工业机器人核心部件-谐波减速器
机器人谐波减速器加速寿命测试与分析
机器人谐波减速器加速寿命测试与分析摘要为了快速进行谐波减速器的可靠性寿命试验，制作了一套谐波减速器加速寿命测试系统。
通过试验数据进行分析统计，从而得出输出转速、输出转矩对谐波减速器寿命的影响，验证试验系统的合理性与可行性。
主题词机器人谐波减速器加速寿命试验1 引言谐波减速器是由柔轮、刚轮和波发生器组件组成的减速器。
谐波减速器与普通减速器相比，其使用材料要少50%，体积及重量至少减少30%以上。
作为跨时代的高精尖产物，机器人谐波减速器广泛应用于航天航空以及各类工业领域。
由于机器人谐波减速器寿命一般高达几千上万小时，进行普通的寿命测试往往需要花费数月或者数年的时间，所以加速寿命测试对机器人谐波减速器的研发具有重要的意义。
2 谐波减速器加速寿命试验试验条件：本试验采用某款机器人谐波减速器作为试验载体。
试验分组：整个试验分为7组，每组试验样本数为2个,为了保证所有谐波减速器的初始状态一致，所有样本都采用相同材料、工艺和热处理方式，并且为同一批次生产。
试验方式参考GB/T 35089-2015《机器人用精密齿轮传动装置试验方法》,将7组试样工况进行如表1谐波减速器寿命测试工况：通过上述7组试验样本进行谐波减速器的加速寿命测试，试验终止条件为谐波减速器柔轮失效。
3 谐波减速器测试依据及原理3.1测试依据根据文献[1]，谐波减速器寿命测试采用立式试验装置。
根据文献[1]记载谐波减速器寿命所需时间t根据试验负载和转速，寿命计算方法进行计算见式。
3.2立式试验装置测试原理伺服电机给谐波减速器提供相应的输入转速和输入转矩，谐波减速器的输出负载转矩由其负载臂加速或减速转动产生的转动惯量而获得。
负载臂提供的转矩由谐波减速器输出端的角加速度、负载臂的质量和质心半径综合决定，其输出转矩与角加速度和转动惯量对应的关系式。
4 立式试验装置本测试装置通过模拟谐波减速器在机械臂上实际工况进行寿命测试。
其输入端采用伺服电机对其输入的转速进行控制，通过改变输出转矩从而进行相关的寿命测试实验。
绿的谐波——领跑机器人精密谐波减速器
１）齿高较低，不需要很深的啮合距离就可以获得 较大的啮合量，可承受较大的扭矩；
ＬＨＳ／ＬＨＳＧ—ＩＩＩ中空系列谐波减速器ＬＨＳ／ＬＨＳＧ—ＩＶ实轴系列谐波减速器
２）齿宽较大，齿根弧度增大，减少发生断裂失效 的风险； ３）由于所需柔轮变形量较小，可使柔轮的寿命得
曲⑨
ＬＨＳ／ＬＨＳＧ—ＣＬ—ＩＩＩ系，０轻量型谐波减速器 三组件型谐波减速嚣
ａｒｃｓｅｃ；
绿的谐波所有谐波减速器出厂时的背隙均≤１０ ａｒｃｓｅｃ（绝大部分产品为０背隙）；结合国内市场的实 际情况，免费为客户根据伺服电机输ｍ轴尺寸定制波发 生器输入轴孑Ｌ；免费向客户提供输入、输出端密封用０ 型圈和润滑脂；常规产品的交货周期不超过一个月。
四、技术优势 １．对谐波减速齿轮啮合原理的独到认识 公司跳出了传统上以ｗｉｌｌｉｓ定理ｖ¨：。：ｏ为基础
到极大提高； ４）多达２０％～３０％的齿参与啮合，齿面比压较小。 ３．性能参数优势
绿的谐波生产的谐波减速器除具有高精度、高可靠
性、大扭矩、大速比、小体积、长寿命等特性外，与国 内外同类型产品比较，还具备以下优势： １）承载扭矩大幅提升，是国内同类产品２倍以上， 极限载荷优于国外产品； ２）体积小、重量轻，体积是国内同类产品１／２以下； ３）高效率、低背隙，可实现零误差精确传动，所 有产品出厂时的背隙≤ｌＯ ａｒｅｓｅｃ（绝大部分产品均为。 背隙），空程误差≤４０
