Tel : 0086-512-66576780 Fax : 0086-512-66362325 Rev A/2 谐波减速器安装说明 安装注意事项: 1. 谐波减速器必须在足够清洁的环境下安装,安装过程中不能有任何异 物进入减速器内部,以免使用过程中造成减速器的损坏! 2. 请确认减速器齿面及柔性轴承部分始终保持充分润滑。不建议齿面始终朝上使用,会影响润滑效果。 3. 安装凸轮后,请确认柔轮与刚轮啮合是180度对称的(图1),如偏向一边(图2)会引起震动并使柔轮很快损坏。 4. 安装完成后请先低速(100转/分)运行,如有异常震动或异常响声,请即停止并与我司联系,以避免因安装不正确造成减速器的损坏。 图 图

Add : No.19 Muxu west Road, Mudu, Suzhou, P.R.China Tel : 0086-512-66576780 Fax : 0086-512-66362325 Rev A/2 一.LCD/LCS系列(刚轮固定,柔轮输出。减速比为标示减速比) 1. 在柔性轴承上均匀涂抹上润滑脂,A处腔体内注80%润滑脂(请使用指定的润滑油脂,勿随意更换油脂以免造成减速器的损坏。),将波发生器装在输入端电机轴或连接轴上,用螺钉加平垫连接固定。 2. 先在柔轮内壁上均匀涂抹一层润滑脂,后柔轮空间B处注入润滑脂,注入量大约为柔轮腔体的80%(详见附表二,请使用指定的润滑油脂,勿随意更换油脂以免造成减速器的损坏。),将减速器按图示方向装入,装入时波发生器长轴对准减速器柔轮的长轴方向,到位后用对应的螺钉将减速器固定,螺钉稍微带紧。 3.将电机转速设定在100转/分左右,启动电机,螺钉以十字交叉的方式锁紧,以四至五次均等递增至螺钉对应的锁紧力。(螺钉对应锁紧力见附表一) 所有连接固定的螺钉需为12.9级并需涂上乐泰243螺纹胶,以防止螺钉失效或工作中松脱。 4.与减速器连接固定的安装平面加工要求:平面度0.01mm 与轴线垂直度0.01mm 螺纹孔或通孔与轴线同心度0.1mm 注意:减速器使用时如输出端(上图输出端)始终水平朝下的情况下(不建议这样使用),柔轮内壁空间注入的润滑脂需超过啮合齿面(即A 和B空间须注满油脂)或与我司联系。请使用指定的润滑油脂,勿随意更换油脂以免造成减速器的损坏。 减速器刚轮与输入端安装平面之间需采用静态密封,以保证减速器使用过程中油脂不会泄露,避免减速器在少油或无油工作时损坏。

谐波减速器原理及特点

谐波减速器原理及特点 1. 概述 1.1 产生及发展 谐波齿轮传动技术是20世纪50年代末随着航天技术发展而发明的一种具有重大突破的新型传动技术,由美国人C. W.马瑟砖1955年提出专利,1960年在纽约展出实物。谐波传动的发展是由军事和尖端技术开始的,以后逐渐扩展到民用和一般机械上。这种传动较一般的齿轮传动具有运动精度高,回差小,传动比大,重量轻,体积小,承载能力大,并能在密闭空间和辐射介质的工况下正常工作等优点,因此美,俄,日等技术先进国家,对这方面地研制工作一直都很重视。如美国就有国家航空管理局路易斯研究中心,空间技术试验室,USM公司,贝尔航空空间公司,麻省理工学院,通用电器公司等几十个大型公司和研究中心都从事过这方面的研究工作。前苏联从60年代初期开始,也大力开展这方面的研制工作,如苏联机械研究所,莫斯科褒曼工业大学,列宁格勒光学精密机械研究所,全苏联减速器研究所等都大力开展谐波传动的研究工作。他们对该领域进行了较系统,较深入的基础理论和试验研究,在谐波传动的类型,结构,应用等方面有较大的发展。日本长谷齿轮株式会社等有关企业在谐波齿轮传动的研制和标准化、系列化等方面作出了很大贡献。西欧一些国家除了在卫星,机器人,数控机床等领域采用谐波齿轮传动外,对谐波传动的基础理论也开始进行系统的研究。谐波齿轮传动技术1970年引入日本,随之诞生了日本第一家整体运动控制的领军企业-日本Harmonic Drive SystemsInc.(简称HDSI)。目前日本HDSI公司是国际领先的谐波减速器公司,其生产的Harmonic Drive谐波减速器,具有轻量、小型、传动效率高、减速范围广、精度高等特点,被广泛应用于各种传动系统中。 谐波传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师介绍入我国。此后,我国也积极引进并研究发展该项技术,1983年成立了谐波传动研究室,1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定,1993年制定了 GB/T14118-1993谐波传动减速器标准,并在理论研究、试制和应用方面取得较

