谐波齿轮减速机的主要性能-国标--规范表
谐波齿轮减速器设计及性能仿真(1)
分类号密级XXX毕业设计(论文)谐波齿轮减速器设计及性能仿真姓名班级XXX学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
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论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要谐波传动是一个相对较新类型的传输。
新的运动转换原理，新的啮合特性，但柔性部件的发展有这样的传输原因需要专门的理论。
与一般的齿轮传动比，体积小，重量轻，精度高，低噪音等相比。
由于谐波传动柔轮的存在可以产生变形控制波动，从而使啮合原理，算术几何，强度计算，结构设计，与传统的刚性构件面向实质上是一个很大的区别。
关键词: 谐波、有限元、三维、减速机AbstractHarmonic drive is a relatively new type of transmission.Since the invention of the harmonic drive has experienced several decades.New sports transformation principle, a new meshing feature, a flexural member is the development of the cause of the transmission need special theory.It compared with the general gear transmission, large transmission ratio, small volume, light weight, high precision, low noise, etc.Because there exist in harmonic gear drive can cause a controllable wave deformation of soft round, so that the meshing theory of arithmetic, geometry, strength calculation, structure design, with the traditional rigid gear transmission components in nature are very differentKeywords: Harmonic, finite element, 3 d, reducer全套图纸外文翻译扣扣: 1411494633目录摘要 (3)Abstract (3)第1章绪论 (6)1.1论文概述 (6)1.2 谐波减速机国内外发展现状 (6)1.3本文研究内容 (8)1.4本文研究意义 (8)第2章谐波减速机方案设计 (9)2.1谐波减速机组成 (9)2.2谐波减速机分类 (9)2.3谐波减速机传动方案 (11)2.4本章小结 (12)第3章谐波减速机设计 (13)3.1 传动装置总体设计 (13)3.1.1传动方案的确定 (13)3.1.2刚轮柔轮齿数模数确定 (13)3.2 谐波齿轮传动的主要参数确定 (13)3.2.1主要啮合参数的选择 (13)3.2.2柔轮刚轮的几何尺寸计算 (14)3.2.3 保证传动正常工作的条件 (16)3.3 主要零件的材料和结构 (16)3.3.1柔轮材料 (16)3.3.2刚轮材料 (17)3.3.3波发生器材料 (17)3.3.4柔轮结构设计 (17)3.3.5刚轮结构设计 (18)3.4 承载能力计算 (20)3.5 传动效率的计算 (23)3.6本章小结 (23)第4章谐波减速机三维建模 (24)4.1 Solidworks三维建模技术 (24)4.2谐波减速机三维建模 (24)4.3谐波减速机装配 (31)4.4 本章小结 (34)第5章谐波齿轮减速器ADAMS仿真 (35)5.1虚拟样机技术 (35)5.2 ADAMS软件概述 (35)5.3 谐波齿轮减速器前处理 (36)5.4 谐波齿轮减速器运动仿真 (40)5.5 本章小结 (42)总结43致谢 (44)参考文献 (45)第1章绪论1.1论文概述传动原理与普通谐波传动齿轮是相异的，它是利用柔性齿轮的受控弹性变形。
谐波齿轮减速器的设计研究
（6）谐波齿轮传动还可以向密封空间传递运动和动力，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。 （7）传动效率较高，且在传动比很大的情况下，仍具有较高的效率。 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型柔轮，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齿轮减速器的主要参数见表1，国外柔轮结构比较见 图1
2.1 确定传动方案................................................................................................. 3 2.2 传动比的计算及钢轮柔轮的齿数................................................................. 5 2.3 柔轮和刚轮的材料.......................................................................................... 5
