淺析諧波齒輪減速機

引言：隨著人類文明的延續(xù)拓展，科學技術(shù)水平應時代不斷提升。而人類對未知的探索也不僅僅局限于地球之內(nèi)，古往今來，外太空的神秘一直縈繞在我們心頭。由此，諧波齒輪減速機應運而生，它作為尖端技術(shù)產(chǎn)品應用于火箭、衛(wèi)星及航天等各個領(lǐng)域。而在市面中卻不能經(jīng)?？吹剿挠白樱裉炀蛠硪黄鸾颐匕?！

　　諧波齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成，諧波齒輪減速機是齒輪減速機中的一種新型傳動結(jié)構(gòu)，它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波，引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別，在嚙合理論、集合計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點，和普通減速器相比，由于使用的材料要少50%，其體積及重量至少減少1/3。

　　同時，它的優(yōu)點還是顯著的：

　　(1)傳動速比大。單級諧波齒輪傳動速比范圍為70~320，在某些裝置中可達到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)承載能力高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數(shù)多，雙波傳動同時嚙合的齒數(shù)可達總齒數(shù)的30％以上，而且柔輪采用了高強度材料，齒與齒之間是面接觸。

　　(3)傳動精度高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數(shù)多，誤差平均化，即多齒嚙合對誤差有相互補償作用，故傳動精度高。在齒輪精度等級相同的情況下，傳動誤差只有普通圓柱齒輪傳動的1/4左右。同時可采用微量改變波發(fā)生器的半徑來增加柔輪的變形使齒隙很小，甚至能做到無側(cè)隙嚙合，故諧波齒輪減速器傳動空程小，適用于反向轉(zhuǎn)動。

　　(4)傳動效率高、運動平穩(wěn)。由于柔輪輪齒在傳動過程中作均勻的徑向移動，因此，即使輸入速度很高，輪齒的相對滑移速度仍是極低(故為普通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％)。又由于嚙入和嚙出時，齒輪的兩側(cè)都參加工作，因而無沖擊現(xiàn)象，運動平穩(wěn)。

　　(5)結(jié)構(gòu)簡單、零件數(shù)少、安裝方便。僅有三個基本構(gòu)件，且輸入與輸出軸同軸線，所以結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。

　　(6)體積小、重量輕。與一般減速器比較，輸出力矩相同時，諧波齒輪減速器的體積可減小2／3，重量可減輕1／2。

　　(7)可向密閉空間傳遞運動。利用柔輪的柔性特點，輪傳動的這一可貴優(yōu)點是現(xiàn)有其他傳動無法比擬的。

　　不過，由于諧波減速器的構(gòu)件——柔輪和波發(fā)生器，生產(chǎn)制造難度高，所以購買的價格不菲。并且，所需要的傳動比不能低，齒數(shù)也不能少，否則容易發(fā)生疲勞損壞。同時，由于它不具備中間軸的結(jié)構(gòu)，所以沒有中間速度，在使用時需要注意。

　　以上是對諧波齒輪減速機的簡要介紹與分析，在高動態(tài)性能的伺服系統(tǒng)中，它逐漸有了自己的一席之地，相信在不久的未來，該產(chǎn)品會廣泛運用于各個領(lǐng)域中。