谐波齿轮减速器的设计与建模

谐波齿轮减速器的设计与建模 作者:e (e) 指导老师:ee [摘要]:谐波齿轮传动是50年代中期,随着空间技术的发展,在薄壳弹性变形的理论基础上发展起来的一种新型的传动技术。我国从1961年开始谐波齿轮传动方面的研制工作,并且在研究、试制和使用方面取得了较大的成绩。但是在民用产品应用中,谐波减速器存在着传动“爬行”和“丢步的现象严重影响其谐波齿轮类产品的设计制造,也制约着其产品的不断推广,是该产品亟待解决的技术难题。本文主要介绍了谐波齿轮传动的原理,发展历史,应用领域,发展趋势及其优缺点。前半部分介绍了谐波齿轮减速器的设计计算,为了更好地分析谐波齿轮传动,后半部分用PRO/E建立了三维模型。写出了主要零件的绘制过程,并展示了各个零部件,最后给出了装配图。 [关键词]谐波齿轮,传动设计,三维模型,装配

The design and modeling of harmonic gear reducer Author:e (e) T utor:e [Abstract]Harmonic gear transmission is developed with the of space science and thchnology in mid 50s,on the basis of elastic thin shell theory developed a new type of drive technology.So far ,we have already had dozen of units engaged in the research ofthis aspect in our country ,and developed into a variety of types of harmonic gear transimission deviced.In this field it had research at different level on all issues, but many problems still has not yet been determined,and some regularity has not revealed .such as civilian products,There is “crawling”and”lost step”phenomen on in the harmonic gear reducer transmission .So it is impact on the design of harmonic gear product manufacturing,also restrict the further promotion of its products.and solove the problem that exist in the transmission ,it isan urgent need of a job in the current this kind of products.This artical main introducted the theory harmonic gear reducer ,and the development history of harmonic gear drive application filed,development trend,advantagesand disadvantages.The former introduce the design and calculate of harmonic gear reducer.In order to analyze the harmonic gear drive ,The later part with PRO/E to establish the three-dimensional model.Write the drawing process of the main parts .and showing all the parts .Finally ,given the assembly diagram. [ Key words]:Harmonic gear ,Transmission design,Three-disminsional model ,Assemble.

谐波减速器

谐波减速器概述 阳泉华鑫采矿设备有限公司 2010.12.4

目录 1. 简述 (1) 1.1 谐波传动技术背景 (1) 2. 国内外研究现状 (1) 3.波减速器介绍 (2) 3.1谐波传动术语介绍 (2) 3.3 谐波减速器介绍 (2) 3.3.1 谐波减速器代号 (2) 3.3.2 谐波减速器的品种规格 (2) 3.3.3 谐波齿轮减速器的基本构造 (3) 3.3.4 谐波减速器的原理 (3) 3.3.5 谐波减速器主要零件常用材料: (5) 3.3.6 生产谐波减速器所需设备情况 (5) 4. 谐波减速器的特点 (7) 4.1 谐波减速器的主要优点 (7) 4.2 谐波减速器的主要缺点 (8) 4.3 谐波传动与其它传动性能的具体比较 (8) 5 国内外谐波减速器比较 (9) 6. 发展趋势和待解决的问题 (10) 附录谐波减速器生产厂家

