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谐波减速机

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谐波减速器

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谐波减 速器的传动原理是什么?

2018-08-03

   谐波减速器的传动原理是什么?


   简单来说,谐波齿轮传动由 三个基本构件及组成


     谐波发生器——是凸轮 及薄壁轴承组成,随着凸轮转动,薄壁轴 承的外环作椭圆形变形运动。

     刚轮——是刚性的内齿轮。

     柔轮——是薄壳形元件,具有弹性的外齿轮。

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  波发生 器通常成椭圆形的凸轮,将凸轮 装入薄壁轴承内,再将它们装入柔轮内。此时柔 轮由原来的圆形而变成椭圆形,椭圆长 轴两端的柔轮与之配合的刚轮齿则处于完全啮合状态,即柔轮 的外齿与刚轮的内齿沿齿高啮合。这是啮合区,一般有30%左右的 齿处在啮合状态;椭圆短 轴两端的柔轮齿与刚轮齿处于完全脱开状态,简称脱开;在波发 生器长轴和短轴之间的柔轮齿,沿柔轮 周长的不同区段内,有的逐 渐退出刚轮齿间,处在半脱开状态,称之为啮出。

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    谐波减 速器齿的啮合与脱开


  波发生 器为主动元件时,凸轮在柔轮内转动,就近使 柔轮及薄壁轴承发生可控的弹性变形,这时柔 轮的齿就在变形的过程中进入(啮合)或退出(啮离)刚轮的齿间,在波发 生器的长轴处处于完全啮合,而短轴 方向的齿就处在完全的脱开。

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  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—啮出—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”。



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