囝ｊ。参
ＬＨＳ／ＬＨＳＧ系列礼帽形谐波减速器ＬＨＤ系列超扁平谐波减速器
Ｒｏｂｏｔ
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ＡｐｐＩｉｃａｌｉｏｎ２０１４ ３“Ｐ型齿”克服了谐波啮合齿形的缺点，通过一系 列创新性的设计，可极大提高柔轮的使用寿命，与国外 同类产品齿形比较，绿的谐波的产品有以下优点：
2021年全球及中国谐波减速器市场现状
2021年全球及中国谐波减速器市场现状一、机器人简介及谐波减速器使用情况谐波减速器由波发生器、柔轮和刚轮三部分构成。
机器人主要分为工业机器人、协作机器人、服务机器人和特种机器人四类。
其中前两类机器人主要运用于工业生产，第三类机器人一般不用于制造业，主要应用于服务业。
协作机器人在工业生产中与工人协同，因而独立于工业机器人大类。
谐波减速器广泛运用于工业机器人和协作机器人领域。
二、谐波减速器下游应用情况谐波减速器应用领域目前以各种机器人为主，除此之外，还有数控机床，半导体、光伏、医疗等其他设备领域。
以全球减速机龙头哈默纳科为例，其工业机器人下游占比超过50%，其余应用领域相对比较分散，包括半导体制造设备、数控机床、电机制造商等其他行业。
三、全球机器人谐波减速器市场规模据统计，2021年全球机器人下游谐波减速器市场规模为23亿元，预计2022年达到29亿元，2025年接近49亿元，2022-2025年市场空间CAGR为19.1%左右。
四、中国谐波减速器行业发展现状分析1、工业机器人销量受疫情影响，工业机器人市场短期承压，但长期来看，工业机器人随着制造业升级，市场潜力大。
据统计，2021年我国工业机器人销量为24.8万台，预计未来3-4年中国工业机器人的销量增速CAGR 为13.9%。
2、机器人谐波减速器市场规模据统计，2021年我国机器人下游谐波减速器市场规模为12.1亿元，预计2022年达到15.9亿元左右，2025年超过30亿元，2022-2025年市场空间CAGR为23.7%左右。
3、工业机器人成本构成据统计，工业机器人中减速器、伺服系统、控制系统、机器人本体与其他这五部分的价值占比分别为35%、25%、10%、15%与15%，减速器是价值占比最高的核心零部件。
领域：OFWeek，华经产业研究院整理4、谐波减速器专利申请构成谐波传动技术包括：总体结构、柔轮、刚轮、凸轮、柔性轴承、交叉滚子轴承、齿形、波发生器、加工制造和试验方法等10个分支。
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、高刚性的传动装置，它通过谐波振动原理将输入轴的旋转运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。
谐波减速器的工作原理主要包括输入轴、柔性轮、刚性轮和输出轴四个部分。
首先，当输入轴旋转时，柔性轮会产生弹性变形，这种变形会导致柔性轮上的齿轮与刚性轮上的齿轮之间产生相对运动。
这种相对运动会导致刚性轮上的齿轮受到谐波振动的作用，从而使刚性轮上的齿轮产生相对于柔性轮的旋转运动。
其次，刚性轮上的齿轮与输出轴上的齿轮之间存在啮合关系，因此刚性轮的相对旋转运动会被传递到输出轴上的齿轮，从而实现输入轴高速低扭矩运动到输出轴低速高扭矩运动的转换。
谐波减速器的工作原理可以简单总结为，通过柔性轮和刚性轮之间的相对运动，将输入轴的旋转运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。
