谐波齿轮传动及谐波减速器
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。
2024年谐波齿轮减速器市场发展现状
谐波齿轮减速器市场发展现状简介谐波齿轮减速器是一种常用的机械传动装置,具有结构紧凑、传动效率高、精度高、噪音低等优点,广泛应用于机械工程、汽车工业、电子设备等领域。
本文将介绍谐波齿轮减速器市场的发展现状。
市场规模分析谐波齿轮减速器市场在过去几年中取得了稳定增长。
根据市场调研数据显示,2019年全球谐波齿轮减速器市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元,年均复合增长率为XX%。
市场规模扩大的主要驱动因素包括工业自动化的普及、机械制造领域对高精度传动装置的需求增加以及新兴领域对微型减速器的需求上升。
随着工业机器人市场规模扩大,对高精度、高可靠性的谐波齿轮减速器的需求也在逐渐增加。
市场细分谐波齿轮减速器市场可以根据减速比、尺寸和应用领域等进行细分。
减速比根据减速比的不同,谐波齿轮减速器可以分为单级和多级减速器。
多级减速器具有更高的减速比,适用于需要更大输出转矩的应用。
尺寸按照尺寸的大小,谐波齿轮减速器可以分为大型、中型和微型减速器。
微型减速器在电子设备和精密仪器等小型设备中得到广泛应用。
应用领域谐波齿轮减速器的应用领域非常广泛,包括: - 机械制造和装配行业 - 汽车工业 - 机床工业 - 电子设备和仪器仪表 - 包装机械和食品机械等竞争态势全球谐波齿轮减速器市场竞争激烈,主要厂商包括Harmonic Drive、Nabtesco、Sumitomo Drive Technologies等。
这些厂商通过不断研发新产品、提高产品性能和质量、拓展市场份额来保持竞争优势。
同时,市场还存在一些小型企业,它们通过提供个性化定制服务和低成本产品来满足特定需求。
发展趋势谐波齿轮减速器市场在未来几年仍然具有良好的发展前景。
以下是一些发展趋势值得关注:智能化和自动化随着人工智能和机器人技术的快速发展,谐波齿轮减速器将更广泛地应用于智能化和自动化设备中。
例如,在工业机器人领域,谐波齿轮减速器的高精度和高可靠性对于实现精准操作和高效生产至关重要。
谐波减速器工作原理
谐波减速器工作原理
谐波减速器是一种常用的机械传动装置,它通过利用弹性变形的原理将输入速度和输出速度之间的比例关系进行转换。
谐波减速器的工作原理如下:
1. 谐波发生器:谐波减速器的输入轴与谐波发生器相连,谐波发生器通常是一个内齿圈和一个柔性齿条组成的装置。
当输入轴旋转时,谐波发生器会产生谐波振动。
2. 谐波传动:谐波振动会通过内齿圈传递到输出轴,内齿圈上的前导齿和柔性齿条之间的啮合关系会引起传动的变形和滑移。
这样,谐波传动将输入轴的旋转运动转换成了输出轴的运动。
3. 减速效果:由于在谐波传动过程中存在变形和滑移,所以输出轴的转速会比输入轴的转速慢。
根据前导齿和柔性齿条的结构设计,可以实现不同的减速比。
谐波减速器具有结构简单、传动效率高、减速比大、可靠性强等优点,广泛应用于工业生产和机械设备中。
它适用于需要准确控制速度和力矩的场合,如机床、准确度要求高的机械装置等。
谐波减速器工作原理
谐波减速器工作原理
谐波减速器是一种高精度、高刚度、高传动效率的新型减速器,其主要特点是
具有结构简单、传动精度高、传动效率高等优点。
谐波减速器的工作原理是通过谐波振动实现传动的,下面将详细介绍谐波减速器的工作原理。
首先,谐波减速器由柔性循环器、刚性循环器和柔性齿轮组成。
在工作时,输
入轴通过柔性循环器将动力传递给刚性循环器,刚性循环器再将动力传递给输出轴,从而实现减速传动。
柔性循环器和刚性循环器之间的相对运动产生了谐波振动,从而实现了高精度的传动。
其次,谐波减速器的工作原理是基于谐波振动的特性。
谐波振动是指在一个物
体受到外力作用时,其振动频率等于外力作用频率的整数倍。
