谐波减速器的简介~资料
谐波传动减速器原理
谐波传动减速器原理
谐波传动减速器是一种基于谐波振动原理工作的精密减速装置。
它主要由柔性齿条、柔性齿轮、星轮、轴套和外壳等组成。
在谐波传动减速器中，谐波振动由外部驱动器引起。
驱动器通过柔性齿轮施加周期性外力，使之产生弯曲变形。
柔性齿条与柔性齿轮的齿数不同，由于弹性形变的特性，齿条和齿轮之间会发生相对位移。
当外力周期性施加于柔性齿轮上时，柔性齿条的齿数和位置会发生变化。
这种变化会导致星轮的旋转，同时将输出转矩传递给输出轴。
输出轴通过轴套连接到外壳上，从而实现减速效果。
谐波传动减速器的减速比取决于外驱动传动器与输出轴之间的齿数比。
通常情况下，谐波传动减速器可以实现较高的减速比，同时还具有大的扭矩输出。
此外，谐波传动减速器具有结构紧凑、响应快速和传动效率高等优点，广泛应用于机械领域。
总结起来，谐波传动减速器利用谐波振动原理实现减速效果，通过驱动器的作用使得柔性齿条和齿轮产生相对位移，从而实现输出轴的旋转和扭矩输出。
谐波减速器节圆直径
谐波减速器节圆直径1. 什么是谐波减速器谐波减速器是一种通过谐波传动原理实现减速的装置。
它由柔性齿轮和刚性齿轮组成，通过谐波发生器的作用，将输入轴的高速旋转运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。
2. 谐波减速器的结构谐波减速器主要由三部分组成：谐波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮。
2.1 谐波发生器谐波发生器是谐波减速器的核心部件，它由内外套、滚柱、滚柱轴承等组成。
谐波发生器通过内外套的相对运动，使滚柱在内外套之间滚动，从而产生谐波运动。
2.2 柔性齿轮柔性齿轮由柔性齿带和齿轮支撑体组成。
柔性齿带由弹性材料制成，具有一定的柔韧性和弹性，能够适应谐波发生器的谐波运动。
2.3 刚性齿轮刚性齿轮是谐波减速器的输出部件，它由刚性齿轮和输出轴组成。
刚性齿轮通过与柔性齿轮的啮合，将谐波运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。
3. 谐波减速器节圆直径的作用谐波减速器节圆直径是指柔性齿带的中心线所描述的圆的直径。
节圆直径的大小直接影响谐波减速器的传动比和输出性能。
3.1 传动比传动比是谐波减速器的输入速度与输出速度之比。
节圆直径的变化会导致传动比的变化，从而影响输出轴的速度。
3.2 输出性能谐波减速器的输出性能包括输出扭矩和输出精度。
节圆直径的变化会改变柔性齿带的弯曲程度和啮合状态，进而影响输出扭矩和输出精度。
4. 谐波减速器节圆直径的计算谐波减速器节圆直径的计算需要考虑多个因素，包括传动比、输出扭矩和输出精度等。
4.1 传动比计算传动比的计算公式为：传动比 = 节圆直径 / 谐波发生器半径4.2 输出扭矩计算输出扭矩的计算公式为：输出扭矩 = 输入扭矩 * 传动比4.3 输出精度计算输出精度的计算需要考虑柔性齿带的变形和啮合误差等因素，一般通过实验或模拟计算得到。
5. 谐波减速器节圆直径的选择谐波减速器节圆直径的选择需要综合考虑传动比、输出扭矩和输出精度等因素。
5.1 传动比选择根据实际需求确定所需的传动比范围，然后根据传动比计算公式选择合适的节圆直径。
谐波减速机原理及应用
谐波减速器的原理及应用一、谐波减速器简介谐波齿轮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。
谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。
二、传动原理当波发生器为主动时，凸轮在柔轮内转动，就近使柔轮及薄壁轴承发生变形（可控的弹性变形），这时柔轮的齿就在变形的过程中进入（啮合）或退出（啮离）刚轮的齿间，在波发生器的长轴处处于完全啮合，而短轴方向的齿就处在完全的脱开。
