浙江来福谐波减速器

机器人谐波减速器加速寿命测试与分析摘要为了快速进行谐波减速器的可靠性寿命试验，制作了一套谐波减速器加速寿命测试系统。

通过试验数据进行分析统计，从而得出输出转速、输出转矩对谐波减速器寿命的影响，验证试验系统的合理性与可行性。

主题词机器人谐波减速器加速寿命试验1 引言谐波减速器是由柔轮、刚轮和波发生器组件组成的减速器。

谐波减速器与普通减速器相比，其使用材料要少50%，体积及重量至少减少30%以上。

作为跨时代的高精尖产物，机器人谐波减速器广泛应用于航天航空以及各类工业领域。

由于机器人谐波减速器寿命一般高达几千上万小时，进行普通的寿命测试往往需要花费数月或者数年的时间，所以加速寿命测试对机器人谐波减速器的研发具有重要的意义。

2 谐波减速器加速寿命试验试验条件：本试验采用某款机器人谐波减速器作为试验载体。

试验分组：整个试验分为7组，每组试验样本数为2个,为了保证所有谐波减速器的初始状态一致，所有样本都采用相同材料、工艺和热处理方式，并且为同一批次生产。

试验方式参考GB/T 35089-2015《机器人用精密齿轮传动装置试验方法》,将7组试样工况进行如表1谐波减速器寿命测试工况：通过上述7组试验样本进行谐波减速器的加速寿命测试，试验终止条件为谐波减速器柔轮失效。

3 谐波减速器测试依据及原理3.1测试依据根据文献[1]，谐波减速器寿命测试采用立式试验装置。

根据文献[1]记载谐波减速器寿命所需时间t根据试验负载和转速，寿命计算方法进行计算见式。

3.2立式试验装置测试原理伺服电机给谐波减速器提供相应的输入转速和输入转矩，谐波减速器的输出负载转矩由其负载臂加速或减速转动产生的转动惯量而获得。

负载臂提供的转矩由谐波减速器输出端的角加速度、负载臂的质量和质心半径综合决定，其输出转矩与角加速度和转动惯量对应的关系式。

4 立式试验装置本测试装置通过模拟谐波减速器在机械臂上实际工况进行寿命测试。

其输入端采用伺服电机对其输入的转速进行控制，通过改变输出转矩从而进行相关的寿命测试实验。

一分钟谈谈RV减速器和谐波减速机的优缺点在机械工业中，减速器是一个非常关键的部件。

既可以将高速运转的电机输出降低到需要的低速，又可以增加电机输出的扭矩大小。

在减速器中，RV减速器和谐波减速机是两类经常被使用的减速器，下面我们来谈谈它们各自的优缺点。

RV减速器RV减速器采用圆锥齿轮匹配的技术，具有精度高、径向间隙小、扭矩大等特点。

它具有以下优点：1.高精度：RV减速器精度可达到±3角分，且运转期间波动小，稳定性高。

2.高扭矩：RV减速器可承受大的扭矩负荷。

在相同尺寸的条件下，RV减速器的扭矩可达到其他减速器的两倍以上。

3.节能效果好：由于RV减速器的高精度和低波动，减小了传递过程中的能量损失，使得机械系统更加节能。

当然，RV减速器也有一些缺点，如：1.价格较高：RV减速器的制造工艺相对复杂，因此价格也比其他减速器要高一些。

2.噪音较大：由于RV减速器的制造工艺较为复杂，所以在运转中会有一定的噪音。

谐波减速机谐波减速机是通过通过输入、输出柔性转子、固定轮减速获得减速效果的一种新型减速机。

它具有以下优点：1.稳定性好：谐波减速机的输出稳定，不易产生振动和噪音。

同时，在高速、小载荷的情况下，谐波减速器的效果更佳.2.重量轻：由于谐波减速机采用的是柔性转子和固定轮，因此它的重量非常轻，可以减轻机械系统负荷。

3.尺寸小：谐波减速机的体积小，可以极大地节约装置的空间。

当然，谐波减速机也有一些缺点，如：1.精度略低：谐波减速机的精度相对较低，通常只能达到±15-20角分之间。

2.价格高：谐波减速器的制造难度较大，因此制造成本也比较高。

总结RV减速器和谐波减速机各有优缺点。

在选择减速器时，需要根据具体的使用情况选择最适合的一种。

如果需要较高的精度和扭矩，可以选择RV减速器；如果需要轻量化、体积小、噪声低，可以选择谐波减速机。

同时，价格也是一个需要考虑的因素。

谐波减速器柔轮破裂失效原因分析摘要：对柔轮台架试验出现早期破坏的原因进行了失效分析，开展了微观组织及断口的特征分析：失效柔轮微观组织性能满足使用要求，但在应力集中程度最大的齿根位置依然存在加工痕迹，沿着这些加工痕迹断裂的特征较为明显。