在谐波减速器中,柔性循环器和刚性循环器之间的相对运动产生了谐波振动,这种谐波振动的特性使得谐波减速器具有了高精度的传动特性。
最后,谐波减速器的工作原理还涉及到谐波发生器和谐波齿轮的设计。
谐波发
生器是谐波减速器中的核心部件,它通过特殊的结构设计和材料选择,使得谐波减速器具有了高刚度和高传动效率。
谐波齿轮是谐波减速器中的关键部件,它通过特殊的齿形设计和精密加工,使得谐波减速器具有了高精度的传动特性。
总的来说,谐波减速器的工作原理是基于谐波振动的特性,通过谐波振动实现
了高精度、高刚度、高传动效率的传动。
谐波减速器在工业生产中具有广泛的应用前景,对于提高生产效率、降低能耗、改善产品质量具有重要意义。
希望通过本文的介绍,能够更加深入地理解谐波减速器的工作原理,为其在工程应用中发挥更大的作用提供帮助。
谐波减速器传动比计算公式
谐波减速器传动比计算公式
谐波减速器是一种高精度、高刚性的传动装置,其传动比计算公式是关键的参
数之一。
谐波减速器的传动比计算公式可以通过以下几个步骤得到。
首先,需要了解谐波减速器的构造。
谐波减速器由柔性齿轮、谐波发生器和固
定齿轮组成。
柔性齿轮通过谐波发生器的变形产生滚动摩擦,从而实现传动效果。
固定齿轮是与柔性齿轮嵌合的齿轮,通过固定齿轮转动一周导致柔性齿轮产生4倍于固定齿轮的转动。
其次,谐波减速器的传动比计算公式可以表示为:
传动比 = Ns × Nf × Np
其中,Ns是固定齿轮的齿数,Nf是柔性齿轮的齿数,Np是谐波发生器的齿数。
最后,通过使用以上的计算公式,可以得到谐波减速器的传动比。
需要注意的是,传动比是一个无单位的量,只是用来表示柔性齿轮相对于固定齿轮的旋转速度的比例关系。
传动比越大,输出转速越低,扭矩越大。
总的来说,谐波减速器的传动比计算公式可以通过齿轮的齿数和谐波发生器的
齿数来计算得到,它对于谐波减速器的设计和应用非常重要。
通过合理选择齿轮的齿数,并结合实际需求和使用条件,可以得到满足需求的谐波减速器传动比。
谐波减速器
谐波减速器概述阳泉华鑫采矿设备有限公司2010.12.4目录1. 简述 (1)1.1 谐波传动技术背景 (1)2. 国内外研究现状 (1)3.波减速器介绍 (2)3.1谐波传动术语介绍 (2)3.3 谐波减速器介绍 (2)3.3.1 谐波减速器代号 (2)3.3.2 谐波减速器的品种规格 (2)3.3.3 谐波齿轮减速器的基本构造 (3)3.3.4 谐波减速器的原理 (3)3.3.5 谐波减速器主要零件常用材料: (5)3.3.6 生产谐波减速器所需设备情况 (5)4. 谐波减速器的特点 (7)4.1 谐波减速器的主要优点 (7)4.2 谐波减速器的主要缺点 (8)4.3 谐波传动与其它传动性能的具体比较 (8)5 国内外谐波减速器比较 (9)6. 发展趋势和待解决的问题 (10)附录谐波减速器生产厂家1. 简述1.1 谐波传动技术背景谐波传动是上世纪五十年代后期随着航天技术的发展而出现的一种重要的新型机械传动方式,被认为是机械传动的重大突破。
谐波机械传动原理是苏联工程师A.摩察尤唯金首先于1947年提出,1955年第一台用于火箭的谐波齿轮传动是由美国人C.M .Musser发明的。
此后,在航天飞行器和航天设备上的多次使用,充分显示了这种传动的优越性。
1959年取得了此项发明的专利后,于1960年正式公开发表了该项技术的详细资料,一九六一年开始介绍到我国。
由于谐波传动具有许多优点,因而获得了广泛的推广。
到上世纪七、八十年代,许多不同类型的谐波传动取得了专利。
2. 国内外研究现状谐波传动自50年代中期出现后成功地用于火箭、卫星等多种传动系统中,使用证实这种传动较一般齿轮传动具有运动精度高、回差小、传动比大、重量轻、体积小、承载能力大,并能在密封空间和辐射介质的工况下正常工作等优点。
因此美、日、俄等技术先进国家,对这方面的研制工作一直都很重视。