波发生器通常成椭圆形的凸轮，将凸轮装入薄壁轴承内，再将它们装入柔轮内。
此时柔轮由原来的圆形而变成椭圆形，椭圆长轴两端的柔轮与之配合的刚轮齿则处于完全啮合状态，即柔轮的外齿与刚轮的内齿沿齿高啮合。
这是啮合区，一般有30流右的齿处在啮合状态；椭圆短轴两端的柔轮齿与刚轮齿处于完全脱开状态，简称脱开；在波发生器长轴和短轴之间的柔轮齿，沿柔轮周长的不同区段内，有的逐渐退出刚轮齿间，处在半脱开状态，称之为啮出。
波发生器在柔轮内转动时，迫使柔轮产生连续的弹性变形，此时波发生器的连续转动，就使柔轮齿的啮入一啮合一啮出一脱开这四种状态循环往复不断地改变各自原来的啮合状态。
这种现象称之错齿运动，正是这一错齿运动，作为减速器就可将输入的高速转动变为输出的低速转动。
对于双波发生器的谐波齿轮传动，当波发生器顺时针转动1/8周时，柔轮齿与刚轮齿就由原来的啮入状态而成啮合状态，而原来脱开状态就成为啮入状态。
同样道理，啮出变为脱开，啮合变为啮出，这样柔轮相对刚轮转动（角位移）了1/4齿；同理，波发生器再转动1/8周时，重复上述过程，这时柔轮位移一个齿距。
依此类推，波发生器相对刚轮转动一周时，柔轮相对刚轮的位移为两个齿距。
柔轮齿和刚轮齿在节圆处啮合过程就如同两个纯滚动（无滑动）的圆环一样，两者在任何瞬间，在节圆上转过的弧长必须相等。
由于柔轮比刚轮在节圆周长上少了两个齿距，所以柔轮在啮合过程中，就必须相对刚轮转过两个齿距的角位移，这个角位移正是减速器输出轴的转动，从而实现了减速的目的。
谐波减速器 原理
谐波减速器的基本原理1. 引言谐波减速器是一种精密的机械装置，广泛应用于工业机械领域。
它通过利用谐波振动的特性，将高速旋转输入轴的动力转换为低速输出轴的动力，并且能够提供高扭矩输出。
本文将详细解释与谐波减速器原理相关的基本原理。
2. 谐波振动谐波振动是指在一个物体受到周期性外力作用时，产生与外力频率相同但振幅较小的振动。
这种振动可以通过在系统中引入弹性元件和质量不平衡来实现。
3. 谐波传递装置谐波传递装置是谐波减速器中最关键的部分，它由柔性齿轮、刚性齿轮和变形器构成。
3.1 柔性齿轮柔性齿轮是一种由弹性材料制成的齿轮，具有很好的柔度和耐磨性。
它通常由多个弹片组成，每个弹片都有两个端面和一组齿。
这些弹片通过螺栓连接在一起，形成一个整体。
3.2 刚性齿轮刚性齿轮是一种由硬材料制成的齿轮，具有较高的强度和耐磨性。
它通常由一个或多个齿轮组成，每个齿轮都有一组齿。
3.3 变形器变形器是谐波传递装置中的关键部分，它由柔性齿轮和刚性齿轮交替排列而成。
变形器的作用是将输入轴上的旋转运动转换为输出轴上的旋转运动，并且实现速度减小和扭矩增大。
4. 工作原理谐波减速器的工作原理可以分为三个步骤：振动、传递和输出。
4.1 振动当输入轴上施加一个周期性外力时，柔性齿轮会发生弯曲变形，并产生谐波振动。
这种振动会通过变形器传递到刚性齿轮上。
4.2 传递在传递过程中，柔性齿轮和刚性齿轮之间会发生摩擦，由于柔性齿轮的弹性，它们之间会产生一定的变形。
这种变形会导致刚性齿轮上的齿与柔性齿轮上的齿之间产生接触，从而实现能量传递。
4.3 输出在输出端，通过连续的振动和传递过程，输入轴上的旋转运动被转换为输出轴上的旋转运动，并且实现了速度减小和扭矩增大。
5. 特点与优势谐波减速器具有以下特点和优势：5.1 高精度谐波减速器采用了柔性齿轮和刚性齿轮交替排列的结构，能够提供高精度的传动效果。
其精度通常可以达到0.1弧分。
5.2 大扭矩由于谐波减速器采用了谐波振动的原理，可以实现高扭矩输出。
谐波减速器原理
谐波减速器原理
谐波减速器是一种新型的减速传动装置，它采用了谐波振动原理，通过谐波发生器和柔性齿轮来实现减速传动。
