1、諧波齒輪傳動及諧波減速器 主講 周蘭諧波減速器的簡介第1頁一、諧波齒輪傳動基本組成及特點諧波減速器的簡介第2頁1組成： 諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動簡稱。是一個少齒差行星傳動。通常由剛性圓柱齒輪G、柔性圓柱齒輪R、波發生器H和柔性軸承等零部件組成。 柔輪和剛輪齒形有直線三角齒形和漸開線齒形兩種，以后者應用較多 。諧波減速器的簡介第3頁諧波齒輪傳動組成圖例：諧波減速器的簡介第4頁2特點（1）：諧波齒輪傳動既可用做減速器，也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發生器三者任何一個均可固定，其余二個一為主動，另一個為從動。傳動比大，且外形輪廓小，零件數目少，傳動效率高。效率高達9296，單級傳動比可達504

2、000。 諧波減速器的簡介第5頁2特點（2）：承載能力較高：柔輪和剛輪之間為面接觸多齒嚙合，且滑動速度小，齒面摩損均勻。柔輪和剛輪齒側間隙是可調：當柔輪扭轉剛度較高時，可實現無側隙高精度嚙合。諧波齒輪傳動可用來由密封空間向外部或由外部向密封空間傳遞運動。諧波減速器的簡介第6頁二、工作原理諧波減速器的簡介第7頁1齒差：諧波齒輪傳動中，剛輪齒數zG略大于柔輪齒數zR，其齒數差要依據波發生器轉一周柔輪變形時與剛輪同時嚙合區域數目來決定。即zG-zR=u。當前多用雙波和三波傳動。錯齒是運動產生原因ZGZR諧波減速器的簡介第8頁2變形： 波發生器長度比未變形柔輪內圓直徑大：當波發生器裝入柔輪內圓時，迫使

3、柔輪產生彈性變形而呈橢圓狀，使其長軸處柔輪輪齒插入剛輪輪齒槽內，成為完全嚙合狀態；而其短軸處兩輪輪齒完全不接觸，處于脫開狀態。由嚙合到脫開過程之間則處于嚙出或嚙入狀態。當波發生器連續轉動時：迫使柔輪不停產生變形，使兩輪輪齒在進行嚙入、嚙合、嚙出、脫開過程中不停改變各自工作狀態，產生了所謂錯齒運動，從而實現了主動波發生器與柔輪運動傳遞。諧波減速器的簡介第9頁工作原理圖例：波發生器旋轉方向與柔輪轉動方向相反。諧波減速器的簡介第10頁柔輪與剛輪齒面嚙合過程：諧波減速器的簡介第11頁三、單級諧波齒輪常見 傳動形式和應用諧波減速器的簡介第12頁1剛輪固定柔輪輸出： 波發生器主動，單級減速，結構簡單，傳動

4、比范圍較大，效率較高，應用極廣，i=75500。諧波減速器的簡介第13頁2柔輪固定剛輪輸出：波發生器主動，單級減速，結構簡單，傳動比范圍較大，效率較高，可用于中小型減速器，i=75500。諧波減速器的簡介第14頁3波發生器固定剛輪輸出：柔輪主動，單級微小減速，傳動比準確，適合用于高精度微調傳動裝置，i=1.0021.015。諧波減速器的簡介第15頁四、諧波發生器傳動比計算諧波減速器的簡介第16頁1、公式推導（1）：以剛輪固定，柔輪輸出為例，推導傳動比計算公式。當剛輪固定時，nG=0。假如反過來看，即將柔輪當做輸入，剛輪當做輸出，則： 諧波減速器的簡介第17頁1、公式推導（2）：實際上，運動是從

5、波發生器輸入，減速器傳動比為：諧波減速器的簡介第18頁五、柔輪、波發生器 常見結構型式諧波減速器的簡介第19頁1柔輪常見結構型式： 柔輪結構型式與諧波傳動結構類型選擇相關。柔輪和輸出軸聯結方式直接影響諧波傳動穩定性和工作性能。筒形底端聯接式：結構簡單，聯接方便，制造輕易，剛性較大，應用較普遍。筒形花鍵聯接式：軸向尺寸較小，扭轉剛性好，傳動精度較高，聯接方便，承載能力較大。筒形銷軸聯接式：軸向尺寸較小，結構簡單，制造方便，但載荷沿齒寬分布不均勻。諧波減速器的簡介第20頁筒形底端聯接式圖例：諧波減速器的簡介第21頁筒形花鍵聯接式圖例：諧波減速器的簡介第22頁筒形銷軸聯接式圖例：諧波減速器的簡介第2

6、3頁2波發生器常見結構型（1）： 波發生器是迫使柔輪發生彈性變形主要元件，按變形波數不一樣，慣用有雙波和三波兩種。雙波發生器結構型式主要有滾輪式、凸輪式、偏心盤式和行星式。 諧波減速器的簡介第24頁波發生器種類圖例（1）：凸輪式滾輪式偏心盤式諧波減速器的簡介第25頁2波發生器常見結構型（2）：雙滾輪式： 結構簡單，制造方便，形成波峰輕易，但柔輪變形未被主動控制，承載能力較低，多用于不主要低精度輕載傳動。多滾輪式：柔輪變形全周被主動控制，承載能力較高，多用于不宜采取偏心盤式或凸輪式波發生器特大型傳動。諧波減速器的簡介第26頁波發生器種類圖例（2）：諧波減速器的簡介第27頁3諧波傳動主要零件慣用材料：柔輪：30CrMnSi、35CrMnSiA、40CrNiMoA剛輪45、40Cr凸輪或偏心盤45諧波減速器的簡介第28頁六、諧波發生器經典結構 諧波減