这种工作原理使得谐波减速器在工业生产中得到了广泛的应用，特别是在需要高精度、高刚性传动的场合。
谐波减速器的工作原理决定了它具有很多优点。
首先，由于谐波减速器采用了谐波振动原理，因此具有很高的传动精度，通常可达到0.1毫米左右的定位精度。
其次，谐波减速器具有很高的刚性，能够承受较大的径向和轴向负载。
此外，谐波减速器还具有结构紧凑、体积小、重量轻等优点，适用于空间有限的场合。
除了上述优点之外，谐波减速器还具有一些特殊的工作原理。
例如，由于谐波减速器采用了柔性轮和刚性轮的结构，因此在传动过程中能够实现无间隙传动，从而避免了传统齿轮传动中的啮合间隙和背隙问题。
此外，由于谐波减速器的传动过程中不存在滑动摩擦，因此具有很高的传动效率，通常可达到90%以上。
总的来说，谐波减速器的工作原理使得它在工业生产中具有了很高的应用价值。
它不仅可以实现高精度、高刚性的传动，而且还具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动效率高等优点。
因此，在自动化设备、机器人、航空航天等领域都有着广泛的应用前景。
工业机器人三大核心部件是什么？【解析】
工业机器人三大核心部件是什么？内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.控制器控制器国内外差距小。
控制器是机器人的大脑，发布和传递动作指令。
包括硬件和软件两部分：硬件就是工业控制板卡，包括一些主控单元、信号处理部分等电路，国产品牌已经掌握;软件部分主要是控制算法、二次开发等，国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距。
控制器的问题在于，由于其“神经中枢”的地位和门槛相对较低，成熟机器人厂商一般自行开发控制器，以保证稳定性和维护技术体系。
因此控制器的市场份额基本跟机器人本体一致。
国际上也有KEBA、倍福、贝加莱这样提供控制器底层平台的厂商。
因此在当前环境下国内专业研发控制器的企业会比较艰难。
控制器的机会在于标准化和开放性。
现有的机器人控制器封闭构造，带来开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点，已不能适应智能化和柔性化要求。
开发模块化、标准化机器人控制器，各个层次对用户开放是机器人控制器的一个发展方向。
我国863计划也已经立项。
机器人接口统一是大趋势，未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业。
市场规模方面，按十三五规划到2020年我国机器人保有量80万台，假设国产机器人占50%的份额，控制器价格1.5万元，算上更换及维护，国产控制器的市场规模在60-70亿元。
伺服电机伺服电机竞争激烈，外资掌握话语权。
伺服电机在机器人中用作执行单元，是影响机器人工作性能的主要因素。
伺服电机主要分为步进、交流和直流，机器人行业应用多的是交流伺服，约占65%伺服电机与控制器关联紧密。
伺服系统外资企业占据绝对优势。
日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型OEM(设备制造业)市场。
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。
影响谐波减速器传动效率的因素有哪些-
影响谐波减速器传动效率的因素有哪些?