1. 简述 1.1 谐波传动技术背景 谐波传动是上世纪五十年代后期随着航天技术的发展而出现的一种重要的 新型机械传动方式,被认为是机械传动的重大突破。谐波机械传动原理是苏联 工程师A.摩察尤唯金首先于1947年提出,1955年第一台用于火箭的谐波齿轮 传动是由美国人C.M .Musser发明的。此后,在航天飞行器和航天设备上的多 次使用,充分显示了这种传动的优越性。1959年取得了此项发明的专利后,于1960年正式公开发表了该项技术的详细资料,一九六一年开始介绍到我国。由 于谐波传动具有许多优点,因而获得了广泛的推广。到上世纪七、八十年代, 许多不同类型的谐波传动取得了专利。 2. 国内外研究现状 谐波传动自50年代中期出现后成功地用于火箭、卫星等多种传动系统中,使用证实这种传动较一般齿轮传动具有运动精度高、回差小、传动比大、重量轻、体积小、承载能力大,并能在密封空间和辐射介质的工况下正常工作等优点。因此美、日、俄等技术先进国家,对这方面的研制工作一直都很重视。如 美国就有国家航空管理局路易斯研究中心、空间技术实验室、贝尔航空空间公司、麻省理工学院、通用电气公司等几十个大型公司和研究中心都从事过这方 面的研究工作。 目前,美国将谐波齿轮传动应用于精密加工和测星装置的纳米级调整系统,并取得了专利。前苏联从60年代初开始,也大力开展这方而的研制工作。如苏 联机械研究所、莫斯科鲍曼工业大学、全苏联减速器研究所、基耶夫减速器厂 和莫斯科建筑工程学院等单位都大力开展谐波传动的研究工作。他们对该领域 进行了较系统、深入的基础理论和试验研究,在谐波传动的类型、结构、应用 等方而有较大发展。日木自70年代开始,从美国引进全套技术,目前不仅能大 批生产各种类型的谐波齿轮传动装置,还完成了通用谐波齿轮传动装置的标准化、系列化工作。 谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。此后,我国也积极引进并研究发展该项技术,1983年成立了谐波传动研究室,

工业机器人核心部件-谐波减速器

工业机器人核心部件-谐波减速器

机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大,常用的减速机构有: 1)RV减速机构; 2)谐波减速机械; 3)摆线针轮减速机构; 4)行星齿轮减速机械; 5)无侧隙减速机构; 6)蜗轮减速机构; 7)滚珠丝杠机构; 8)金属带/齿形减速机构; 9)球减速机构。 其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中,下面介绍其工作原理。

以下内容摘自百度百科(稍有修改): 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动(简称谐波传动),它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 (一)传动原理 它主要由三个基本构件组成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)2,它相当于行星系中的中心轮; (2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)1,它相当于行星齿轮; (3)波发生器H,它相当于行星架。 作为减速器使用,通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

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。 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周节相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即 z2-z1=n 式中 z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时,谐波齿轮传动的传动比为 i=-z1/(z2-z1) 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。 (二)特点 1.承载能力高谐波传动中,齿与齿的啮合是面接触,加上同时啮合齿数(重叠系数)比较多,因而单位面积载荷小,承载能力较其他传动形式高。 2.传动比大单级谐波齿轮传动的传动比,可达 i=70~500。 3.体积小、重量轻。 4.传动效率高、寿命长。 5.传动平稳、无冲击,无噪音,运动精度高。 6.由于柔轮承受较大的交变载荷,因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高,工艺复杂。 谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制,到目前已有不少厂家专门生产,并形成系列化。广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业,由于它的独特优点,在化工行业的应用也逐渐增多。

减速器设计说明书资料

成绩东南大学成贤学院 课程设计报告 题目二级闭式圆柱齿轮减速器设计 课程名称机械设计课程设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 13汽车2班 学生姓名仝思禹 学号 04112412 设计地点东南大学成贤学院 指导教师钱茹 设计起止时间:2015年9月7日至2015年9月25日

前言 减速器按传动和结构特点来划分有五类:齿轮减速器、蜗杆减速器、行星轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器。这里我设计的是齿轮减速器。 齿轮减速器特点:1.结构简单,体积小,重量轻。2.传动比范围大。3.同时啮合的齿数多。4.承载能力大。5.运动精度高。6.运动平稳,无冲击,噪声小。7.齿侧间隙可以调整。8.传动效率高。9.同轴性好。10.可实现向密闭空间传递运动及动力。11.可实现高增速运动。12.方便的实现差速传动。 本文主要进行了电动机的选择计算、传动比计算、动力及动力参数计算、齿轮参数及寿命计算、轴承参数及寿命计算、最小轴径计算及轴的强度校核、键的选择及箱体尺寸计算。 本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识,进行机械设计训练,使已学知识得以巩固、加深和扩展;学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤,培养学生工程设计能力和分析问题,解决问题的能力;提高我们在计算、制图、运用设计资料(手册、图册)进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技,同时给了我们练习电脑绘图的机会。 由于水平经验有限,本文有任何编写错误,敬请谅解。 仝思禹 2014.9.25

