摆线轮减速机与谐波减速机
一分钟谈谈RV减速器和谐波减速机的优缺点
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。
RV减速机和谐波减速机对比,哪个性能更好？
大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速机和谐波减速机。
那么，对于这两种减速机，哪个更有优势？两者的原理、优劣势区别在哪？是否可以相互取代？让我们一起来了解一下。
谐波减速机用于负载小的工业机器人，或者是大型机器人末端几个轴，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。
谐波减速机是谐波传动装置的其中一种，谐波传动装置包括了加速机和减速机。
谐波减速机主要结构有刚轮、柔轮、轴承和波发生器，缺一不可。
其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。
RV减速机常适用于扭矩较大的机器人关节中，具体是腿部腰部和肘部这三个关节。
负载大的工业机器人，一二三轴用的都是RV减速机。
RV减速机与谐波减速机相比具有更高的疲劳强度、刚度和寿命。
谐波减速机的缺点还包括，随着使用时间增长，运动精度会降低。
跟谐波减速机重量轻体积小的的优点相反，RV减速机的缺点是其重量重，外形尺寸较大。
两者均为少齿差啮合，不同的是谐波减速机中的一种关键齿轮具有柔性，需要反复高速变形，因而较为脆弱，所以谐波减速机跟RV减速机相比，承载能力低，寿命短。
RV减速机一般用的是摆线针轮，谐波减速机以前用的的是渐开线齿形，现在有些厂家用的是双圆弧齿形，比渐开线更高级一些。
与谐波减速机相比，RV减速机是一种新兴起的传动产品，RV减速机其实是在传统针线针轮减速机的基础上发展起来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，而且具有更多的优势，比如寿命长、保持精度稳定、效率高、传动顺畅等。
对于两者能不能替代的问题，概括来说其实有两种说法。
1、一是可以替代，但只是部分型号之间可以替代。
我们前面已经提到过RV减速机比机器人常用的谐波传动的疲劳强度、刚性和寿命都要高得多，而且回差精度稳定，不会像使用时间增长的谐波传动那样，运动精确度会明显降低。
很多国家的高精度机器人传动多采用RV减速机，所以RV减速机有一种发展趋势，逐渐开始取代了先进机器人传动中的谐波减速机。
谐波减速机的特点是轻和小，在这方面，行星减速机和RV减速机却很难做到。
常见的几种减速电机简介
常见的几种减速电机简介一般的减速机有斜齿轮减速电机(包括平行轴斜齿轮减速电机、蜗轮减速电机、锥齿轮减速电机等等)、行星齿轮减速机、摆线针轮减速电机、蜗轮蜗杆减速电机、行星摩擦式机械无级变速电机等等。
1)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。
2)谐波减速电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。
3)行星减速电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。
减速电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电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，普通的减速电机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比减速箱(或叫齿轮箱)的用途有： 1.加速减速，就是常说的变速齿轮箱。
2.改变传动方向，例如我们用两个扇形齿轮可以将力垂直传递到另一个转动轴。
3.改变转动力矩。
同等功率条件下，速度转的越快的齿轮，轴所受的力矩越小，反之越大。
4.离合功能：我们可以通过分开两个原本啮合的齿轮，达到把发动机与负载分开的目的。
比如刹车离合器等。
5.分配动力。
例如我们可以用一台发动机，通过齿轮箱主轴带动多个从轴，从而实现一台发动机带动多个负载的功能。
齿轮箱的工作原理：齿轮箱是用来变速的，减速箱或者减速电机多是通过齿轮变速，原理一说白了就是一个大齿轮带齿轮或小齿轮带大齿轮从上面介绍可以看出：减速电机变比一旦选好速比，就不能改变，减速箱可以变速和改变传动方向。
机器人常用的减速机
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机器人常用的减速机
RV减速器
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1—机架外 2—输入齿轮 3—直齿轮 4—曲轴 5—RV齿轮 6—针轮 7—输出法兰
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机器人常用的减速机
