時間:2024-02-20 14:26:29來源:21ic電子網(wǎng)
一、諧波減速器
諧波齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成,諧波齒輪減速機(jī)是齒輪減速機(jī)中的一種新型傳動結(jié)構(gòu),它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波,引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運(yùn)動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別,在嚙合理論、集合計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點(diǎn),和普通減速器相比,由于使用的材料要少50%,其體積及重量至少減少1/3。
同行星齒輪傳動一樣,諧波齒輪傳動也是由三個基本構(gòu)件所組成:固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪(即其基體與從動軸相連的彈性薄壁套杯“在柔輪開端的母線上做出齒圈”)和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器。在剛輪和柔輪上切出模數(shù)相同的輪齒,但齒數(shù)不同,即柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少兩個。諧波傳動的齒數(shù)差表征柔輪的變形波數(shù)。最常見的是波數(shù)w-2的諧波傳動。在自由狀態(tài)(無發(fā)生器)下,兩輪處于同心位置,而剛輪和柔輪的各齒間隙均勻。裝在柔輪內(nèi)的發(fā)生器使柔輪發(fā)生徑向變形而成為橢圓形。
這時,在橢圓的長軸上,齒沿整個工作高度嚙合,而在短軸上,齒頂之間形成了徑向間隙。在發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)過程中,柔輪的形狀始終接近于上述的形狀。
諧波齒輪減速機(jī)由剛輪、柔輪、和波發(fā)生器三個主要構(gòu)件組成。其中,波發(fā)生器是主動件,剛輪和柔輪之一為從動件。固定剛輪是一個剛性的內(nèi)齒輪,柔輪是一個容易變形的薄壁圓筒外齒輪,它們一同具有三角形(或漸開線)的齒形,且兩者的周節(jié)相等,但剛輪比柔輪多幾個齒(通常為兩齒)。波發(fā)生器由一個橢圓盤和一個柔性球軸承組成,或者由一個兩端均帶有滾子的轉(zhuǎn)臂組成。通常波發(fā)生器為原動體,柔輪和剛輪之一為從動體,另一個為固定件。
二、諧波減速器有哪些優(yōu)點(diǎn)
1.小型輕量
諧波減速器與一般齒輪減速器相比較,輸出力矩相同時,它的體積可減小2/3,重量可減輕1/2。
2.傳動精度高
因?yàn)橹C波傳動中同時嚙合的齒數(shù)多,誤差平均化,即多齒嚙合對誤差有相互補(bǔ)償作用,故傳動精度高。在齒輪精度等級相同的情況下,傳動誤差只有普通圓柱齒輪傳動的1/4左右。同時可采用微量改變波發(fā)生器的半徑來增加柔輪的變形使齒隙很小,甚至能做到無側(cè)隙嚙合,因此傳動空程小,適用于反向轉(zhuǎn)動。
3.傳動速比大
單級諧波傳動速比范圍為70-320,在某些裝置中可達(dá)到1000,多級傳動速比可達(dá)30000以上。它不僅可用于減速,也可用于增速的場合。
4.結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝方便
因?yàn)橹挥腥齻€基本組成部件,且輸入與輸出同,所以結(jié)構(gòu)簡單緊湊,安裝方便。
5.承載能力高
這是因?yàn)橹C波傳動中同時嚙合的齒數(shù)多,雙波傳動同時嚙合的齒數(shù)可達(dá)總齒數(shù)的30%以上,而且柔輪采用了高強(qiáng)度材料,齒與齒之間是面接觸。
6.可向密閉空間傳遞運(yùn)動
利用柔輪的柔性特點(diǎn),輪傳動的這一特定優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)有其他傳動無法比擬的。
7.傳動效率高、運(yùn)動平穩(wěn)
由于柔輪輪齒在傳動過程中作均勻的徑向移動,因此,即使輸入速度很高,輪齒的相對滑移速度仍是極低(故為普通漸開線齒輪傳動的百分之—),所以,輪齒磨損小,效率高(可達(dá)69%-96%)。又由于嚙入和嚙出時,齒輪的兩側(cè)都參加工作,因而無沖擊現(xiàn)象,運(yùn)動平穩(wěn)。
諧波減速器由于諧波傳動原理的優(yōu)越性,擁有以上7個其它普通齒輪減速器不可比擬的優(yōu)點(diǎn),因此可以在各個重要領(lǐng)域的重要部件得到重要的應(yīng)用。
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