设计任务书 题目:二级圆柱齿轮减速器设计 一、传动方案图: 图 1 二、设计要求 1.设计用于带式运输机的传动装置。 2.连续单向运转,载荷较平稳,空载启动,运输带允许误差为5%。 3.使用期限为10年,小批量生产,两班制工作。 三、设计基本参数: 表1 设计参数表 数据组编号九(8) 工作机轴输入转矩T/(NM) 运输带卷筒工作转速n/(r/min) 1.20 卷筒直径D/mm 360 四、设计任务: 1、绘制一张设计草图。 2、完成减速器装配图1张(A1);零件图2张(A3)。 3、编写一份设计计算说明书。

谐波传动减速器文献综述

谐波传动减速器文献综述 毕业论文(设计)文献综述 题目:XB1单级谐波传动减速器 专业: 机械制造及其自动化 学号: 学生姓名: 指导教师: 2012 年 11月 30日 1 宁波大学毕业设计(论文)文献综述 XB1单级谐波传动减速器 摘要:本文第一部分主要介绍了谐波齿轮传动的工作原理及分类是这对谐波减速器设计的核心,不同的谐 波传送都有着各自的特点要合理运用。第二部分时对国内外谐波齿轮减速器的比较分析其各自传动特点和 不同。第三部分介绍了谐波减速器的国内外研究现状及发展趋势,列举了国内的部分机械人才对谐波 减速器的研究科研现状。以及应用的情况最后介绍的是关于谐波减速器在未来的发展趋势及其发 展方向。 关键词:谐波减速器工作原理研究现状发展趋势

Abstract: This article first part mainly introduces the harmonic gear drive of the working principle and classification is the harmonic gear reducer design core, different harmonic transmit all have their own characteristics to reasonable use. In the second part of domestic and foreign harmonic gear reducer comparative analysis their transmission characteristics and different. The third part introduces the harmonic reducer the domestic and foreign research present situation and development trend, lists the domestic part of the mechanical talents to harmonic reducer research present situation of scientific research. And the application of the end of this paper is about the harmonic reducer in the future development trend and development direction Keywords: Harmonic reducer Working principle Research status Development trend 1 引言 谐波齿轮传动减速器, 由于具有诸如结构简单、体积小、重量轻、传动比范围大、承载能力大、运动精度高、传动效率高、可实现密闭空间传递运动及动力 等特点, 因此, 可广泛用于航空、航天、航海、机床、纺织机械、化工机械、冶 金机械、自动控制设备、仪器仪表等国民经济各个领域。我们最常用的谐波齿轮 传动减速器, 是单级谐波齿轮传动减速器, 偶而也用到复波谐波齿轮传动减速器。其原理与传统的齿轮传动不同,它是建立在薄壳弹性变形理论基础上的一 种 新型传动。谐波传动是利用挠性元件可控的弹性变形实现运动的传递或动力传

完整版工业机器人核心部件 谐波减速器

工业机器人核心部件-谐波减速器 晴星期二2009-03-24 00:18 csuzhm:作 者.

机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大,常用的减速机构有:1)RV减速机构; 2)谐波减速机械; 3)摆线针轮减速机构; 4)行星齿轮减速机械; 5)无侧隙减速机构; 6)蜗轮减速机构; 7)滚珠丝杠机构; 8)金属带/齿形减速机构; 9)球减速机构。 其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中,下面介绍其工作原理。

以下内容摘自百度百科(稍有修改): 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动(简称谐波传动),它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 (一)传动原理 它主要由三个基本构件组成: (1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)2,它相当于行星系中的中心轮; (2)带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)1,它相当于行星齿轮; (3)波发生器H,它相当于行星架。 作为减速器使用,通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。 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。 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周节相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即 z2-z1=n 式中z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时,谐波齿轮传动的传动比为

