谐波传动减速器文献综述

谐波传动减速器文献综述

毕业论文(设计)文献综述

题目:XB1单级谐波传动减速器

专业: 机械制造及其自动化

学号:

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指导教师:

2012 年 11月 30日

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宁波大学毕业设计(论文)文献综述

XB1单级谐波传动减速器

摘要:本文第一部分主要介绍了谐波齿轮传动的工作原理及分类是这对谐波减速器设计的核心，不同的谐

波传送都有着各自的特点要合理运用。第二部分时对国内外谐波齿轮减速器的比较分析其各自传动特点和

不同。第三部分介绍了谐波减速器的国内外研究现状及发展趋势，列举了国内的部分机械人才对谐波

减速器的研究科研现状。以及应用的情况最后介绍的是关于谐波减速器在未来的发展趋势及其发

展方向。

关键词:谐波减速器工作原理研究现状发展趋势

Abstract: This article first part mainly introduces the harmonic

gear drive of the working principle and classification is the harmonic gear reducer design core, different harmonic transmit all have their own characteristics to reasonable use. In the second part of domestic and foreign harmonic gear reducer comparative analysis their transmission characteristics and different. The third part introduces the harmonic reducer the domestic and foreign research present situation and development trend, lists the domestic part of the mechanical talents to harmonic reducer research present situation of scientific research. And the application of the end of this paper is about the harmonic reducer in the future development trend and development direction Keywords: Harmonic reducer Working principle Research status Development trend

1 引言

谐波齿轮传动减速器, 由于具有诸如结构简单、体积小、重量轻、传动比范围大、承载能力大、运动精度高、传动效率高、可实现密闭空间传递运动及动力

等特点, 因此, 可广泛用于航空、航天、航海、机床、纺织机械、化工机械、冶

金机械、自动控制设备、仪器仪表等国民经济各个领域。我们最常用的谐波齿轮

传动减速器, 是单级谐波齿轮传动减速器, 偶而也用到复波谐波齿轮传动减速器。其原理与传统的齿轮传动不同,它是建立在薄壳弹性变形理论基础上的一

种

新型传动。谐波传动是利用挠性元件可控的弹性变形实现运动的传递或动力传

递。谐波传动的出现被认为是机械传动中的重大突破。

2 谐波齿轮传动的工作原理及分类

2.1工作原理及特点

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，经查阅

相关文献，谐波传动是包括有3 个基本构件: 波发生器(最常见的是由一个椭圆

凸轮带有柔性轴承组成)、柔轮、刚轮。3 个构件中可任意固定一个, 其余2个

[1]一为主动, 一为从动,既可组成为减速装置, 又可作为增速装置。如图1所示

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图1 谐波齿轮传动原理

其优点有:

1) 结构简单，零件少，体积小，重量轻。与传动比相当的普通减速器比较，其

零件约减少50%，体积和重量均减少1/3.

2) 传动比大，传动比范围广。单级谐波减速器传动比可在50,300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

100,140000之间。

3) 由于同时啮合的齿数多，齿面相对滑动速度低，使其承载能力高，传动平稳

且精度高，噪声低。

4) 谐波齿轮传动的回差较小，齿侧间隙可以调整，甚至可以实现零侧隙传动。 5) 在采用如电磁波发生器或圆盘波发生器等结构型式时，可获得较小的转动惯

量。

6) 谐波齿轮传动还可以向密封空间传递运动和动力，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。 7) 传动效率较高，且在传动比很大的情况下，仍具有较高的效率。 2.2 分类波发生器常见的结构:波发生器是迫使柔轮发生弹性变形的重要元件，按变形的波数不同，常用的有双波和三波两种。双波发生器的结构型式主要有滚轮式、凸轮式、偏心盘式和行星式。如图2

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图2 双波发生器几种结构

其中分为双滚轮式和多滚轮式:

(1) 双滚轮式结构简单，制造方便，形成波峰容易，但柔轮变形未被积极控

制，承载能力较低，多用于不重要的低精度轻载传动。如图3 (2) 多滚轮式柔轮变形全周积极控制，承载能力较高，多用于不宜采用偏心

[2]盘式或凸轮式波发生器的特大型传动。如图4

图3 双轮传动图4 多轮传动 3 国内外谐波齿轮减速器的比较

目前，国外小模数精密谐波齿轮减速器多采用短筒柔轮、其体积小、重量轻、承载能力高;我国采用的还是普通杯型柔轮，还没有生产短筒柔轮谐波齿轮减速器。几种国外短筒柔轮谐波齿轮减速器与国产精密杯形齿轮减速器的主要参数见

[3]表1，国外柔轮结构比较见图5。

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