注：此表如不够填写，可另加附页。
主要参考资料（具体格式以规范化要求规定为准）
1.文献检索关键词：谐波齿轮传动 推杆减速器 变速轴承 2. 孙恒.机械原理[M].高等教育出版社,2001 3. 徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社,1995 4. 司光晨.谐波齿轮传动[M].国防工业出版社,1978 5. 饶振纲.行星齿轮传动的设计[M].化学工业出版社,2003 6.减速机信息网：/
术的研究。它是建立在弹性变形理论基础上的一种新型传动技术。1959年美国学者 C·W·
谐波齿轮
1990
料
轮
3 谐波齿轮的应用
1 应用于航天、飞行器领域 2 应用于航空工业领域 3 应用于机器人工业领域 4 用于电子工业领域 5 用于印刷、包装机械领域 6 用于机床、加工中心领域 7 用于纺织机械、食品机械领域 8 用于医疗设备领域 9 用于生活用品领域 10用于核能、动力装置领域
3.1 航天、飞行器领域
1.2 谐波齿轮的现状
1北 谐波 谐波
国 内
2 3 4 5 谐波
谐波
1.3 谐波齿轮传动的优缺点
缺优 点点 1.结构简单、体积小 2.传动比范围大 1. 劳 3.同时啮合齿数多，承载能力大 2. 轮 波 的 度 大 4.运动精度高 3.传动比的 高，齿数 能 .运动 ， ， 4. 动力 大， 比 小小 . 小， 到 传动 5.结构 数 .齿 小 的匀 6. . 传 运动 动力 .同
2 发展方向
1.啮合原理及运动学方面的研究 2.齿形方面的研究 3.柔轮变形及应力状况方面的研究 4.结构参数优化设计方面的研究 5.柔轮材料方面的研究 6.传动精度方面的研究 7.计算机辅助设计方面的研究
2.1 啮合原理及运动学的研究
啮 合 原 理 运 动 学 模 型 2. 动 1. 1.图解分析法 2.包络理论求共轭齿形的解析法 3.等速曲线法 4.幂级数法
承载能力低我国已于1990年成功地压制出塑料谐波齿轮减速器3谐波齿轮的应用1应用于航天飞行器领域2应用于航空工业领域3应用于机器人工业领域4用于电子工业领域5用于印刷包装机械领域6用于机床加工中心领域7用于纺织机械食品机械领域8用于医疗设备领域9用于生活用品领域10用于核能动力装置领域31航天飞行器领域图31运用在卫星上图32运用在火星器人上32机器人工业领域图33运用在器人的各个关节驱动机构上33印刷包装机械领域图34运用在相位调整印刷分压机上图35运用在印刷包装机械上34机床加工中心领域图36运用在轴承套圈内圆磨床和磨齿机分度机构上图37运用在数控加工中心刀库换刀驱动机构上35生活用品领域图38中置同轴驱动式电动自行车图39上下水平伸缩式自动晒衣架
减速机 标准
轴装式减速器 细距正齿轮和斜齿轮传动装置的齿轮齿比例 塑料齿轮的齿轮齿比例 齿轮滚刀的公差规范 细距正齿轮和斜齿轮传动装置的齿轮齿比例(米制 版) 插齿刀公差规格规范 塑料齿轮的齿轮齿比例(公制版) 渐开线正齿轮齿和斜齿轮螺旋齿的基本额定因子 和计算方法 齿厚度规范和测量 直齿伞齿轮齿,弧齿伞齿轮齿,螺旋伞齿轮齿的耐点 蚀性和弯曲强度的评定 齿轮材料和热处理手册 伞形齿轮的设计手册 齿轮.磨削后表面回火的浸蚀检验 锥齿轮的装配 锥形齿轮分类、公差和测量方法
GB/Z 22559.2-2008 GB/Z 6413.1-2003
GB/Z 6413.2-2003
GB/T 10095.1-2008 GB/T 8542-1987 GB/T 8543-1987 GB/Z 18620.1-2008
GB/Z 18620.2-2008
GB/Z 18620.3-2008
JB/T 8831-2001 JB/T 8853-2001 JB/T 9050.3-1999 JB/T 9051-1999 JB/T 10419-2005
JB/T 10420-2004 JB/T 10421-2004 JB/T 9173-1999 JB/T 10422-2004
JB/T 10423-2004
标准号
GB/T 10062.1-2003
GB/T 10062.2-2003
GB/T 10062.3-2003
GB/T 10063-1988 GB/T 11365-1989 GB/T 11366-1989 GB/T 10085-1988 GB/T 10086-1988 GB/T 12368-1990 GB/T 12369-1990 GB/T 10087-1988 GB/T 10088-1988 GB/T 10089-1988 GB/T 10090-1988 GB/T 12370-1990 GB/T 12371-1990
国标谐波限值
注：220kV基准短路容量取2来自00 MVA。当公共联接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时表2中的谐波电流允许值的换算见附录b补注
国标谐波限值
《中华人民共和国国家标准GB/T 14549-1993》对公用电网谐波有着明确的限值规定。
1、公共电网谐波电压（相电压）限值
表1：公共电网谐波电压（相电压）
2、谐波电流允许值