如美国就有国家航空管理局路易斯研究中心、空间技术实验室、贝尔航空空间公司、麻省理工学院、通用电气公司等几十个大型公司和研究中心都从事过这方面的研究工作。
谐波减速器原理及特点
谐波减速器原理及特点1.1传动原理谐波传动减速器英文名称:harmonic gear drive,主要由波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件组成,如图1-1所示。
三个构件中可以任意固定一个,其余两个一个主动,一个从动,可以实现减速或增速(固定传动比),也可以换成两个输入、一个输出,组成差动传动。
柔轮轮体很薄,其上有特制的完整的齿圈(360°),轮齿模数较小,一般为0.2~1.5mm,波发生器是一个凸轮部件,其两端与柔轮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。
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。
若波发生器顺时针方向旋转,则柔轮和刚轮的啮合区也随着变化,轮齿依次进入啮合和脱离的状态。
柔轮的变形过程基本上是一个对称的谐波,因此称为谐波齿轮传动。
对于双波传动其特点是发生器转一圈,柔轮相对于刚轮在圆周方向转过两个齿距的弧长,它有两个啮合区。
双波谐波齿轮传动变形时柔轮表面应力小,易获得大的传动比,结构较简单。
对于三波传动则齿数差为3,有三个啮合区,三波传动的特点是作用于轴上的径向力小,内应力较平衡,精度较高,变形时柔轮表面应力较双波的大,而且结构较复杂。
图1-1 谐波齿轮减速器组成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相反方向的缓慢旋转,如图1-2所示。
图1-2 谐波齿轮啮合简图在传动过程中,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。
谐波传动减速器柔轮和刚轮的齿距相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即:Z2-Z1=n(1-1)式中:Z2、Z1--分别为刚轮与柔轮的齿数。
谐波减速器工作原理
谐波减速器工作原理谐波减速器是一种新型的高性能减速器,它利用谐波传动原理实现高精度、高扭矩的减速效果。
谐波减速器的工作原理主要包括谐波振动原理和谐波传动原理两个方面。
谐波振动原理是谐波减速器工作的基础。
谐波振动是指在一个物体上受到外力作用时,物体内部各点的振动频率是整数倍关系的振动现象。
在谐波减速器中,通过谐波振动原理可以实现高精度的传动效果。
当输入轴通过柔性轴联接到柔性轮上时,由于输入轴和柔性轮之间存在微小的空隙,当输入轴旋转时,柔性轮会产生微小的振动,这种微小的振动会被放大并传递到输出轮上,从而实现减速效果。
谐波传动原理是谐波减速器实现高扭矩传动的关键。
在谐波减速器中,通过谐波传动原理可以实现高扭矩的传动效果。
谐波传动是指通过谐波振动将输入轴的运动传递到输出轮上的一种传动方式。
在谐波减速器中,通过谐波传动原理可以实现高扭矩的传动效果。
当输入轴旋转时,柔性轮产生的微小振动会被放大并传递到输出轮上,从而实现高扭矩的传动效果。
谐波减速器的工作原理可以总结为:通过谐波振动原理实现高精度的传动效果,通过谐波传动原理实现高扭矩的传动效果。
谐波减速器以其高精度、高扭矩的特点,在工业自动化、机器人、航空航天等领域得到了广泛的应用。
总的来说,谐波减速器的工作原理是利用谐波振动原理实现高精度的传动效果,利用谐波传动原理实现高扭矩的传动效果。
谐波减速器以其独特的工作原理和优越的性能,成为了现代工业领域不可或缺的重要设备。
随着科技的不断发展,谐波减速器的工作原理也将不断得到完善和提升,为工业生产带来更大的便利和效益。
谐波减速器 ppt