RV减速器 RV减速器内部的主要零部件有：输出法兰、输入齿轮、直齿轮、曲轴、RV 齿轮、和针轮等。零部件介绍如下： 1. 输入齿轮轴：齿轮轴用来传递输入功率，且与直齿轮互相啮合。 2. 直齿轮：也就是渐开线行星轮，它与曲轴固联，两个行星轮均匀地分布在一 个圆周上，起功率分流的作用，即将输入功率分成两路传递给摆线针轮行星 机构。 3. 曲轴：曲轴是摆线轮的旋转轴。它的一端与直齿轮相联接，另一端与输出法 兰相联接，它可以带动摆线轮产生公转，而且又支撑摆线轮产生自转。 4. 摆线轮（RV 齿轮）：为了实现径向力的平衡在该传动机构中，一般应采用两 个完全相同的摆线轮，分别安装在曲柄轴上，且两摆线轮的偏心位置相互成 180°。 5. 针轮：针轮与机架固连在一起而成为针轮壳体，在针轮上安装有 30 个针齿。 6. 输出法兰：是 RV 型传动机构与外界从动工作机相联接的构件，输出运动或 动力。
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致真唯实
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机器人常用的减速机
谐波减速器 谐波齿轮减速器是一种利用柔性构件的弹性变形波进行运动和动力传递变换 的新型齿轮减速器，具有结构简单、体积小、传动比大、精度高、可向密封空间 传递运动和动力等优点，因而在精密程度要求高的工业机器人系统中经常得到应 用。
减 速 机
主体
钢轮
柔轮
波发生器
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机器人常用的减速机
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摆线式针轮减速机原理
摆线式针轮减速机原理
摆线式针轮减速机是一种常用的减速装置，具有结构简单、传动效率高、噪声低等优点。
其工作原理如下：
1. 针轮传动：摆线式针轮减速机利用针轮和摆线齿轮的咬合传动来实现减速。
针轮是一个圆柱体，表面齿刻有一条或多条螺旋状的凸起齿槽。
摆线齿轮则由一组齿数稍多的直齿轮组成，齿轮的齿数比针轮的齿数多一个。
当针轮和摆线齿轮咬合时，由于针轮的齿数比摆线齿轮的齿数少一个，所以针轮每转动一周，摆线齿轮只转动不到一周，实现减速效果。
2. 减速比计算：摆线式针轮减速机的减速比可以根据针轮和摆线齿轮的齿数来计算。
减速比等于针轮的齿数除以摆线齿轮的齿数。
例如，若针轮的齿数为20，摆线齿轮的齿数为21，则
减速比为20/21。
3. 齿轮传动特点：摆线式针轮减速机的齿轮传动采用齿轮啮合的方式，因此传动效率较高。
同时，由于针轮和摆线齿轮的齿形特点，可以实现较高的传动精度和运动平稳性。
此外，相比其他传动装置，摆线式针轮减速机的噪声较低，运行平稳可靠。
4. 应用领域：摆线式针轮减速机广泛应用于机械传动领域，例如工业机械设备、自动化设备、机床和机器人等。
由于其结构简单、传动效率高等特点，可以满足不同工况下的需求。
总之，摆线式针轮减速机通过针轮和摆线齿轮的咬合传动来实
现减速，具有结构简单、传动效率高、噪声低等优点，在机械传动领域有着广泛的应用。
RV及Harmonic Drive减速机
珠海运泰利自动化
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2.2 我国机器人基础部件技术及产业的建议
从研发，到加工制造，再到产业化应用整个过程中，联合国内各家优势单位，以RV减 速机为例，以重庆大学机械传动国家重点实验室等高校院所为研究基础，以浙江恒 丰泰，秦川机床厂等一批有实力的减速机生产厂商加工和产业化主体，以奇瑞，广 州数控，苏州博实等机器人制造商的客观需求为拉动力，加速整个高精度机器人减 速机的产业化发展。 建立工业机器人关键部件检测中心，按照国家标准，对各类关键部件实施全面的性 能检测和产品认证。这对于成熟产品形成的不断完善，确保产品质量十分必要。 实行财政补贴:在工业机器人及相关基础部件产业化的初期，为了支持国产机器人 的发展，对规模化生产的企业，可按其实际销售的相关人产品，参照国际市场的平 均价格，给予一定比例(如20一40%)的补贴。 对采用国产机器人的应用工程给予一定时期(3一5年)的减免税优惠，或对典型的应 用 工程系统，经申请、核准予以经费支持，以扶持整个产业的发展。
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2.1 国内外发展趋势
在机器人高精度谐波减速机方面, 在其齿轮传动中采用双圆弧 齿廓，可以有效改善柔轮齿根的应力状况和传动啮合质量，提高承 载能力、扭转刚度和柔轮疲劳寿命，并可降低最小传动比。日本的 IH齿形是基于余弦凸轮波发生器开发的双圆弧齿形，由于采用近似 方法设计，应用初期出现了齿廓干涉等问题，但是到1990年代初期 已经基本完善。目前，日本谐波传动系统有限公司的谐波产品有十 几个类型，二十多个系列，最小传动比为30，型号中带有字母 “S”的，其齿形为双圆弧齿形，产品垄断了主要国际市场。其中 超短杯型号CSD和SHD，其柔轮长度仅有常规谐波传动柔轮的1/3， 既增加传动刚度，又大幅度减轻了谐波减速器重量。此外，在谐波 传动轻量化技术方面，采用铝等轻合金材料制造波发生器与减速器 壳体等方式，减薄刚轮外缘以及改进连接结构等形式，使整机重量 大幅度减轻。 相比于谐波减速机，RV减速机具有更高的高度和回 转精度，目前其发展方向是如何通过对内部轴承的配置，材料和热 处理工艺的改进，增加减速机的扭转刚度，最大抗弯弯矩，以及提 高在频繁加减速等恶劣工况下的使用寿命。
减速机的种类
减速机的种类减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。