公共联接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过表2种规定的允许值。当公共联接点处的最小短路容量不同于基准短路容量时，表2中的谐波电流允许值的换算见附录B（补充件）。
齿轮减速机振动标准
齿轮减速机振动标准
一、齿轮减速机振动值标准
齿轮减速机振动值是评估其性能和寿命的重要指标之一。
国家标准GB11363-89《齿轮减速机机械振动》规定了齿轮减速机的振动值标准。
根据该标准，齿轮减速机振动值分为四个状态：A、B、C、D。
其中：
A级振动值最小，适用于精密齿轮设备和高速设备；
B级振动值稍大，则适用于一般齿轮设备；
C级振动值更大，则适用于低速设备、机床和传动轴；
D级振动值最大，则适用于苛刻条件下的低速设备和低负载电动机。
同时，该标准还规定了齿轮减速机振动值的测量方法和分析标准，具体内容可参考该标准文献。
二、影响齿轮减速机振动值的因素
除了齿轮减速机本身的设计参数外，以下因素也会影响齿轮减速机的振动值：1. 齿轮材料和加工精度
合适的齿轮材料和优质的加工技术能够有效地降低齿轮减速机振动值。
2. 输送系统的支撑结构
输送系统的支撑结构稳定性是影响齿轮减速机振动值的关键因素之一。
3. 环境温度和湿度
环境温度过高或过低，湿度过大或过小都会对齿轮减速机振动值产生影响。
4. 负载
齿轮减速机受到的负载大小也会对其振动值产生影响，重负载会增加齿轮减速机振动值，影响其使用寿命。
综上所述，了解齿轮减速机振动值的标准和影响因素，能够更好地评估其性能和使用寿命。
针对齿轮减速机振动值高的问题，可以从齿轮材料、加工精度、输送系统支撑结构、环境温湿度等方面入手，进行逐步优化和改进，提高齿轮减速机的运行效率和稳定性。
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。
谐波传动减速器工艺装配1、安装前全部零件清洗干净。
2、安装时先将波发生器装入柔轮，然后边转动波发生器，边将带有波发生器的柔轮，装入刚轮。
3、拆卸的程序与安装时相反。
但拆卸时，必须保证刚轮轮啮无偏斜地与柔轮啮脱开，它们的变形或啮面擦伤。
4、柔轮装入刚轮中时，检查轮啮啮合是否对称，短轴上间隙应相等，即A1=A2,如下图5、安装前，组件内所有零件表面都应涂敷00#半流体润滑脂或润滑油。
齿轮国标标准列表
1 GB/Z 19414-2003 工业用闭式齿轮传动装置2 GB/Z 18620.4-2002 圆柱齿轮检验实施规范第4部分: 表面结构和轮齿接触斑点检3 GB/Z 18620.3-2002 圆柱齿轮检验实施规范第3部分: 齿轮坯、轴中心距和轴线平行度4 GB/Z 18620.2-2002 圆柱齿轮检验实施规范第2部分: 径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验5 GB/Z 18620.1-2002 圆柱齿轮检验实施规范第1部分: 轮齿同侧齿面的检验6 GB/Z 6413.2-2003 圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法第2部分:积分温度法7 GB/Z 6413.1-2003 圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法第1部分:闪温法8 GB/T 19406-2003 渐开线直齿和斜齿圆柱齿轮承载能力计算方法工业齿轮应用9 GB/T 19321-2003 小艇操舵装置齿轮传动连接系统10 GB/T 19073-2003 风力发电机组齿轮箱11 GB/T 17879-1999 齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验12 GB/T 16848-1997 直廓环面蜗杆、蜗轮精度13 GB/T 16446-1996 平面二次包络环面蜗杆减速器技术条件14 GB/T 16444-1996 平面二次包络环面蜗杆减速器系列、润滑和承载能力15 GB/T 15753-1995 圆弧圆柱齿轮精度16 GB/T 15752-1995 圆弧圆柱齿轮基本术语17 GB/T 14348.1-1993 双圆弧齿轮滚刀型式和尺寸18 GB/T 14333-1993 盘形剃齿刀19 GB/T 14231-1993 齿轮装置效率测定方法20 GB/T 14230-1993 齿轮弯曲疲劳强度试验方法21 GB/T 14229-1993 齿轮接触疲劳强度试验方法22 GB/T 13924-1992 渐开线圆柱齿轮精度检验规范23 GB 13895-1992 重负荷车辆齿轮油(GL-5)24 GB/T 13799-1992 双圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法25 GB/T 13672-1992 齿轮胶合承载能力试验方法26 GB/T 13051-1991 汽车机械式变速器动力输出孔连接尺寸27 GB/T 12759-1991 双圆弧圆柱齿轮基本齿廓28 GB/T 12601-1990 谐波齿轮传动基本术语29 GB/T 12473-1990 小模数圆柱齿轮减速器通用技术条件30 GB/T 12371-1990 锥齿轮图样上应注明的尺寸数据31 GB/T 12370-1990 锥齿轮和准双曲面齿轮术语32 GB/T 12369-1990 直齿及斜齿锥齿轮基本齿廓33 GB/T 12368-1990 锥齿轮模数34 GB/T 11572-1989 船用齿轮箱台架试验方法35 