谐波减速机的组成结构?

2024-05-20 09:08

1. 谐波减速机的组成结构?

谐波减速器主要由三个基本构件组成:
(1)带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮),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),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。

谐波减速机的组成结构?

2. 谐波齿轮传动原理

释义:谐波齿轮传动是一种依靠弹性变形运动来实现传动的新型机构,它使用了一个柔性构件来实现机械传动,从而获得了一系列其他传动所难以达到的特殊功能。
原理:
谐波齿轮传动的力矩和运动的传递主要依靠柔轮不断进行弹性变形实现,谐波齿轮传动的原理就是在柔性齿轮构件中,通过波发生器的作用,产生一个移动变形波,并与刚轮齿相啮合,从而达到传动目的。
优点:
1、谐波齿轮传动的回差较小,齿侧间隙可以调整,甚至可实现零侧隙传动。
2、在采用如电磁波发生器或圆盘波发生器等结构型式时,可获得较小转动惯量。

扩展资料
应用方向:
1、谐波齿轮在航空、航天、能源、仿生机械、军械、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用。
2、在高动态性能的伺服系统中,采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。它传递的功率从几十瓦到几十千瓦,但大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场合。
参考资料来源:百度百科-谐波齿轮传动

3. 谐波传动减速器的传动原理

谐波传动减速器的传动原理是:波发生器带动柔轮和刚轮的转动。
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。

扩展资料
当电机带动波发生器在柔轮内连续转动时,其迫使柔轮产生连续的弹性变形,就使柔轮齿的啮入—啮合—一啮出一脱开这四种状态循环往复不断地改变各自原来的啮合状态。这种现象称之错齿运动,正是这一错齿运动,作为减速器就可将输入的高速转动变为输出的低速转动。
对于双波发生器的谐波齿轮传动,当波发生器顺时针转动1/8周时,柔轮齿与刚轮齿就由原来的啮入状态而成啮合状态,而原来脱开状态就成为啮入状态。同样道理,啮出变为脱开,啮合变为啮出,这样柔轮相对刚轮转动(角位移)了1/4齿。
同理,波发生器再转动1/8周时,重复上述过程,这时柔轮位移一个齿距。依此类推,波发生器相对刚轮转动一周时,柔轮相对刚轮的位移为两个齿距。
柔轮齿和刚轮齿在节圆处啮合过程就如同两个纯滚动(无滑动)的圆环一样,两者在任何瞬间,在节圆上转过的弧长必须相等。由于柔轮比刚轮在节圆周长上少了两个齿距,所以柔轮在啮合过程中,就必须相对刚轮转过两个齿距的角位移,这个角位移正是减速器输出轴的转动,从而实现了减速的目的。
波发生器的连续转动,迫使柔轮上的一点不断的改变位置,这时在柔轮的节圆的任一点,随着波发生器角位移的过程,形成一个上下左右相对称的和谐波,故称之为:“谐波”。
参考资料来源:百度百科-谐波传动减速器

谐波传动减速器的传动原理

4. 关于谐波减速器

谐波减速器是谐波齿轮传动装置(Harmonic gear drive)的简称。谐波齿轮传动既可以减速,又可以加速,但是传动比很大(50-160),因此,常用于减速,尤其是在工业机器人领域。
  
 1955年,由美国发明家C.W.Musser 发明,然后在1970年,在东京,Harmonic Drive (哈默纳克)公司成立,是目前世界上最大的谐波减速器技术和生产商。
  
 谐波减速器一般由三部分构成,刚轮、柔轮、谐波发生器。
  
 刚轮,简而言之,就是一个刚性内齿圈,在薄型或者微型的谐波减速器中,刚轮会和CRB轴承设计成一体。
  
 柔轮,有效工作区域结构上类似于一个轮毂特别窄的齿轮,柔度较大,薄壁柔性金属体。齿数要比刚轮少一些(一般是2或者4个齿)。
  
 刚轮和柔轮都有结构上的孔,便于固定时固定用,也不影响自由式正常运转。
  
 谐波发生器(Wave Generator),谐波发生器的结构上类似于一个焦距适当小的椭圆凸轮啮合在一个滚珠轴承里,在这里,关于为什么要有这个滚珠轴承,在原理上的必要性目前认为是因为为了隔离谐波发生器和柔轮,从力学优化上可以看出来似乎是为了减少摩擦,降低能量损耗,减少热量。
  
 变速原理
  
 类似于初学者呼啦圈,呼啦圈转得很快,而转的人会磕磕绊绊的缓慢反转以至于摔倒。想象这样一个场景,会更容易上手理解,
  
 
  
                                          
 三个传动原件,是三个部件传动啮合,刚轮、柔轮、谐波发生器三者均可以作为输入或者输出,由于柔轮相比于刚轮少了几个齿,而柔轮与刚轮的捏合关系,所以就会有差速出现,并且,选择不同部件作为输入和输出,减速比会会差距极大。
  