谐波减速器具有
体积小、传动比大、精度高等优点，广泛应用于机械制造、航空航天、轨道交通等领域。
接下来，我们将详细介绍谐波减速器的原理。
首先，谐波减速器的核心部件是谐波发生器和柔性齿轮。
谐波
发生器是由一组柔性弹性体构成的，它能够产生谐波振动。
柔性齿
轮则是由内外两层齿轮组成，内层齿轮固定在输入轴上，外层齿轮
则与内层齿轮之间通过柔性弹性体相连。
当谐波发生器产生谐波振
动时，柔性齿轮会受到振动力的作用，从而实现减速传动。
其次，谐波减速器的工作原理是利用谐波振动的非线性特性来
实现减速传动。
在谐波发生器产生谐波振动的作用下，柔性齿轮会
发生形变，使得内外层齿轮之间产生相对运动，从而实现减速传动。
由于谐波振动的非线性特性，谐波减速器可以实现高传动比的减速，且具有较高的传动精度。
最后，谐波减速器的优点在于传动比大、精度高、体积小等特点。
传统的减速器往往需要多级传动才能实现较大的传动比，而谐
波减速器可以通过单级传动就实现较大的传动比，从而减小了整个
传动装置的体积。
同时，谐波减速器的传动精度也较高，可以满足
一些对传动精度要求较高的场合。
总之，谐波减速器是一种新型的减速传动装置，它利用谐波振
动原理实现减速传动，具有体积小、传动比大、精度高等优点，适
用于机械制造、航空航天、轨道交通等领域。
希望通过本文的介绍，能够更加深入地了解谐波减速器的原理和优点。
谐波减速器在机器人中的应用
谐波减速器在机器人中的应用谐波减速器是机器人中常用的一种减速装置，它可以将高速低扭矩的电机输出转换为低速高扭矩的输出，从而满足机器人的精度要求和动力要求。
本文将从谐波减速器的原理、优点和在机器人中的应用等方面进行阐述。
一、谐波减速器的原理谐波减速器是一种非常精密的机械装置，它的主要构件包括驱动轮、谐波轮、柔性轮和输出轮。
其中，驱动轮与谐波轮相连，谐波轮中心装有柔性轮，柔性轮与输出轮相连。
当驱动轮带动谐波轮转动时，柔性轮的弹性变形会引起输出轮的转动，从而实现减速的作用。
谐波减速器的工作原理是利用谐波振动的原理，通过变形的柔性轮将驱动力转换为输出力。
具体来说，谐波减速器的谐波轮上有许多凸起的齿轮，而柔性轮则有相应数量的凹槽。
当驱动轮带动谐波轮旋转时，凸起的齿轮会压缩柔性轮，从而使柔性轮变形。
随着谐波轮继续旋转，柔性轮又会恢复原状，这时齿轮就会进入下一个凹槽，重复以上的过程。
通过这样的变形和恢复，谐波减速器就可以将驱动轮的高速低扭矩输出转换为低速高扭矩的输出。
二、谐波减速器的优点相对于其他减速装置，谐波减速器具有以下优点：1. 高精度：谐波减速器的工作原理是利用谐波振动的原理，通过变形的柔性轮将驱动力转换为输出力，所以它的精度非常高，通常可以达到0.1度以下。
2. 高扭矩密度：谐波减速器的输出轮直接与柔性轮相连，不需要传递动力的中间轴，因此具有较高的扭矩密度，可以满足机器人的高动力要求。
3. 超小尺寸：谐波减速器结构紧凑，体积小，重量轻，可以自由安装在机器人的关键部位，提高机器人的灵活性和精度。
4. 高可靠性：谐波减速器的设计简单，几乎没有摩擦和磨损，寿命长，运行稳定可靠。
谐波减速器在机器人中应用非常广泛，其中最典型的就是机械臂的关节传动。
机械臂是工业机器人的重要组成部分，它由多个关节组成，需要精确的控制和高扭矩的输出。
谐波减速器可以满足机械臂的高精度和高扭矩要求，同时体积小、重量轻，可以自由安装在机械臂的关键部位，提高机械臂的灵活性和精度。
谐波减速机规格参数
谐波减速机规格参数
一、结构特点：
1.谐波减速机采用谐波传动原理，具有非常高的传动效率和传动精度。
2.减速比范围广，可达到50:1以上。
3.体积小、重量轻，与传统减速器相比，具有更小的安装空间。
4.具有自锁性能，能够防止一些应用中的倒转现象。
5.耐冲击、抗振性好，可适应高速运动和频繁启停的工况。