谐波减速器作为一种体积小、重量轻、结构紧凑、减速比大、传动效率高、传动精度高、传动刚度高的高性能减速器，已广泛应用于工业机器人和航空航天领域。
谐波减速器的传动效率直接影响谐波减速器性能。
(谐波减速器)影响谐波减速器传动效率的因素有哪些? 1.环境温度：在相同条件下，环境温度越高，传动效率越高(PS：温度高，润滑效果好)。
2.速度：速度越高，效率越低。
3.速比：速比越高，在相同条件下效率越低。
4.负载：在相同条件下，负载越大，效率越高。
影响谐波减速器传动效率的因素主要包括环境温度、转速、速比和负载。
谐波减速器的传动效率随着工作负载的增加而增加，随着转速的增加而降低，随着试验温度的升高而增加。
谐波减速机主要应用于航空、航天、机器人、通信设备、电子设备等领域。
由于谐波减速器的基本部件以及谐波减速器工作原理与普通齿轮减速器有很大不同，因此它具有普通齿轮减速机无法比拟的优点。
谐波减速器的减速比如何计算? 1.谐波减速器减速比计算公式：减速比=电机输出转数÷谐波减速器输出转数 2.谐波减速器扭矩计算公式：扭矩=9550×电机功率÷电机功率输入转数×速比×使用效率 3.谐波减速器的齿速比计算公式：齿数比ⅰ=大齿轮齿数/小齿轮齿数谐波减速器刚轮的齿数一般比软轮多2齿。
当波发生器安装在软轮内圆时，迫使软轮不断变形，使两轮齿啮合.啮合.啮出.在分离过程中，他们不断改变工作状态，产生所谓的错齿运动，从而实现主动波发生器和软轮的运动传输，从而实现快速比。
谐波减速器测试技术
VS
3. 对测试过程中记录的数据进行分析和处理，得出谐波减速器在不同工况下的动态性能指标。
测试结果分析：通过对测试数据的分析，可以得出该型号谐波减速器在不同动态条件下的性能表现，如响应速度、稳定性、可靠性等是否满足设计要求，从而对其性能进行评估。
03
谐波减速器主要部件
02
01
谐波减速器是工业机器人中常用的减速器之一，用于实现机器人的精准运动。
工业机器人
谐波减速器可用于数控机床的进给系统和主轴系统中，提高机床的传动精度和平稳性。
数控机床
谐波减速器在航空航天领域也有广泛的应用，如用于飞机的起飞和降落系统、导弹的发射和制导系统等。
航空航天
01
02
动态测试方法
动态效率测试
测量谐波减速器在动态状态下的传动效率，即在输入一定功率时，输出功率与输入功率的比值。
动态误差测试
测量谐波减速器在动态状态下的传动误差，即输出转速与输入转速之间的差异。
动态扭矩测试
测量谐波减速器在动态状态下的扭矩性能，包括动态扭矩、峰值扭矩和谷值扭矩等。
综合评价谐波减速器的静态和动态性能，包括扭矩、效率、误差等多个方面。
案例一：某型号谐波减速器静态测试
案例二：某型号谐波减速器动态测试
通过对某型号谐波减速器进行动态测试，评估其在动态条件下的性能表现。
测试目的
振动测试仪、转速计、扭矩计等。
测试设备
测试步骤
案例二：某型号谐波减速器动态测试
2. 在不同转速和负载条件下，对谐波减速器进行启停、变速和制动等操作，记录各个参数的变化情况。
建立测试数据库
组织技术交流会议与培训活动，促进不同单位之间的技术合作与经验分享。
RV减速器和谐波减速器的对比分析
RV减速器和谐波减速器的对比分析
作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。
大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。
1、RV减速器和谐波减速器的原理和优劣势
RV减速器：
用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节，负载大的工业机器人，一二三轴都是用RV。
相比谐波减速机，RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。
RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。
▲RV-E型减速器▲
谐波减速器：
用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，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、轴承和波发生器三者，四者缺一不可。
其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。
谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。
▲谐波减速器▲
两者都是少齿差啮合，不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的，它需要反复的高速变形，所以它比较脆弱，承载力和寿命都有限。