GB/T 11366-1989 行星传动基本术语36 GB/T 11281-1989 控制微电机用齿轮减速器系列37 GB/T 10855-2003 齿形链和链轮38 GB/T 10225-1988 小模数锥齿轮精度39 GB/T 10224-1988 小模数锥齿轮基本齿廓40 GB/T 10173-1988 滚齿机参数41 GB/T 10107.2-1988 摆线针轮行星传动图示方法42 GB/T 10107.1-1988 摆线针轮行星传动基本术语43 GB/T 10095.2-2001 渐开线圆柱齿轮--精度第2部分: 径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值44 GB/T 10095.1-2001 渐开线圆柱齿轮--精度第1部分: 轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值45 GB/T 10090-1988 圆柱齿轮减速器基本参数46 GB/T 10063-1988 通用机械渐开线圆柱齿轮承载能力简化计算方法47 GB/T 10062.2-2003 锥齿轮承载能力计算方法第2部分:齿面接触疲劳(点蚀)强度计算48 GB/T 10062.1-2003 锥齿轮承载能力计算方法第1部分:概述和通用影响系数49 GB/T 9205-1988 镶片齿轮滚刀50 GB/T 8543-1987 验收试验中齿轮装置机械振动的测定51 GB/T 8542-1987 透平齿轮传动装置技术条件52 GB/T 8539-2000 齿轮材料及热处理质量检验的一般规定53 GB/T 8064-1998 滚齿机精度检验54 GB/T 7631.7-1995 润滑剂和有关产品(L类)的分类第7部分:C组(齿轮)55 GB/T 6477.7-1986 金属切削机床术语齿轮加工机床56 GB/T 6468-2001 齿轮螺旋线样板57 GB/T 6467-2001 齿轮渐开线样板58 GB/T 6443-1986 渐开线圆柱齿轮图样上应注明的尺寸数据59 GB/T 6404-1986 齿轮装置噪声声功率级测定方法60 GB/T 6320-1997 杠杆齿轮比较仪61 GB/T 6316-1996 齿厚游标卡尺62 GB/T 6084-2001 齿轮滚刀通用技术条件63 GB/T 6083-2001 齿轮滚刀基本型式和尺寸64 GB 5903-1995 工业闭式齿轮油65 GB/T 5106-1985 圆柱直齿渐开线花键量规66 GB/T 5105-2004 45°压力角渐开线花键滚刀基本型式和尺寸67 GB/T 5103-2004 渐开线花键滚刀通用技术条件68 GB/T 4459.2-2003 机械制图齿轮表示法69 GB/T 3481-1997 齿轮轮齿磨损和损伤术语70 GB/T 3480-1997 渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法71 GB/T 3478.8-1995 圆柱直齿渐开线轮键45°压力角M值和W值72 GB/T 3478.7-1995 圆柱直齿渐开线花键37.5°压力角M值和W值73 GB/T 3478.6-1995 圆柱直齿渐开线花键30°压力角M值和W值74 GB/T 3478.4-1995 圆柱直齿渐开线花键45°压力角尺寸表75 GB/T 3478.3-1995 圆柱直齿渐开线花键37.5°压力角尺寸表76 GB/T 2821-2003 齿轮几何要素代号77 GB/T 2363-1990 小模数渐开线圆柱齿轮精度78 GB/T 1840-1989 圆弧圆柱齿轮模数79 GB/T 1357-1987 渐开线圆柱齿轮模数80 GB/T 1356-2001 通用机械和重型机械用圆柱齿轮--标准基本齿条齿廓81 GB/T 19073-2008 风力发电机组齿轮箱(单行本完整清晰扫描版)82 GBT 22097-2008齿轮测量中心(水印处不清晰)83 GB/Z 19414-2003 工业用闭式齿轮传动装置84 GB 2362-1990 小模数渐开线圆柱齿轮基本齿廓.85 DB11/T 636-2009 施工现场齿轮齿条式施工升降机检验规程86 GB/T 14229-1993 齿轮接触疲劳强度试验方法87 GB/T 3374-1992 齿轮基本术语88 GB/T 3481-1997 齿轮轮齿损伤和磨损术语89 JB/T 5664-2007 重载齿轮失效判据(单行本完整清晰扫描版)90 JB/T 10421-2004 摩托车齿轮噪声测量方法91 JJG 94-1981 齿轮双面啮合综合检查仪92 GBT 13799-1992 双圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法93 GB/T 13924-2008 渐开线圆柱齿轮精度检验细则(单行本完整清晰扫描版)94 SH／T 0469-1994 7407号齿轮润滑脂95 JBT 10680-2006 齿轮减速爪极式永磁同步电动机通用技术条件96 GB/T 6320-2008 杠杆齿轮比较仪97 JB/T 8413.5-2008 内燃机机油泵第5部分：粉末冶金齿轮技术条件98 GB/Z 18620.1-2008 圆柱齿轮检验实施规范第1部：轮齿同侧齿面的检验99 GB/Z 18620.2-2008 圆柱齿轮检验实施规范第2部分：径向综合偏差、径向跳动、齿厚和侧隙的检验。