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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
ZgZbZbZg
Zg
Zg
实际上,运动是从波发生器输入的,减速器的传
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:
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。
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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。
iHRG
ZG ZG ZR
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3.波发生器固定—刚轮输出:
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。
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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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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:
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。
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。
谐波齿轮减速器工作原理
谐波齿轮减速器工作原理谐波齿轮减速器是一种常用的机械传动装置,它采用了独特的工作原理,通过谐波效应实现高效的速度减小。
本文将详细介绍谐波齿轮减速器的工作原理。
一、谐波齿轮减速器的构造谐波齿轮减速器主要由柔性轮、输出轴和输入轴组成。
其中,柔性轮由内外两层齿轮组成,它们之间有一定间隙,这样就形成了柔性。
输入轴由传动梁和活动插销组成,通过运动学性质与柔性轮相连。
输出轴连接到柔性轮的外滚筒上,负责输出转动力。
二、谐波齿轮减速器的工作原理1. 输入转动当输入轴开始转动时,传动梁和活动插销会向外移动,使得活动插销与内层柔性轮的齿轮嵌合,传递输入轴的转动力。
2. 谐波效应内层柔性轮的齿轮齿数通常比外层柔性轮的齿轮齿数多一个。
当输入轴以一定的角度转动时,活动插销会导致内层柔性轮发生弹性形变,这种变形以谐波的形式传递到外层柔性轮上。
谐波效应的出现使得速度比例不再是线性的,而是非线性的。
这样就实现了速度的减小。
3. 输出转动谐波效应使得柔性轮的外层齿轮与输出轴的齿轮嵌合,将内层柔性轮的转动力传递到输出轴上,实现输出转动。
三、谐波齿轮减速器的特点1. 大传动比谐波齿轮减速器的传动比可以达到几十甚至上百,这使得它在需要大速度减小的应用领域中起到了关键作用。
2. 紧凑结构谐波齿轮减速器的特殊结构使得它非常紧凑,相对于其他传动装置,节省了很大的空间。
这使得它在机械设计中具有一定的优势。
3. 平稳传动谐波齿轮减速器传动过程中没有间隙和冲击,实现了平稳的传动,减小了机械部件的磨损和噪音。
4. 高精度谐波齿轮减速器具有较高的精度,在需要精确定位和控制的应用中非常重要。
综上所述,谐波齿轮减速器采用谐波效应实现高效的速度减小,具有传动比大、结构紧凑、传动平稳和高精度等特点。
它在机械工程领域中有着广泛的应用,尤其适用于对精度要求较高的机械传动系统。
通过深入了解和研究谐波齿轮减速器的工作原理,可以更好地应用于实际生产和设计中,为机械传动领域的发展做出贡献。
