谐波减速器
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。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮,其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时,柔轮的变形不断改变,使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变,由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……,周而复始地进行,从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。工作时,固定刚轮,由电机带动波发生器转动,柔轮作为从动轮,输出转动,带动负载运动。在传动过程中,波发生器转一周,柔轮上某点变形的循环次数称为波数,以 n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小,结构比较简单,易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。
1.承载能力高 谐波传动中,齿与齿的啮合是面接触,加上同时啮合齿数(重叠系数)比较多,因而单位面积载荷小,承载能力较其他传动形式高。 2.传动比大 单级谐波齿轮传动的传动比,可达 i=70~500。 3.体积小、重量轻。
4.传动效率高、寿命长。 5.传动平稳、无冲击,无噪音,运动精度高
机器人一般要求精度很高,减速机里面只有谐波减速器能达到高精度 而且体积小符合机器人灵活性的需求
谐波齿轮减速器没有得到广泛应用的根本原因是柔轮不好做。
那是一个需要反复变形的零件,目前的许多材料在抗疲劳方面达不到要求,从而大大降低里谐波齿轮减速器的使用寿命。
如果你能解决这些问题,那它的市场将是巨大的,你能狠狠地发一笔横财——毕竟谐波齿轮减速器的性能是太强大了。但问题,也就是你应注意的,就是怎么才能做好柔轮。
谐波减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构,它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。这种传动与一般的齿轮传递具有本质上的差别,在啮合理论、集合计算和结构设计方面具有特殊性。谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3。
传动原理
同行星齿轮传动一样,谐波齿轮传动也是由三个基本构件所组成:固定的内齿刚轮、柔轮、(即其基体与从动轴相连的弹性薄壁套杯“在柔轮开端的母线上做出齿圈”)和使柔轮发生径向变形的波发生器。在刚轮和柔轮上切出模数相同的轮齿,但齿数不同,即柔轮的齿数比刚轮的齿数少两个。谐波传动的齿数差表征柔轮的变形波数。最常见的是波数w-2的谐波传动。在自由状态(无发生器)下,两轮处于同心位置,而刚轮和柔轮的各齿间隙均匀。装在柔轮内的发生器使柔轮发生径向变形而成为椭圆形。这时,在椭圆的长轴上,齿沿整个工作高度啮合,而在短轴上,齿顶之间形成了径向间隙。在发生器的旋转过程中,柔轮的形状始终接近于上述的形状。
结构组成
谐波齿轮减速机由刚轮、柔轮、和波发生器三个主要构件组成。其中,波发生器是主动件,刚轮和柔轮之一为从动件。固定刚轮是一个刚性的内齿轮,柔轮是一个容易变形的薄壁圆筒外齿轮,它们一同具有三角形(或渐开线)的齿形,且两者的周节相等,但刚轮比柔轮多几个齿(通常为两齿)。波发生器由一个椭圆盘和一个柔性球轴承组成,或者由一个两端均带有滚子的转臂组成。通常波发生器为原动体,柔轮和刚轮之一为从动体,另一个为固定件。
机器人减速器一般用谐波减速器与RV减速器(即摆线针轮减速器),目前最好的还是径差子减速器(它是汽车差速器演变而来的)。谐波减速器工艺性差,包括日本在内改良还不断;RV减速器工艺成熟,其多曲轴等工艺难度大,径差子减速器也是RV减速器之改良型即取消曲轴,工艺优良且更成熟与优越,径差子减速器传动比可达无穷大(实用型为单齿差),体积比是谐波减速器之二分一(即等体积模数是谐波减速器二倍),谐波减速器柔性传动,径差子减速器刚性传动,机器人刚性传动运动到位缓冲行程更短且小RV减速器,径差子减速器扭矩大体积小适用于机器人各关节。径差子减速器传动效率与行星减速器相当小于谐波减速器与RV减速器,然不少谐波减速器传动效率低于0.8,径差子减速器啮合齿数是行星减速器五倍以上却小于谐波减速器与RV减速器,因而径差子减速器理论精度只能高于谐波减速器难以超越RV减速器。径差子减速器其传输功率大得惊人(谐波减速器工业机器人负荷10Kg,径差子减速器工业机器人就可负荷2000Kg)。现中海油采用国外行星减速器潜油泵只能用9”(228.6mm)井口,辽河油田与沈阳大学现王子贵博士采用差子减速器潜油泵可突破5” (127mm)小井口(即外径小于105mm差子减速器载荷可达35KW功率)。广数、新松等均意向出资收径差子传动科技有限公司,为日本压制中国机器人发展之三大件之一减速器瓶颈解扣。
你好
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1.客户选型时就确定以下三项参数:
(1)传动比或输出转速(r/min)
(2)减速机输入功率(kw)
(3)额定输入转速(r/min)
2.如减速机输入转速是可调的则在选用减速机型号时应分别确定:
工作条件为“恒功率”时按最低转速选用机型;工作条件为“恒扭矩”时,按最高转速选用机型。定货时须说明是否电机直联,电机型号及参数。
3.选用减速机输入功率Pc1与输出扭矩Tc2的计算:
Pc1=P·KA
Tc2=T·KA
P—减速机额定输入功率(KW)
T—减速机额定输出扭矩(N.m)
KA—工作情况系数(见表一)
XB1谐波齿轮减速机工况系数:
原动机 负荷性质 每 日 工 作 时 间 (小时)
>1—2 >2—10 >10—24
电动机 轻微冲击 1.00 1.30 1.50
中等冲击 1.30 1.50 1.75
较大冲击或惯性冲击 1.50 1.75 2.00
4.减速机输出轴装有齿轮、链轮、三角皮带轮及平皮带轮时需要校验轴伸的悬 臂负荷Fc1校验公式为:
Fc1=2T·KA/D·FR
D—齿轮、链轮、皮带轮的节圆直径(m)
FR—悬臂负荷系数
齿轮FR=1.5 链轮FR=1.2
三角皮带轮FR=2 平皮带轮FR=2.5
当悬臂负荷Fc1≤FR (见表二) 即可通过。
XB1谐波齿轮减速机轴伸许用悬臂负荷:
型 号 XB1-100 XB1-120 XB1-160 XB1-200 XB1-250
许用悬臂负荷FR 4000 5000 10000 15000 17000
5.如减速机使用在有可能发生过载的工作场合,应安装过载保护装置。
谐波减速器是如何工作的?
答:谐波减速器(harmonic drive,也称为谐波驱动器)是一种高精度、紧凑型的减速器,广泛应用于机器人、航天器、精密机械等领域。谐波减速器的核心优势是高减速比、高精度、高刚性和紧凑结构。它的工作原理基于弹性变形和波动齿轮传动。谐波减速器主要由三个部件组成:波发生器(Wave Generator):一个椭圆形...
谐波减速机的精度是多少
答:谐波减速机精度较高,应用广泛,其精度等级主要根据传动误差和空程来衡量。下面一起来了解一下谐波减速器工作原理是什么吧。一、什么是谐波减速机谐波减速机是齿轮减速机的一种,也称谐波齿轮减速器,不过它和一般的齿轮减速器有着本质的差别,在啮合理论、集合计算和结构设计方面具有特殊性。二、谐波减速器...
谐波传动减速器的传动原理
答:谐波传动减速器的传动原理是:波发生器带动柔轮和刚轮的转动。当波发生器装入柔轮后,迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形,其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合,而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿方向连续转动时,柔轮的变形不断...
什么是谐波减速机
答: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...
【加分】谐波减速器的原理!
答: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—啮合—啮出—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。
谐波齿轮减速器输入船速一般从钢轮输入对不对
答:你好亲爱的。谐波减速器主要由三个基本构件组成,一般情况下,谐波减速器他的输入船速一般是从钢轮处输出这句话是正确的,对的,符合这个谐波减速器的运转规矩。
求助,关于谐波减速器
答:谐波减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构,它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。这种传动与一般的齿轮传递具有本质上的差别,在啮合理论、集合计算和结构设计...
谐波齿轮减速器的简介
答:它与传动比相当的普通减速器比较,其零件减少50%,体积和重量均减少1/3左右或更多。2.传动比范围大单级谐波减速器传动比可在50—300之间,优选在75—250之间双级谐波减速器传动比可在3000—60000之间复波谐波减速器传动比可在200—140000之间。3.同时啮合的齿数多。双波谐波减速器同时啮合的齿数可达30...
谐波减速机工作原理
答:谐波减速器是谐波传动装置的一种,谐波传动装置包括谐波加速器和谐波减速器。谐波减速器主要包括:刚轮、柔轮和波发生器三者,三者缺一不可。其中,刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。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...
谐波减速器减速比如何计算?
答:谐波减速机减速比计算公式: 减速比=电机输出转数÷谐波减速机输出转数 谐波减速机扭矩计算公式: 扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用效率 谐波减速机的齿速比计算公式: 齿数比ⅰ= 大齿轮齿数/小齿轮齿数