因此柔轮的失效主要源于机加工过程中残留的刀痕，这些刀痕在服役过程中成为应力集中源，导致沿加工刀痕萌生裂纹。

通过适当的喷丸处理能解决这些残留的刀痕，有效缓解早期断裂。

关键词：谐波减速器，柔轮，失效分析，喷丸Fracture failure analysis of flexible gear for harmonic reducerZou Anbing（1. Guizhou Qunjian Precision Machinery Co.，Ltd.，Zunyi 563000，China）Abstract：The fracture failure reason of flexible gear during bench test is analyzed. According to the characteristic analysis of microstructure and appearance of fracture,The flexible gear has good microstructure uniformity and mechanical properties. However, in the root position, where undertake the greatest stress concentration during operation, has obvious machining traces. And the fracture along these machining traces is obvious. Therefore, the failure of the flexible gear stems from the remaining knife marks in the machining process mainly, these marks become the source of stress concentration during the operating, and leading to the initiation of cracks along the machining traces. Thesetraces can be solved by proper peening treatment, and prevent early failure of the flexible gear.Key words: Harmonic reducer, flexible gear, failure analysis, shot peening0前言：谐波减速器是现代工业机器人所需的关键零部件，其价值约占工业机器人总成本的35%左右，我国仅工业机器人减速器市场就达30.8亿/年，具有极大的市场空间。

作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。

1、RV减速器和谐波减速器的原理和优劣势RV减速机用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节，负载大的工业机器人，一二三轴都是用RV。

相比谐波减速机，RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。

RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。

谐波减速机用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，谐波减速器是谐波传动装置的一种，谐波传动装置包括谐波加速器和谐波减速器。

谐波减速器主要包括：刚轮、柔轮、轴承和波发生器三者，四者缺一不可。

其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。

谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。

两者都是少齿差啮合，不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的，它需要反复的高速变形，所以它比较脆弱，承载力和寿命都有限。

RV通常是用摆线针轮，谐波以前都是用渐开线齿形，现在有部分厂家使用了双圆弧齿形，这种齿形比渐开线先进很多。

减速器的两巨头是Nabtesco和Hamonica Drive，他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。

这两种减速器都是微米级的加工精度，光这一条在量产阶段可靠性高就很难了，更别说几千转的高速运转，而且还要高寿命。

谐波减速器由“柔轮、波发生器、刚轮、轴承”这四个基本部件构成。

柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。

波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。

波发生器转动的过程中，柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。

波发生器每正时针旋转180°，柔轮就相当于刚轮逆时针旋转1个齿数差。

在180°对称的两处，全部齿数的30%以上同时啮合，这也造就了其高转矩传送。

相比谐波减速器，RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，还具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。

减速器是机器人等机械的重要部件，近年来，随着技术的不断发展，减速器也不断更迭，发生了不小的变化，例如近年出产的谐波减速器，相比以往的减速器产品就有更多的优势。

下面就给大家介绍一下该产品的构成及原理。

上世纪60年代，行星齿轮传动发展出一种新的传动形式-请波传动，随后第一台谐波减速器诞生制,主要由波发生器、钢轮和柔性轮三部分组成，其中柔性轮的齿数略小于钢轮的齿数，如上图。

谐波减速器基本的工作原理为:当波形发生器安装于柔性轮的内圆时，弹性部件的柔轮由于力的作用发生变形而成椭圆形状，在椭圆长轴处，两轮完全进入啮合状态，在短轴处完全脱开，短轴或长轴之间处于啮合和脱开的中间状态。

当波发生器开时转动时，柔轮在力的不间断作用下的发生变形，两轮轮齿在进入啮合到脱开的期间，两轮的工作状态在连续发生变化，导致错齿运动产生，实现运动传递。

该型减速器主要应用于传功精度高、安装空间小、轻载等场合，如轻型机器人或大型机器人的小臂、手部或手腕等部分。

以上就是由四川志方科技有限公司为大家提供的关于谐波齿轮减速器的基本信息，如果还想了解更多，或者你身边的减速器需要进行检测，急需一台专业的试验台，建议咨询专业的厂家。