谐波齿轮传动
谐波齿轮传动谐波齿轮传动是利用行星轮系传动的原理发展起来的一种新型传动,它由三个基本构件组成:即波发生器、刚轮和作为柔轮的中间挠性体,由于在传动过程中,柔轮产生的弹性变形波近似于谐波,故称之为谐波齿轮传动,常用的是双波和三波两种,其波发生器如下图:1.工作原理若刚轮1固定,外装柔性轴承4、波发生器3装入柔轮2,使原为圆环形的柔轮产生弹性变形。
柔轮长轴两端的齿与刚轮齿槽完全啮合,而柔轮短轴两端的齿与刚轮齿完全脱开,长轴与短轴间的齿则逐步啮入和啮出。
当高速轴带动相当于系杆H的波发生器凸轮和柔性轴承连续转动时,柔轮上原来与刚轮啮合的齿对逐渐啮出、脱开、啮入、啮合,这样柔轮就相对刚轮沿着与波发生器相反的转向低速旋转自转,通过低速轴输出运动。
若将柔轮固定,由刚轮输出运动,其工作原理相同,只是刚轮输出运动的转向与波发生器的转向相同。
2.谐波齿轮传动特点1)传动比大:单级谐振动波齿轮传动的传动比为50~500,多级和复式传动的传动比更大,可达30000以上。
2)承载能力大:传递额定输出转矩时,谐波齿轮传动同时接触的齿对数可达总对数的30%~40%以上。
3)传动精度高:在同样制造条件下,谐振动波齿轮的传动精度比一般齿轮的传动精度对至少高一级。
齿侧间隙可调整到最小,以减少传动回差。
4)传动平稳:基本上无冲击振动。
5)传动效率高:单级传动的效率为65%~90%。
6)结构简单、体积小,重量轻:在传动比承载能力相同的条件下,谐波齿轮减速器比一般齿轮减速器的体积和重量减少1/2~1/3。
7)成本高:柔轮材料能要求高,制造较困难,精度高。
3.单级谐波齿轮传动比计算谐波齿轮传动是行星传动的一种变型。
波发生器相当于行星轮系的转臂(H),柔轮(R)相当于行星轮,而刚轮(G)相当于中心轮内齿圈。
单级谐波齿轮传动比计算有两种基本情况:1)一种是刚轮固定,波发生器输入、柔轮输出,传动比为:2)二种是柔轮固定,波发生器输入,刚轮输出,传动比为:4.谐波齿轮传动机构参数选择1)传动比的选择目前我国谐波齿轮减速器的传动比标准化系列有:100、125、160、200、250、315、400等。
谐波减速器工作原理
谐波减速器工作原理
谐波减速器是一种高精度、高效率的减速装置,它通过谐波传动原理实现减速
效果。
谐波减速器由驱动轴、谐波发生器、柔性轮和输出轴组成,其工作原理如下:
1. 驱动轴传动。
当驱动轴开始旋转时,谐波发生器固定在驱动轴上的内齿圈开始旋转。
内齿圈
上的凸轮与柔性轮上的凹槽相互嵌合,使柔性轮开始旋转。
柔性轮上的凹槽数量通常比内齿圈上的凸轮数量多,这就导致柔性轮的旋转速度比内齿圈慢,从而实现了减速效果。
2. 谐波传动原理。
谐波减速器采用谐波传动原理,即通过柔性轮和内齿圈之间的嵌合来实现传动。
柔性轮的凹槽数量比内齿圈的凸轮数量多,这就导致柔性轮的旋转速度比内齿圈慢,从而实现减速效果。
同时,谐波传动还具有高精度、高刚性和低噪音的特点。
3. 输出轴传动。
当柔性轮开始旋转时,输出轴上的外齿圈也开始旋转。
外齿圈上的齿与输出轴
上的内齿圈相互嵌合,使输出轴开始旋转。
通过这样的传动方式,谐波减速器将驱动轴的高速旋转转换为输出轴的低速高扭矩旋转,实现了减速效果。
4. 工作原理总结。
综上所述,谐波减速器的工作原理是通过谐波传动原理,利用柔性轮和内齿圈
之间的嵌合来实现减速效果。
当驱动轴开始旋转时,内齿圈和柔性轮相互嵌合,使柔性轮开始旋转,进而带动输出轴实现减速传动。
谐波减速器以其高精度、高效率、低噪音等优点,被广泛应用于机械设备、工业自动化、机器人等领域。
其工作原理的深入理解,有助于我们更好地应用和维护谐波减速器,提高设备的使用效率和稳定性。
谐波减速器波形
谐波减速器波形1. 什么是谐波减速器?谐波减速器是一种通过谐波驱动的机械传动装置,用于将高速输入转换为低速输出,并提供较高的扭矩。
它由一个输入轴、一个输出轴和一组谐波齿轮组成。