它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。
减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。
以下是常用的减速机分类：⑴摆线针轮减速机⑵硬齿面圆柱齿轮减速器⑶行星齿轮减速机⑷软齿面减速机⑸三环减速机⑹起重机减速机⑺蜗杆减速机⑻轴装式硬齿面减速机⑼无级变速器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。
常用材料的密度常用材料的密度材料名称密度(10^3kg/m^3)(g/cm^3) ─────────────────────灰铸铁7.0白口铸铁7.55可锻铸铁7.3碳钢7.8-7.85铸钢7.8钢材7.85高速钢8.3-8.7不锈钢、合金钢7.9钨钴类硬质合金钢14.4-14.9钨钛钴类质合金钢9.5-12.4硅钢片7.55-7.8紫铜8.9黄铜8.4-8.85铸造黄铜8.62锡青铜8.7-8.9无锡青铜7.5-8.2轧制磷表铜8.8冷拉青铜8.8工业用铝 2.7可铸铝合金 2.7铝镍合金 2.7镍8.9镍铜合金8.8锌铝合金 6.3-6.9铸锌 6.86锌板7.2铅板11.37锰7.43铬7.19锡7.29金19.32银10.5汞13.55镁合金 1.74硅钢片7.55-7.8 锡基轴承合金7.34-7.75 铅基轴承合金9.33-10.67 杉木0.376铁杉、山0.486-0.5 云南松.柏木0.588马尾松.榆木0.533-0.548 桦木.楠木0.61-0.625 .水曲柳0.686柞栎(柞木) 0.766软木0.1-0.4胶合板0.56刨花板0.4竹材0.9石墨 1.9-2.3混凝土 1.8-2.45普通粘土砖 1.7粘土耐火砖 2.1硅质耐火砖 1.8-1.9镁质耐火砖 2.6镁质耐火砖 2.8高铬质耐火砖 2.2-2.5石灰石.滑石 2.6-2.8花岗石 2.6-3水泥 1.2碳化硅 3.1金钢砂 4普通玻璃 2.4-2.7工业橡胶 1.3-1.8纯橡胶0.93皮革0.4 -1.2 聚氯乙烯 1.35-1.4 聚苯乙烯 1.05-1.07 聚乙烯0.92-0.95 聚丙烯0.9 -0.91 聚甲醛 1.41-1.43 氟塑料 2.1 -2.2 无填料的电木 1.2胶木板.纤维板 1.3 -1.4赛璐珞 1.35-1.4 有机玻璃 1.18泡沫塑料0.2酚醛层压塑料 1.3-1.45 尼龙6 1.13-1.14 尼龙66 1.14-1.15 尼龙1010 1.04-1.06 橡胶夹布传动带0.8 -1.2 胶木石棉带 2.0汽油0.66-0.75石油0.82各类机油0.9-0.95 水(4℃) 1.0。
谐波减速器原理
谐波减速器原理
## 一、谐波减速器概述
1. 谐波减速器是一种新型的电机传动装置，它结合了电动机和传统的谐波齿轮减速器的性能，将传统的减速器的齿轮组与电机的定子结合，利用电机转子的本质特性，通过制作精密的多槽定子来实现传动系统的精密减速。
2. 谐波减速器的结构和传统的齿轮减速器的结构类似，它也由定子、转子等部件组成，只不过转子多了一组谐波齿轮组。
同时，由于它把电机之间的磁链接耦合，并利用定子（螺旋耦合）达到模块间传输力，它还比传统的齿轮减速器有更强的耐热性能，可以把电机的温度低于一般的减速器。
## 二、谐波减速器的工作原理
1. 当谐波减速器的电机转子旋转时，谐波齿轮组与定子槽发生磁链接耦合，这样，就形成了螺旋接触，转子上的接触区域有多个，而定子上的接触区域只有一个，所以，谐波减速器可以提供高负荷，高力矩传输。
2. 谐波减速器电机转子在螺旋传递过程中，受磁链接耦合的作用，传动系统的动载荷受到有效的减轻，从而可以达到很高的精确度和平稳性，较大的负荷耐受能力，因此是电机精密减速的理想装置。
## 三、谐波减速器的优点
1. 谐波减速器体积小巧，性能优良，它采用螺旋接触技术，可以有效减少传动系统的动载荷，从而达到传动系统的精确度和平稳性。
2. 谐波减速器的耐热性能比传统的减速器更强，在极端温度下依然能保持很高的性能。
同时，谐波减速器在传输力矩时，减少了摩擦损失，可大大提高定子等部件的使用寿命，满足上位机对数据采集，高精度控制等要求。
3. 谐波减速器可高效传输大扭矩，噪声低，并且效率非常高，可将电机的温度低于一般的减速器，维护成本更低，综上所述，谐波减速器是一种新型的优质的传动装置，也是电机减速领域最令人兴奋的产品。
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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—)，
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。
5应用范围编辑
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，采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。
它传递的功率从几十瓦到几十千瓦，但大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场
摆线轮减速机
基本原理是：
当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。