四川志方科技有限公司是一家致力于非标自动化测试系统研发、生产、销售、售后服务为一体的高科技企业。

产品适用于航天、航空、军工、机械制造、科研、教学等多个领域。

2017年中国市场工业机器人减速器竞争力排名TOP10文/高工产研机器人研究所（GGII）2017年中国工业机器人销量实现高速增长，拉动核心零部件——减速器需求量迅速上升。

据高工产研机器人研究所（GGII）调研数据显示，预计2017年中国工业机器人减速器新增需求量将有望突破33万台，同比增速超70%；预计市场规模达到25亿元左右，同比增速超60%。

图表 1 2013-2017年中国工业机器人减速器市场需求及其市场规模（万台，亿元，%）数据来源：高工产研机器人研究所（GGII）减速器紧缺，对机器人厂商产能的扩大形成一定的制约。

2017年，由于下游需求的持续扩大，工业机器人需求量暴增，进而拉动减速器需求的增长。

2017年上半年，因为减速器厂商现有产能无法满足市场需求，市场缺货现象较为普遍，对机器人厂商产能扩大造成一定的制约，缺货现象在下半年得到一定程度的缓解。

国产减速器厂商进步明显，国内入局者将增多。

2017年，国产主要减速器厂商销量增长明显，几乎都实现了翻番，但因为市场定位及产品性能方面的因素，呈量增价减的趋势。

根据GGII调研显示，基于市场的旺盛需求和自身成本的考量，不少厂商已开始切入减速器领域，预计未来中国市场减速器入局者将进一步增多，产品价格将加快下行速度，进而促使到机器人成本的进一步降低。

高工产研机器人研究所（GGII）结合中国市场机器人减速器企业的产业布局以及综合实力等因素，盘点出2017年中国市场最具竞争力的机器人减速器TOP 10企业(6家RV和5家谐波企业)。

图表 2 中国市场工业机器人减速器竞争力TOP 10资料来源：高工产研机器人研究所（GGII）评选方法：根据评选对象2017年企业市场销量情况（60%）、综合研发实力（40%）维度综合考量排名。

RV减速器：NO.1、纳博特斯克纳博特斯克由帝人精机株式会社和纳博克株式会社2003年合并而来，是全球最大的精密摆线针轮减速机制造商，自1986年由垂井工厂开始投入量产以来，截至2017年年底已累计生产精密RV减速器超700万台。

我国谐波减速器发展历程
我国谐波减速器的发展历程可以追溯到上世纪80年代初。

当时，我国开始引进谐波减速器的技术，并进行了一系列的研究和开发工作。

随着对谐波减速器技术的深入理解和积累，我国逐渐取得了一
系列重要的突破和进展。

在技术方面，我国谐波减速器的发展经历了从技术引进到自主
研发的过程。

在初期阶段，我国主要依靠技术引进，通过合作和学
习国外先进技术，逐步掌握了谐波减速器的关键技术。

随着国内科
研力量的不断壮大和技术水平的提升，我国开始了自主研发谐波减
速器的工作，并取得了一系列重要的研究成果。

在产业化方面，我国谐波减速器的发展经历了从生产技术积累
到产业化规模化的过程。

初期阶段，我国主要进行了谐波减速器生
产技术的积累和改进，逐步提高了生产工艺和质量水平。

随着市场
需求的不断增长和产业化规模化的要求，我国谐波减速器产业逐渐
形成，并取得了一定的市场份额。

在创新方面，我国谐波减速器的发展经历了从跟随到领先的过程。

初期阶段，我国主要依靠技术引进和模仿，处于跟随的状态。

随着自主研发能力的不断提升和创新意识的增强，我国谐波减速器逐渐实现了从跟随到领先的转变，取得了多项技术创新成果。

总的来说，我国谐波减速器的发展历程经历了技术引进到自主研发、生产技术积累到产业化规模化、跟随到领先的过程。

未来，随着技术的不断创新和产业的不断壮大，我国谐波减速器必将迎来更加广阔的发展空间。

Enterprise Development专业品质权威Analysis Report企业发展分析报告浙江如川谐波传动科技有限公司免责声明:本报告通过对该企业公开数据进行分析生成，并不完全代表我方对该企业的意见，如有错误请及时联系;本报告出于对企业发展研究目的产生，仅供参考，在任何情况下，使用本报告所引起的一切后果，我方不承担任何责任:本报告不得用于一切商业用途，如需引用或合作，请与我方联系:浙江如川谐波传动科技有限公司1企业发展分析结果1.1 企业发展指数得分企业发展指数得分浙江如川谐波传动科技有限公司综合得分说明：企业发展指数根据企业规模、企业创新、企业风险、企业活力四个维度对企业发展情况进行评价。