2. 谐波减速器的工作原理谐波减速器的工作原理基于谐波振动的特性。
当输入轴旋转时,其上的椭圆形齿轮产生一个偏心运动。
这种偏心运动使得位于输出轴上的柔性齿轮发生变形,并通过摩擦力和弹性恢复力实现输出轴的转动。
3. 谐波减速器波形分析在谐波减速器中,输入轴和输出轴之间存在一定的相位差。
这会导致输出轴上的转矩和角度与输入轴不完全同步,产生特定的波形。
3.1 正弦曲线当输入轴以恒定角速度旋转时,输出轴上产生一个周期性变化且呈正弦曲线状的转矩。
这是由于谐波减速器的结构特点决定的。
3.2 谐波分量除了正弦曲线外,谐波减速器输出轴上还存在多个谐波分量。
这些谐波分量是由于谐波齿轮间的摩擦和弹性变形引起的。
3.3 波形失真由于摩擦和弹性变形等因素的影响,谐波减速器输出轴上的波形可能存在一定程度的失真。
这会导致实际输出转矩与理论预期不完全一致。
4. 谐波减速器波形的应用4.1 运动控制谐波减速器的波形特点使其在运动控制领域中得到广泛应用。
通过对输出轴上的转矩进行精确控制,可以实现高精度的位置和速度控制。
4.2 自适应振动补偿由于谐波减速器输出轴上存在多个谐波分量,这些分量可能会引起振动和噪音问题。
通过对不同频率和幅值的谐波分量进行补偿,可以有效降低振动和噪音水平。
4.3 动力学分析通过对谐波减速器波形进行分析,可以了解其动力学特性。
这对于设计和优化传动系统非常重要,可以提高系统的性能和可靠性。
5. 谐波减速器波形的改进为了改善谐波减速器的波形特性,研究人员提出了许多改进方法。
例如,优化齿轮剖面形状、改变齿轮材料和润滑方式等都可以对谐波减速器的性能产生积极影响。
6. 总结谐波减速器是一种通过谐波驱动的机械传动装置,具有独特的工作原理和波形特点。
谐波减速器的原理简
谐波减速器的原理简谐波减速器是一种高精度、高刚度的传动装置,其原理主要包括谐波发生原理和传动原理两个方面。
1. 谐波发生原理:谐波减速器利用了弹性极的原理来实现传动,其中主要有以下几个部分:(1) 刚性传动:谐波减速器由刚性内齿轮和柔性外齿轮组成。
刚性内齿轮为实心的圆柱体,外齿圈上的齿与内齿轮的齿咬合,但它们之间并不存在伸缩变形,因此可以认为是刚性的传动。
(2) 弹性机构:谐波减速器中的弹性机构由弹性极与活动夹紧套组成,弹性极连接外齿圈和内齿轮,并起到传递力矩和变形的作用。
活动夹紧套用于实现弹性极的移动和固定。
(3) 变形原理:谐波减速器的变形原理主要是利用外齿圈和内齿轮之间的变形来实现传动。
当外齿圈受到力矩作用时,弹性极会产生相应的变形,在变形的过程中,外齿圈上的齿会与内齿轮的齿进行相对运动,从而实现传动。
2. 传动原理:谐波减速器的传动原理主要包括谐波波发生、传导和复原三个阶段:(1) 谐波波发生:在谐波减速器工作时,输入轴通过连接装置与外齿圈连接,并向其提供输入力矩。
外齿圈受到输入力矩的作用后,会在外齿圈上形成一系列谐波波,这些谐波波会被传递到内齿轮上。
(2) 谐波波传导:当谐波波从外齿圈传递到内齿轮时,它们会引起内齿轮上的齿与外齿圈上的齿进行咬合。
由于外齿圈和内齿轮之间存在相对位移,所以谐波波在变形过程中会使内齿轮上的齿产生相应的变形,从而实现传动。
(3) 谐波波复原:当内齿轮传动过程中发生变形后,经过内齿轮上齿与外齿圈上齿的咬合后,内齿轮上的齿会通过发生反向位移的方式进行复原,即与外齿圈上的齿分离。
这样,谐波波的传递过程就完成了。
总结起来,谐波减速器通过利用弹性极的变形和咬合齿轮之间的相对位移实现传动,其主要原理为刚性传动、弹性机构和变形原理。
其工作过程可分为谐波波发生、传导和复原三个阶段,通过谐波波的传递来实现力矩的转换和传递。
谐波减速器具有高精度、高刚度的特点,在机械制造、精密加工等领域都有广泛的应用前景。
谐波齿轮减速器设计