RV通常是用摆线针轮，谐波以前都是用渐开线齿形，现在有部分厂家使用了双圆弧齿形，这种齿形比渐开线先进很多。
减速器的两巨头是Nabtesco和Hamonica Drive，他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。
这两种减速器都是微米级的加工精度，光这一条在量产阶段可靠性高就很难了，更别说几千转的高速运转，而且还要高寿命。
盘点国内机器人行业谐波减速机主要厂商
盘点国内机器人行业谐波减速机主要厂商（图）导读：目前全球机器人行业，75%的精密减速机被日本的Nabtesco和Harmonic Drive两家垄断（业界俗称RV减速机和谐波减速机），其中Harmonic Drive在工业机器人关节领域拥有15%的市场占有率。
OFweek机器人网讯：目前应用于机器人领域的减速机主要有两种，一种是RV减速器，另一种是谐波减速器。
在关节型机器人中，由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。
对于高精度机器人减速器，日本具备绝对领先优势，目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的Nabtesco和Harmonic Drive两家垄断（业界俗称RV减速机和谐波减速机），包括ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器均由上述两家公司提供。
其中Harmonic Drive在工业机器人关节领域拥有15%的市场占有率。
纳博特斯克的专利产品：两级摆线减速机相对高精度RV减速机而言，国内谐波减速机研究、产业化有所看点，尽管与日本产品在输入转速、传动精度、传动效率等方面存在较大差距，但国内已有可替代产品，如北京谐波传动所、苏州绿的、中技克美等，目前中技克美对国内部分整机厂家（如广州数控）提供产品。
北京谐波传动技术研究所北京谐波传动技术研究所成立于1983年，具有长期的关于谐波齿轮传动技术的研发及为用户服务的丰富经验，是从事谐波传动及特种传动技术的研发销售的专业化企业。
主要研发销售标准谐波减速器、谐波传动组件及按用户所需设计非标电机套装。
经多年的研发实践及用户意见使用要求的总结，于1993年编写制定"谐波传动减速器国家标准"，其代号为GB/T14118-93。
目前已经形成包括XB1系列谐波减速机、XB2系列谐波减速机和XB2系列谐波减速机等整机及组件产品体系，可以满足用户的各种需求。
谐波减速器传动原理
谐波减速器传动原理
谐波减速器是一种基于谐波运动原理的高精度传动装置，其传动效率高，结构紧凑，使用寿命长，广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天、医疗设备等领域。
谐波减速器的传动原理主要包括谐波振荡、柔性齿轮放大和控制三部分。
首先，谐波减速器利用谐波振荡原理进行传动。
在传动装置中，输入轴通过传动机构的蜗杆带动柔性转子，使转子在其内径沿着固定偏心轴向产生谐波运动。
这种谐波运动使得输出轴的速度和扭矩得到放大和减速。
谐波振荡原理中的主要部件包括柔性转子、蜗杆等。
其次，谐波减速器采用柔性齿轮放大原理。
柔性转子是谐波减速器中的核心部件，由一系列柔性轮片和挤压环组成。
这些轮片在振动过程中，通过弯曲变形和滚动摩擦的方式来实现承载和传动。
当输入轴旋转时，柔性轮片会产生一系列内外径交替变形的波纹结构，进而使输出轴的速度和扭矩进行放大和减速。
最后，谐波减速器通过控制装置实现传动的减速比和控制精度。
控制装置通常由调速电机、编码器、传感器等组成，用于精确控制输入轴的转动速度和输出轴的位置。
通过对控制装置的调节，可以实现谐波减速器的变速和定位控制。
总的来说，谐波减速器通过谐波振荡、柔性齿轮放大和控制三部分的协同作用，实现了输入轴速度和扭矩的放大和减速。
其主要优点是传动效率高、精度高、结
构紧凑、使用寿命长等。
谐波减速器在众多领域中得到广泛应用，为现代工业的发展做出了重要贡献。
工业机器人的RV减速器和谐波减速器有什么区别
工业机器人的RV减速器和谐波减速器有什么区别作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。
大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器1RV减速器：用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节，负载大的工业机器人，一二三轴都是用RV。
相比谐波减速机，RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。
RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。
