谐波齿轮传动课件

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• 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：
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1、公式推导（2）：
ig Hb n nb g n nH Hn 0 g n n H H igH 1Z Zb g
igH 1Z Zb g ZgZ gZbZbZ gZg
实际上，运动是从波发生器输入的，减速器的传
• 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。
• 筒形销轴联接式：
• 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。
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筒形底端联接式图例：
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筒形花键联接式图例：
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筒形销轴联接式图例：
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iHRG
ZG ZG ZR
学固定—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
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四、谐波发生器传动比的计算
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1、公式推导（1）：
• 以刚轮固定，柔轮输出为例，推导传动比的 计算公式。
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1．齿差：
• 谐波齿轮传动中，刚轮的 齿数zG略大于柔轮的齿数 zR，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 zG-zR=u。 目 前 多用双波和三波传动。错 齿是运动产生的原因
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ZG ZR
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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
• 柔轮：
• 30CrMnSi、35CrMnSiA、40CrNiMoA
• 刚轮
• 45、40Cr
• 凸轮或偏心盘
• 45
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六、谐波发生器的典型结构
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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。
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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。
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二、工作原理
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• 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。
• 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。
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波发生器种类图例（2）：
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3．谐波传动主要零件常用材料：
动比为：
iHgig1H
Zg Zb Zg
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五、柔轮、波发生器 常见的结构型式
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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。
• 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。
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学递习交流。PPT
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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。
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柔轮与刚轮齿面的啮合过程：
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谐波齿轮传动构成图例：
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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。
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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。
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波发生器种类图例（1）：
凸轮式
滚轮式
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偏心盘式
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2．波发生器常见的结构型（2）：
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三、单级谐波齿轮常见的 传动形式和应用
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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。
iHGR
ZR ZG ZR
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2．柔轮固定—刚轮输出：
• 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，可用于 中小型减速器， i=75~500。
谐波齿轮传动及谐波减速器
深圳科创自动化
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一、谐波齿轮传动的基本构成及特点
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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 。