中北大学毕业设计开题报告学生姓名:学号:学院、系:机械工程与自动化学院机械自动化系专业:机械电子工程设计题目:谐波齿轮减速器设计指导教师:2012年3月 13日毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述一谐波齿轮传动的背景谐波齿轮传动是50年代末随着空间科学、宇航尖端技术的发展而产生的。
在谐波出现后的短短几十年中,世界各工业比较发达的国家都集中了一批研究力量致力于这类新型技术的研究。
它是建立在弹性变形理论基础上的一种新型传动技术。
1959年美国学者C·W·麦塞尔(Musser)取得该项技术的发明专利后,于1960年正式展出了实物。
谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。
此后,我国也积极引进并研究发展该项技术,1983年成立了谐波传动研究室,1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定,1993年制定了GB/T 14118-93谐波传动减速器标准,并且在理论研究、试制和应用方面取得了较大的成绩,成为掌握该项技术的国家之一。
到目前为止,我国已有北京谐波传动技术研究所、北京中技克美有限责任公司、燕山大学、郑州机械研究所、北方精密机械研究所等几十家单位从事这方面的研究和生产,为我国谐波传动技术的研究和推广应用打下了较坚实的基础。
二设计谐波齿轮减速器的意义谐波齿轮传动是利用柔性构件的弹性变形波进行运动或动力传递的一种新型传动装置,谐波齿轮减速器一般是由波发生器、柔轮和刚轮所组成的,如图所示。
到应用。
另外,精确打击武器和微小型武器是未来军事高科技的发展趋势之一。
先后出现了微型飞机、便携式侦察机器人、微小型水下航行器、精确打击武器及灵巧武器和智能武器等新概念微小型武器系统。
他们具有尺寸小、成本低、、隐蔽性好、机动灵活等特征,在未来信息化战争、城市和狭小地区以及反恐斗争中将占据重要位置和发挥不可替代的作用。
谐波传动减速器
谐波传动减速器引言谐波传动减速器是一种高精度、大扭矩的传动装置,常用于机械设备中的减速装置。
它通过谐波运动的原理,将输入轴的转速转化为输出轴的低速高扭矩运动。
本文将介绍谐波传动减速器的原理、结构和应用领域。
原理谐波传动减速器采用了谐波变速原理,其基本结构由柔性齿轮组、驱动轴、输出轴和外壳组成。
输入轴通过柔性齿轮组和驱动轴之间的摩擦力将动力传递给输出轴,实现减速传动效果。
谐波变速原理是利用了波动齿轮的弯曲變形而产生差动效应,在输入轴上所激起的一个振动波与柔性齿轮传到输出轴时,就会产生相位差,从而导致输出轴产生旋转差异。
谐波传动减速器通过这种差动效应,实现了减速传动的目的。
结构谐波传动减速器的结构由以下几个部分组成:1.输入轴:负责接收动力并将其传递给柔性齿轮组;2.柔性齿轮组:由柔性齿轮和波形发生器组成,负责将输入轴传来的动力转化为波动齿轮的运动;3.驱动轴:连接输出轴和柔性齿轮组,通过与柔性齿轮间的摩擦力将动力传递给输出轴;4.输出轴:接受驱动轴传来的动力,并输出减速后的运动。
谐波传动减速器的结构紧凑,可以实现高精度和大扭矩的传动效果。
应用领域谐波传动减速器由于其独特的结构和优良的性能,在许多领域得到了广泛的应用。
以下是谐波传动减速器的一些应用领域:1.机床行业:谐波传动减速器常用于数控机床的主轴和进给轴的传动系统中,可以提供高精度和高扭矩的运动控制;2.机器人领域:谐波传动减速器用于机器人的关节传动系统,可以提供精确的位置控制和高负载承载能力;3.包装机械:谐波传动减速器可以用于包装机械的输送和定位系统,实现高速稳定的运动传输;4.自动化设备:谐波传动减速器在自动化设备中的应用越来越广泛,可以实现高精度和高可靠性的运动控制;5.石油化工:谐波传动减速器可以用于石油化工设备的传动系统,提供可靠的扭矩输出和长时间连续运行。