▲RV-E型减速器谐波减速器：用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，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、轴承和波发生器三者，四者缺一不可。
其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。
谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。
▲谐波减速器两者都是少齿差啮合，不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的，它需要反复的高速变形，所以它比较脆弱，承载力和寿命都有限。
RV通常是用摆线针轮，谐波以前都是用渐开线齿形，现在有部分厂家使用了双圆弧齿形，这种齿形比渐开线先进很多。
减速器的两巨头是Nabtesco和Hamonica Drive，他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。
这两种减速器都是微米级的加工精度，光这一条在量产阶段可靠性高就很难了，更别说几千转的高速运转，而且还要高寿命。
谐波减速器由“柔轮、波发生器、刚轮、轴承”这四个基本部件构成。
柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。
波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。
波发生器转动的过程中，柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。
波发生器每正时针旋转180°，柔轮就相当于刚轮逆时针旋转1个齿数差。
在180°对称的两处，全部齿数的30%以上同时啮合，这也造就了其高转矩传送。
机器人谐波减速器齿轮钢的尺寸精度与匹配性分析
机器人谐波减速器齿轮钢的尺寸精度与匹配性分析机器人谐波减速器是一种高精度、高效能的机械传动装置，广泛应用于自动化设备中。
齿轮是谐波减速器的核心部件之一，其尺寸精度和匹配性对谐波减速器的性能至关重要。
本文将对机器人谐波减速器齿轮钢的尺寸精度与匹配性进行分析。
首先，我们需要了解机器人谐波减速器齿轮钢的尺寸精度对谐波减速器的影响。
齿轮的准确尺寸可以保证传动精度和传动效率，同时也能减小机械噪音和振动。
尺寸精度包括模数、齿轮齿数、齿向间隙等方面。
模数是齿轮的基本参数，决定了齿轮齿数和齿廓形状。
齿数越多，齿轮齿廓越平滑，传动效率越高。
齿向间隙则保证了齿轮的正常运转，如果间隙不合适会导致齿轮啮合不良、磨损加剧等问题。
齿轮钢的材料也对尺寸精度有着直接影响。
常见的齿轮钢材包括优质碳素钢和合金钢等。
优质碳素钢具有良好的强度和韧性，适用于大部分机械传动装置。
合金钢的含有合金元素，能够提高钢的硬度和耐磨性，适用于工作负载较大、速度较高的情况。
选择合适的齿轮钢材能够提高谐波减速器的使用寿命和性能稳定性。
其次，我们需要分析机器人谐波减速器齿轮钢的匹配性。
匹配性是指不同齿轮的轴向和径向配合精度。
轴向配合精度决定了谐波减速器齿轮的轴向运动是否平稳，径向配合精度则影响了谐波减速器齿轮啮合的稳定性和传动效率。
在实际应用中，齿轮的尺寸精度和匹配性往往通过制造工艺和机加工精度来实现。
首先，制造工艺包括齿轮的锻造、热处理和齿轮设备的加工等环节。
锻造工艺能够使齿轮获得较高的密度和均匀性，进一步提高齿轮的强度和韧性。
热处理工艺则可以通过淬火、回火等方式来调节齿轮的硬度和耐磨性。
齿轮设备的加工精度则决定了齿轮的实际尺寸和外形精度。
除了制造工艺，机加工精度也是实现齿轮尺寸精度和匹配性的关键。
机加工过程中包括齿轮的车削、铣削、磨削和齿面整容等环节。
车削是最常见的机加工过程，通过调整机床和刀具的参数来达到齿轮的精度要求。
铣削和磨削则可以进一步提高齿轮的表面质量和精度。
智能工业机器人及其应用知到章节答案智慧树2023年浙江大学
智能工业机器人及其应用知到章节测试答案智慧树2023年最新浙江大学第一章测试1.人类创造机器人的主要目的是（）。
参考答案:为人类服务2.第二代机器人的主要特点（）。
参考答案:有一定的传感检测，能适应一定的外界环境变化3.我国的工业机器人的定义（）。
参考答案:可重复编程;多功能多自由度;能自动定位控制;能搬运零件或加持工具，以完成各种作业4.第四代机器人的特点（）。
参考答案:具备自我复制功能;可独立于人类存在;结合人工智能;具备自我组装修复功能5.机器人三大守则是行业的规范准则。
（）参考答案:错第二章测试1.码垛机器人一般使用几自由度的机械臂（）。
参考答案:42.谐波减速器的传动原理（）。
参考答案:少齿差速传动3.工业机器人的核心部件（）。
参考答案:电动机;减速器;控制器4.直流有刷和无刷伺服电机的区别（）。
