谐波减速机概述 谐波减速机的结构、应用、特点和工作原理介绍

　　谐波减速机主要由带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）、波发生器三个基本构件组成，其适用于宇航、航空、航海、雷达、光学机械、原子能、机器人、机床、起重运输、化工、轻工等设备的机械传动部位，实现减速、传递运动和动力。

　　谐波减速机的特点：

　　1.结构简单、体积小、重量轻。

　　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%甚至更多。而在普通齿轮传动中，同时啮合的齿数只有2—7%，对于直齿圆柱渐开线齿轮同时啮合的齿数只有1—2对。

　　4.承载能力大。

　　谐波齿轮传动同时啮合齿数多，即承受载荷的齿数多，在材料和速比相同的情况下，受载能力要大大超过其它传动。其传递的功率范围可为几瓦至几十千瓦。

　　5.运动精度高。

　　由于多齿啮合，一般情况下，谐波齿轮与相同精度的普通齿轮相比，其运动精度能提高四倍左右。

　　6.运动平稳

　　无冲击、噪声小。齿的啮入、啮出是随着柔轮的变形，逐渐进入和逐渐退出刚轮齿间的，啮合过程中齿面接触，滑移速度小，且无突然变化。

　　7.齿侧间隙可以调整。

　　谐波齿轮传动在啮合中，柔轮和刚轮齿之间主要取决于波发生器外形的最大尺寸，及两齿轮的齿形尺寸，因此可以使传动的回差很小，某些情况甚至可以是零侧间隙。

　　8.传动效率高。

　　谐波传动由于运动部件数量少、啮合齿面速度低，因此效率比普通齿轮传动更高，随速比的不同（u=60-250)，效率约在65—96%左右（谐波复波传动效率较低）齿面的磨损很小。

　　9.同轴性好。

　　谐波齿轮减速器的高速轴、低速轴位于同一轴线上。

　　10.可实现向密闭空间传递运动及动力。

　　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，谐波传动这一独特优点是其它传动机构难于达到的。

　　11.可实现高增速运动。

　　由于谐波齿轮传动的效率高及机构本身的特点，加之体积小、重量轻的优点，因此是理想的高增速装置。对于手摇发电机、风力发电机等需要高增速的设备有广阔的应用前景。

　　12.方便的实现差速传动。

　　由于谐波齿轮传动的三个基本构件中，可以任意两个主动、第三个从动，那么如果让波发生器、刚轮主动，柔轮从动，就可以构成一个差动传动机构，从而方便的实现快慢速工作状况。这一点对许多机床的走刀机构很有实用价值，经适当设计，可以大大改变机床走刀部分的结构性能。

　　谐波减速机的工作原理：

　　波发生器是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮的内壁相互压紧。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。