6.高可靠性和稳定性，适用于高精度、高速度和高反转负载的应用。
二、性能参数：
1.额定输出扭矩：谐波减速机的额定输出扭矩是指能够持续运转下的
最大扭矩。
该参数取决于减速机的尺寸和材质等因素。
2.额定输出转速：谐波减速机的额定输出转速是指在额定加载下，减
速机能够持续运转的最高输出转速。
3.输出扭矩波动系数：谐波减速机的输出扭矩波动系数是指输出扭矩
的波动程度。
该参数越小，减速机运行的平稳性和精度越高。
4.温升：谐波减速机的温升是指在额定工况下，减速机运行时产生的
温度升高。
该参数反映了减速机的散热性能，应控制在一定范围内。
5.额定工作周期：谐波减速机的额定工作周期是指减速机在额定工况下，可连续工作的最长时间。
三、应用范围：
1.工业自动化设备：包括机床、激光设备、数控设备等。
2.机电一体化设备：如包装机械、食品机械、纺织机械等。
3.机器人及自动化装配线：在机器人及自动化装配线中，谐波减速机可提供高精度和高可靠性的传动。
总结：。
谐波减速器节圆直径
谐波减速器节圆直径摘要：一、谐波减速器简介二、谐波减速器的主要构成部分三、谐波减速器的变速原理四、谐波减速器的应用领域五、谐波减速器节圆直径的含义与重要性正文：一、谐波减速器简介谐波减速器，又称谐波齿轮传动装置，起源于1955年由美国发明家C.W.Musser发明。
在我国，谐波减速器在1970年得到了东京的HarmonicDrive（哈默纳克）公司的进一步发展，该公司目前已成为全球最大的谐波减速器技术和生产商。
谐波减速器既可用于减速，也可用于加速，尤其在我国的工业机器人领域应用广泛。
二、谐波减速器的主要构成部分谐波减速器主要由三部分构成：刚轮、柔轮和谐波发生器。
刚轮是一个刚性的内齿圈，柔轮则类似于一个轮毂特别窄的齿轮，齿数比刚轮少（一般是2或者4个齿），具有较大的柔度。
谐波发生器则类似于一个焦距适当小的椭圆凸轮，嵌在滚珠轴承里。
三、谐波减速器的变速原理谐波减速器的变速原理源于其特殊的结构。
想象一下初学者玩呼啦圈的场景，当呼啦圈转得很快，转的人会磕磕绊绊地缓慢反转以至于摔倒。
在谐波减速器中，刚轮、柔轮和谐波发生器三者都可以作为输入或输出。
由于柔轮齿数比刚轮少，且柔轮与刚轮的啮合关系，会产生差速。
根据不同的部件作为输入和输出，减速比会有极大的差距。
四、谐波减速器的应用领域谐波减速器因其高传动比、高精度、高刚性等特点，在工业机器人、航空航天、精密仪器等领域有着广泛的应用。
五、谐波减速器节圆直径的含义与重要性节圆直径是谐波减速器的一个重要参数，它影响了谐波减速器的传动比、承载能力和刚度等性能。
节圆直径越大，传动比越小，承载能力越大，但刚度也会相应降低。
因此，在选择谐波减速器时，根据实际应用需求选择合适的节圆直径至关重要。
总的来说，谐波减速器以其独特的结构和优良的性能，在各种领域都有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、工作原理
1．齿差：
谐波齿轮传动中，刚轮 的 齿 数 zG 略 大 于 柔 轮 的 齿 数 z R， 其 齿 数 差 要 根 据波发生器转一周柔轮 变形时与刚轮同时啮合 区域数目来决定。即 zGzR=u。目 前多用 双波和 三波传动。错齿是运动 产生的原因
ZG ZR
2．变形：
波发生器的长度比未变形的柔轮内圆直径 大：当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔 轮产生弹性变形而呈椭圆状，使其长轴处 柔轮轮齿插入刚轮的轮齿槽内，成为完全 啮合状态；而其短轴处两轮轮齿完全不接 触，处于脱开状态。由啮合到脱开的过程 之间则处于啮出或啮入状态。 当波发生器连续转动时：迫使柔轮不断产 生变形，使两轮轮齿在进行啮入、啮合、 啮出、脱开的过程中不断改变各自的工作 状态，产生了所谓的错齿运动，从而实现 了主动波发生器与柔轮的运动传递。