谐波齿轮传动的设计与三维建模

e 题目谐波齿轮减速器的设计与建模 学生姓名 e 学号 e 所在学院机械学院 专业班级机械制造及其自动化 指导教师 e __ __ 完成地点 ___ 2009 年 6 月 10 日

谐波齿轮减速器的设计与建模 作者:e (e) 指导老师:e [摘要]:谐波齿轮传动是50年代中期,随着空间技术的发展,在薄壳弹性变形的理论基础上发展起来的一种新型的传动技术。我国从1961年开始谐波齿轮传动方面的研制工作,并且在研究、试制和使用方面取得了较大的成绩。但是在民用产品应用中,谐波减速器存在着传动“爬行”和“丢步的现象严重影响其谐波齿轮类产品的设计制造,也制约着其产品的不断推广,是该产品亟待解决的技术难题。本文主要介绍了谐波齿轮传动的原理,发展历史,应用领域,发展趋势及其优缺点。前半部分介绍了谐波齿轮减速器的设计计算,为了更好地分析谐波齿轮传动,后半部分用PRO/E建立了三维模型。写出了主要零件的绘制过程,并展示了各个零部件,最后给出了装配图。 [关键词]:谐波齿轮,传动设计,三维模型,装配

The design and modeling of harmonic gear reducer Author:e (e) Tutor: e [Abstract]Harmonic gear transmission is developed with the of space science and thchnology in mid 50s,on the basis of elastic thin shell theory developed a new type of drive technology.So far ,we have already had dozen of units engaged in the research ofthis aspect in our country ,and developed into a variety of types of harmonic gear transimission deviced.In this field it had research at different level on all issues, but many problems still has not yet been determined,and some regularity has not revealed .such as civilian products,There is “crawling”and”lost step”phenomenon in the harmonic gear reducer transmission .So it is impact on the design of harmonic gear product manufacturing,also restrict the further promotion of its products.and solove the problem that exist in the transmission ,it isan urgent need of a job in the current this kind of products.This artical main introducted the theory harmonic gear reducer ,and the development history of harmonic gear drive application filed,development trend,advantagesand disadvantages.The former introduce the design and calculate of harmonic gear reducer.In order to analyze the harmonic gear drive ,The later part with PRO/E to establish the three-dimensional model.Write the drawing process of the main parts .and showing all the parts .Finally ,given the assembly diagram. [ Key words]:Harmonic gear ,Transmission design,Three-disminsional model ,Assemble.

谐波齿轮减速机优缺点及应用

谐波齿轮减速机优缺点及应用 作者:https://www.doczj.com/doc/5912516310.html, 由于谐波齿轮减速机的构造和工作原理与普通的齿轮减速机友很大的差异,决定其在应用上有所不同,下面列出谐波齿轮减速机的优缺点及应用领域。 主要优点 (1)传动速比大。单级谐波齿轮传动速比范围为70~320,在某些装置中可达到1000,多级传动速比可达30000以上。它不仅可用于减速,也可用于增速的场合。 (2)承载能力高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的30%以上,而且柔轮采用了高强度材料,齿与齿之间是面接触。 (3)传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,误差平均化,即多齿啮合对误差有相互补偿作用,故传动精度高。在齿轮精度等级相同的情况下,传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可采用微量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形使齿隙很小,甚至能做到无侧隙啮合,故谐波齿轮减速机传动空程小,适用于反向转动。 (4)传动效率高、运动平稳。由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动,因此,即使输入速度很高,轮齿的相对滑移速度仍是极低(故为普通渐开线齿轮传动的百分之—),所以,轮齿磨损小,效率高(可达69%~96%)。又由于啮入和啮出时,齿轮的两侧都参加工作,

因而无冲击现象,运动平稳。 (5)结构简单、零件数少、安装方便。仅有三个基本构件,且输入与输出轴同轴线,所以结构简单,安装方便。 (6)体积小、重量轻。与一般减速机比较,输出力矩相同时,谐波齿轮减速机的体积可减小2/3,重量可减轻1/2。 (7)可向密闭空间传递运动。利用柔轮的柔性特点,轮传动的这一可贵优点是现有其他传动无法比拟的。 主要缺点 (1)柔轮周期性地发生变形,因而产生交变应力,使之易于产生疲劳破坏。 (2)转动惯量和起动力矩大,不宜用于小功率的跟踪传动。 (3)不能用于传动速比小于35的场合。 (4)采用滚子波发生器(自由变形波)的谐波传动,其瞬时传动比不是常数。 (5)散热条件差。 应用范围 谐波齿轮减速机在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用,特别是在高动态性能的伺服系统中,采用谐波齿轮传动