 这里分别介绍
  
 三个部件,分别为输入输出,固定端。有排列规律可知,A33 = 6 共有六种排列方式,设定基本减速比为R,
  
 1)刚轮固定(Zc),柔轮输出(Zf),谐波产生器输入:
  
 i =(Zf - Zc)/Zf = -1/R
  
 2)( 标准减速 )刚轮固定(Zc),柔轮输入(Zf),谐波产生器输出:
  
 i = Zf /(Zf - Zc)= R
  
 3)刚轮输入(Zc),柔轮固定(Zf),谐波产生器输出:
  
 i = Zc / (Zc - Zf ) = R + 1
  
 4) 刚轮输出(Zc),柔轮固定(Zf),谐波产生器输入:
  
 i = (Zc - Zf ) / Zc = 1 / (R+1)
  
 5)刚轮输入(Zc),柔轮输出(Zf),谐波产生器固定:
  
 i = -Zc / Zf = (R+1) / R 
  
 6) 刚轮输出(Zc),柔轮输入(Zf),谐波产生器固定:
  
 i = - Zf / Zc = R/(R+1)
  
 1)承载能力强,传动精度高
  
 普通直齿圆柱渐开线齿轮,啮合齿数只有1-2个,啮合率通常只有2%-7%,而谐波齿轮啮合率高达30%,故承载能力显著高,齿距误差,和累计齿距误差,相对要小很多,大约是普通传动齿轮的1/4。但是相比于高精度数控机床回转轴来说,谐波减速器(角分级)还是不如角秒级,这是工业机器人定位精度落后于数控机床的主要原因。
  
 2)传动比大
  
 可以根据原理图刻出来传动比大。
  
 3)结构简单、体积小、重量轻,传动平稳,使用寿命长
  
 谐波减速器零件少,只有三个,而且由于都是内啮合的,所以体积小,质量小,重量也轻,啮合齿多,冲击小,所以寿命就长。

5. 精密谐波减速器工作原理?

谐波减速器由刚轮、柔轮、和波发生器三个主要构件组成,其中波发生器是主动件,刚轮和柔轮之一为从动件,另一个为固定件,固定刚轮是一个刚性的内齿轮,柔轮是一个容易变形的薄壁圆筒外齿轮,它们一同具有三角形(或渐开线)的齿形,且两者的周节相等,但刚轮比柔轮多几个齿(通常为两齿)。
在未装配前,柔轮及其内孔呈圆形,当波发生器装入柔轮的内孔后,由于波发生器的长度略大于柔轮的内孔直径,柔轮撑成椭圆形,迫使柔轮在椭圆的长轴方向与固定的刚轮完全啮合,在短轴方向完全分离,其余各处的齿视柔轮回转位置的不同,或者处于“啮入”状态,或者处于“啮出”状态。
由于刚轮固定,波发生器逆时针转动时,柔轮作顺时针转动。当波发生器连续回转时,柔轮长轴和短轴及“啮入”、“啮出”的位置随之不断变化,柔轮齿由啮入转向啮出,又啮合转向啮出,由啮出转向脱开,如此,啮入、啮合、啮出、脱开、啮入、啮合……往复循环,迫使柔轮连续转动。
柔轮随着波发生器转动过程中,其中一个齿从与刚轮的一个齿啮合到再一次与刚轮上的这个齿相啮合时,柔轮恰好旋转一周,而此时波发生器旋转了很多圈,波发生器的旋转圈数与柔轮旋转圈数(1圈)之比,即为谐波齿轮减速器的减速比,故其减速比很大。在整个运动过程中,柔轮的变形在柔轮圆周的展开图上是连续的简谐波形,因此,这一传动称之为谐波齿轮传动。

精密谐波减速器工作原理?

6. 什么是谐波减速机

  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),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),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。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。

7. 谐波传动减速器的传动原理


谐波传动减速器的传动原理

8. 谐波减速机为什么叫谐波?

谐波减速机为什么叫谐波,先要了解什么事谐波传动,这样就知道谐波减速机的名称来源。具体过程如下:
谐波传动是利用一个构建的可控制的弹性变形来实现机械运动的传递。谐波传动通常由三个基本构件组成,包括一个有内齿的刚轮,一个工作时可产生径向弹性变形并带有外齿的柔轮和一个装在柔轮内部、呈椭圆形、外圈带有柔性滚动轴承的波发生器。柔轮的外齿数少于刚轮的内齿数。在波发生器转动时,相应与长轴方向的柔轮外齿正好完全啮入刚轮的内齿;在短轴方向,则外齿全脱开内齿。当刚轮固定,波发生器发生转动时,柔轮的外齿将依次啮入和啮出刚轮的内齿,柔轮齿圈上的任意一点的径向位移将呈近似于正弦波形的变化,所以这种传动称为谐波传动。
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、柔轮和波发生器三者,三者缺一不可。
其中,刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。
波发生器的长度比未变形的柔轮内圆直径大: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。
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