参考答案:有无电刷;转子磁场产生方式不同;成本与结构差异大;定子励磁方式不同5.工业机器人控制器对工业机器人的性能影响不大。
（）参考答案:错第三章测试1.对于工业机器人，运动学方程反映的是机械手末端运动量与什么量的关联关系（）。
参考答案:各个关节的运动量2.对于工业机器人，动力学方程反映的是杆件的运动量与什么量的关联关系（）。
参考答案:各个关节的驱动力3.工业机器人的主要坐标系有（）。
参考答案:大地坐标系;工件坐标系;基坐标系;工具坐标系4.动力学建模方法有（）。
参考答案:高斯法;拉格朗日法;凯恩法;牛顿欧拉法5.工业机器人的轨迹规划一般属于底层规划。
（）参考答案:对第四章测试1.光电旋转编码器、光栅、磁栅等传感器A、B相两个输出信号的相位差是（）。
参考答案:90°2.以下不属于传感器的静态特性指标的是（）。
参考答案:阶跃响应3.以下可以作为六维力传感器传感元件的有（）。
参考答案:电阻应变片;压电晶体4.能量转换型传感器的一般构成包括（）。
参考答案:转换电路;转换元件;敏感元件5.六维力传感器通常安装在机器人手腕上。
(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。
工业机器人技术与应用习题+参考答案
工业机器人技术与应用习题+参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、变量VAR在程序执行过程中和停止时会保持当前值，一旦程序指针被移到主程序时，当前值丢失。
A、正确B、错误正确答案：A2、安川MA1400机器人包括机器人本体、DX100控制柜、示教器组成。
A、正确B、错误正确答案：A3、视觉检测系统的特点之一是适合在安全风险高、人机工程恶劣和环境差区域工作。
A、正确B、错误正确答案：A4、机器人与外部设备联动时，机器人输入 IO 板只配置了 PNP 型，因此外部设备只能通过输出低电平才能向机器人传递信号。
A、正确B、错误正确答案：B5、计算机视觉学科中绝大多数问题为病态问题，既难以求解或解不唯一。
A、正确B、错误正确答案：A6、断路器机械特性试验主要检测断路器的合闸时间、分闸时间、合闸同期性等技术参数。
A、正确B、错误正确答案：A7、谐波减速机是工业机器人的核心零部件，其精度、耐久性等性能水平直接决定机器人整机的性能。
A、正确B、错误正确答案：A8、电阻应变片压力传感器，金属电阻应变片，当长度增大时，电阻减小。
（）。
A、正确B、错误正确答案：B9、机器人的手部也称末端执行器，它是装在机器人的腕部上，直接抓握工作或执行作业的部件。
A、正确B、错误正确答案：A10、电阻两端的交流电压与流过电阻的电流相位相同，在电阻一定时，电流与电压成正比。
( )。
A、正确B、错误正确答案：B11、图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置 1，背景部分置 2 。
A、正确B、错误正确答案：B12、在ABB机器人中，用户自定义坐标系有两个：工具坐标系和工件坐标系。
A、正确B、错误正确答案：A13、在移动模块上，电缆可以与气管混扎在一起。
A、正确B、错误正确答案：A14、寻址方式是指获得操作数的方式，STEP7有4种寻址方式：立即寻址、直接寻址、存储器间接寻址和寄存器间接寻址。
A、正确B、错误正确答案：A15、非接触式温度传感器无需与被测量介质接触。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业机器人核心部件-谐波减速器
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。
当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时，谐波齿轮传动的传动比为
i=-z1/(z2-z1)
双波传动中，z2－z1=2，柔轮齿数很多。
上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。
由此可看出，谐波减速器可获得很大的传动比。
（二）特点
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。
6．由于柔轮承受较大的交变载荷，因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高，工艺复杂。
谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制，到目前已有不少厂家专门生产，并形成系列化。
广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业，由于它的独特优点，在化工行业的应用也逐渐增多。