谐波传动减速器技术指标

谐波传动减速器技术指标说明:这里只介绍了XB1系列,其他机型可参考,详细说明请咨询我公司。 1.传动效率 谐波传动减速器的输出功率与输入功率之比,或有用功与总功之比。 因输入转速、速比及使用情况(包括负载,润滑)不同,效率也不同。通常情况下,XB1系列约为75%-90%,XB3系列、XBF系列约为50%-60%,XB2约为30%。 2.空回(运动损失) 在空载情况下,改变输入轴转向时,输出轴转角的滞后量。 允许值:XB1系列为6分、3分、1分;XB3、XBF系列为6分、3分;XB2系列为6分。 3.传动误差 当输入轴单向旋转时,输出轴的实际转角与理论转角之差。 允许值:XB1系列为6分、3分、1分;XB3、XBF系列为6分、3分;XB2系列为6分。 4.空载静态起动力矩、输入轴上组件的飞轮矩(GD2)和转动惯量(I) 机型 空载静态启动 力矩飞轮矩GD2 (kgf·m2) 转动惯量I (kg·m2)

5.平均寿命 谐波传动减速器的寿命主要取决于波发生器轴承的寿命.在额定负载下,输入轴转速为1500转/分钟时,柔性轴承寿命不低于5000小时,平均工作寿命大于10000小时。 6.超载能力 允许在启动、停止瞬间超载一倍,工作时允许瞬间超载不大于1.5倍。 7.扭转刚度 输入轴固定,在输出轴上负载扭矩与相应扭转角之增量比值。

注:KA-含空回及在约20%额定扭矩时,输出轴弹性变形的扭转刚度系数 KB-在此以后,当输出轴上的扭矩加到额定扭矩时,产生弹性变形的扭转刚度系数。 单位:kgf·cm/rad 注:上表指减速器整机测试数据,三大件的扭转刚度比整机约高一倍以上。

谐波齿轮减速器设计及性能仿真

毕业设计(论文) 题目谐波齿轮减速器设计及性能仿真 学院机械设计制造及其自动化专业 学生姓名学号 指导教师系主任 二级学院院长

摘要 谐波齿轮传动具有体积小、重量轻、结构紧凑、传动比大、效率高等优点。广泛应用于矿山、冶金、飞机、轮船、汽车、起重机、电工机械、仪表、化工业等许多领域谐波齿轮传动有着广泛的发展前景。 谐波齿轮减速器与普通减速器相比具有体积小、重量轻、传动平稳、效率高、传动比范围大等优点。但其设计计算较过程复杂,轴承的受力较大、寿命较短。所以对于我们在设计这类减速器时如何进行参数的选择,避免大量繁杂的计算,如何选择好轴承使其使用寿命增加具有一定的设计意义。 对谐波减速器国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中,对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算; 从如何提高轴承的寿命为出发点,来计算选择减速器齿轮的模数,最终合理设计减速器的整体结构。 关键词:谐波传动;减速器;内齿轮副

Abstract Harmonic gear drive with small size, light weight, compact structure, transmission ratio, and high efficiency. Widely used in mining, metallurgy, aircraft, ships, cars, cranes, electrical machinery, instruments, chemical and many other fields of harmonic gear drive has a broad development prospects. Harmonic gear reducer reducer with ordinary compared with the small size, light weight, smooth transmission, high efficiency, transmission ratio range and so on. However, compared with its design and calculation process is complex, larger force bearing short-lived. Therefore, how we choose the parameters in the design of this type of reducer, to avoid a large number of complex calculations, how to choose to increase the service life of the bearings so that it has a certain design significance. Harmonic reducer development status at home and abroad, the advantages and disadvantages, structure type and its transmission principle, which must be explained. In the design process, various internal mesh transmission interference generated detailed checking; from how to improve bearing life as a starting point to calculate modulus choose Gear ultimately rational design of the overall structure of the gear unit. Keywords: harmonic drive; reducer; internal gear pair

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