该企业的综合评价得分需要您得到该公司授权后，我们将协助您分析给出。

1.2 企业画像类别内容行业空资质增值税一般纳税人产品服务、工业机器人、工业自动控制系统装置技术研发1.3 发展历程2工商2.1工商信息2.2工商变更2.3股东结构2.4主要人员2.5分支机构2.6对外投资2.7企业年报2.8股权出质2.9动产抵押2.10司法协助2.11清算2.12注销3投融资3.1融资历史3.2投资事件3.3核心团队3.4企业业务4企业信用4.1企业信用4.2行政许可-工商局4.3行政处罚-信用中国4.4行政处罚-工商局4.5税务评级4.6税务处罚4.7经营异常4.8经营异常-工商局4.9采购不良行为4.10产品抽查4.11产品抽查-工商局4.12欠税公告4.13环保处罚4.14被执行人5司法文书5.1法律诉讼（当事人）5.2法律诉讼（相关人）5.3开庭公告5.4被执行人5.5法院公告5.6破产暂无破产数据6企业资质6.1资质许可6.2人员资质6.3产品许可6.4特殊许可7知识产权7.1商标7.2专利7.3软件著作权7.4作品著作权7.5网站备案7.6应用APP7.7微信公众号8招标中标8.1政府招标8.2政府中标8.3央企招标8.4央企中标9标准9.1国家标准9.2行业标准9.3团体标准9.4地方标准10成果奖励10.1国家奖励10.2省部奖励10.3社会奖励10.4科技成果11土地11.1大块土地出让11.2出让公告11.3土地抵押11.4地块公示11.5大企业购地11.6土地出租11.7土地结果11.8土地转让12基金12.1国家自然基金12.2国家自然基金成果12.3国家社科基金13招聘13.1招聘信息感谢阅读:感谢您耐心地阅读这份企业调查分析报告。

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(gf·cm)飞轮矩GD2(kgf·m2)转动惯量I(kg·m2)XB1-25 30～80 1.97×10-6 0.49×10-6XB1-32 45～160 7.60×10-6 1.90×10-6XB1-40 60～200 2.35×10-5 0.59×10-5XB1-50 80～300 7.10×10-5 1.77×10-5XB1-60 120～500 1.66×10-4 0.42×10-4XB1-80 200～800 4.94×10-4 1.23×10-4XB1-100 400～1250 1.49×10-3 0.37×10-3XB1-120 650～1800 3.62×10-3 0.90×10-3XB1-160 1000～3500 1.64×10-2 0.41×10-2XB1-200 2500～7000 4.83×10-2 1.21×10-2XB1-250 4500～15000 / / 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。

谐波减速机应用实例
谐波减速机是一种新型的减速机，其结构简单，性能稳定，噪音低，寿命长等特点，被广泛应用于机械制造、电力、数控机床、工业自动化等领域。

下面介绍几个谐波减速机的应用实例：
1. 机械加工：谐波减速机可以应用于多种机械加工设备，如车床、铣床、钻床等。

其优良的运转性能和稳定性，可以保证机器的高效、精确运转，提高生产效率和加工品质。

2. 包装设备：谐波减速机可以应用于各种包装设备，如封口机、灌装机、贴标机等。

其精确的控制性能和高效的传动能力，可以保证包装生产线的高速、精确运转，提高生产效率。

3. 机器人：谐波减速机可以应用于各种机器人，如工业机器人、服务机器人等。

其高速、精确的运转特性，可以保证机器人的灵活、高效运动，提高机器人的工作效率和精度。

4. 焊接设备：谐波减速机可以应用于各种焊接设备，如点焊机、弧焊机等。

其稳定的控制性能和高效的传动能力，可以保证焊接设备的高速、稳定运转，提高焊接质量和生产效率。

总之，谐波减速机的应用范围非常广泛，可以应用于各种机械设备、自动化生产线等领域，提高生产效率和产品质量。

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