工作原理图例：
波发生器的旋转方 向与柔轮的转动方 向相反。
柔轮与刚轮齿面的啮合过程：
三、单级谐波齿轮常见的 传动形式和应用
1．刚轮固定—柔轮输出：
波发生器主动， 单级减速，结构 简单，传动比范 围较大，效率较 高，应用极广， i=75~500。
i
G HR
ZR ZG Z R
2．柔轮固定—刚轮输出：
筒形底端联接式：
结构简单，联接方便，制造容易，刚性较大，应用较 普遍。
筒形花键联接式：
轴向尺寸较小，扭转刚性好，传动精度较高，联接方 便，承载能力较大。
轴向尺寸较小，结构简单，制造方便，但载荷沿齿宽 分布不均匀。
筒形销轴联接式：
筒形底端联接式图例：
筒形花键联接式图例：
筒形销轴联接式图例：
谐波齿轮传动及谐波减速器
主讲 周兰
一、谐波齿轮传动的基本构成及特点
1．构成：
谐波齿轮传动是谐波齿轮行星传动的 简称。是一种少齿差行星传动。通常 由刚性圆柱齿轮G、柔性圆柱齿轮R、 波发生器H和柔性轴承等零部件构成。 柔轮和刚轮的齿形有直线三角齿形和 渐开线齿形两种，以后者应用较多 。
谐波齿轮传动构成图例：
双波单级谐波齿轮减速器
主要问题：
1、减速器的主要构成；
2、减速器的运动型式（指出哪 个部件固定、主动和从动轴）；
3、波发生器的结构型式；
4、柔轮采用何种输出方式。
2．波发生器常见的结构型（1）：
波发生器是迫使柔轮发生弹性变形的 重要元件，按变形的波数不同，常用 的有双波和三波两种。双波发生器的 结构型式主要有滚轮式、凸轮式、偏 心盘式和行星式。
波发生器种类图例（1）：
凸轮式
滚轮式
偏心盘式
2．波发生器常见的结构型（2）：
双滚轮式：
结构简单，制造方便，形成波峰容易，但 柔轮变形未被积极控制，承载能力较低， 多用于不重要的低精度轻载传动。
i gH
Zb Z g Zb Z g Zb 1 Zg Zg Zg
实际上，运动是从波发生器输入的，减速器的传 动比为： Zg 1 iHg i gH Zb Z g
五、柔轮、波发生器 常见的结构型式
1．柔轮常见的结构型式：
柔轮的结构型式与谐波传动的结构类型选择 有关。柔轮和输出轴的联结方式直接影响谐 波传动的稳定性和工作性能。
四、谐波发生器传动比的，柔轮输出为例，推导传 动比的计算公式。 当刚轮固定时，nG=0。如果反过来看， 即将柔轮当做输入，刚轮当做输出， 则：
1、公式推导（2）：
i
H gb
n g nH nb nH
n g nH 0 nH
i gH
Zb 1 Zg
波发生器主动， 单级减速，结构 简单，传动比范 围较大，效率较 高，可用于中小 型 减 速 器 ， i=75~500。
i
R HG
ZG ZG Z R
3．波发生器固定—刚轮输出：
柔轮主动，单 级微小减速， 传动比准确， 适用于高精度 微调传动装置， i=1.002~1.015。
i
H RG
ZG ZR
2．特点（1）：
谐波齿轮传动既可用做减速器，也可 用做增速器。柔轮、刚轮、波发生器 三者任何一个均可固定，其余二个一 为主动，另一个为从动。 传动比大，且外形轮廓小，零件数目 少，传动效率高。效率高达92％~96％， 单级传动比可达50~4000。
2．特点（2）：
承载能力较高：柔轮和刚轮之间为面接 触多齿啮合，且滑动速度小，齿面摩损 均匀。 柔轮和刚轮的齿侧间隙是可调：当柔轮 的扭转刚度较高时，可实现无侧隙的高 精度啮合。 谐波齿轮传动可用来由密封空间向外部 或由外部向密封空间传递运动。
多滚轮式：
柔轮变形全周被积极控制，承载能力较高， 多用于不宜采用偏心盘式或凸轮式波发生 器的特大型传动。
波发生器种类图例（2）：
3．谐波传动主要零件常用材料：
柔轮：
30CrMnSi、35CrMnSiA、40CrNiMoA 45、40Cr
刚轮
凸轮或偏心盘
45
六、谐波发生器的典型结构