优点和局限性谐波传动减速器具有以下优点:1.高精度:谐波传动减速器可以实现高精度的运动控制,输出轴的转矩和角位移精度高;2.大扭矩:谐波传动减速器的扭矩输出能力强,可实现大扭矩传输;3.结构紧凑:谐波传动减速器的设计结构紧凑,可以节省空间;4.反向传动:谐波传动减速器具有双向传动功能,可以实现正转和反转运动。
谐波减速器
谐波传动原理谐波传动Harmonic Drive是由美国发明家C. Walt Musser马瑟于上世纪50年代中期发明创造的。
一、谐波传动装置的构成谐波传动装置主要由三个基本零部件构成,即波发生器、柔轮和刚轮:波发生器:由柔性轴承与椭圆形凸轮组成。
波发生器通常安装在减速器输入端,柔性轴承内圈固定在凸轮上,外圈通过滚珠实现弹性变形成椭圆形。
柔轮:带有外齿圈的柔性薄壁弹性体零件,通常安装在减速器输出端。
刚轮:带有内齿圈的刚性圆环状零件,一般比柔轮多两个轮齿,通常固定在减速器机体上。
二、谐波减速原理谐波做为减速器使用,通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。
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。
三、谐波传动特点1.精度高:多齿在两个180度对称位置同时啮合,因此齿轮齿距误差和累积齿距误差对旋转精度的影响较为平均,可得到极高的位置精度和旋转精度。
2.传动比大:单级谐波齿轮传动的传动比可达i=30~500,且结构简单,三个在同轴上的基本零部件就可实现高减速比。
3.承载能力高:谐波传动中,齿与齿的啮合是面接触,加上同时啮合齿数比较多,因而单位面积载荷小,承载能力较其他传动形式高。
4. 体积小、重量轻:相比普通的齿轮装置,体积和重量可以大幅降低,实现小型化、轻量化。
5.传动效率高、寿命长。
6.传动平稳、无冲击,噪音小编号规格1 品种规格我公司的谐波减速器按照柔轮的形状可分为杯形与中空形两大类,每类又根据柔轮的长度又分为标准和短筒两种型号。
同一种机型包括若干传动比。
2 编号规则产品编号由我司英文缩写、产品形式代号、规格代号、减速比、结构代号及输入端与波发生器凸轮连接形式六部分组成,各部分之间用“-”连接。
(完整版)工业机器人核心部件-谐波减速器
工业机器人核心部件-谐波减速器作者:csuzhm2009-03-24 00:18 星期二晴机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大,常用的减速机构有:1)RV减速机构;2)谐波减速机械;3)摆线针轮减速机构;4)行星齿轮减速机械;5)无侧隙减速机构;6)蜗轮减速机构;7)滚珠丝杠机构;8)金属带/齿形减速机构;9)球减速机构。
其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中,下面介绍其工作原理。
以下内容摘自百度百科(稍有修改):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。
(一)传动原理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)2,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)1,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。
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。
谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同,但齿数不等,通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数,即z2-z1=n式中z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。