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技術知識

諧波減速器的傳動原理是什么?

2021-06-01 15:09:37 Wwwl 25

  

  諧波減速器英文:harmonic gear drive 定義:主要由波發生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪四個基本構件組成,諧波傳動減速器,是一種靠波發生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產生可控彈性變形,并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。 應用學科:機械工程(一級學科);傳動(二級學科);齒輪傳動(三級學科)諧波齒輪傳動減速器是利用行星齒輪傳動原理發展起來的一種新型減速器。諧波齒輪傳動(簡稱諧波傳動)。那么,諧波減速器的傳動原理是什么?

圖片關鍵詞

  簡單來說,諧波齒輪傳動由三個基本構件及組成

  諧波發生器——是凸輪及薄壁軸承組成,隨著凸輪轉動,薄壁軸承的外環作橢圓形變形運動。

  剛輪——是剛性的內齒輪。

  柔輪——是薄殼形元件,具有彈性的外齒輪。

  波發生器通常成橢圓形的凸輪,將凸輪裝入薄壁軸承內,再將它們裝入柔輪內。此時柔輪由原來的圓形而變成橢圓形,橢圓長軸兩端的柔輪與之配合的剛輪齒則處于完全嚙合狀態,即柔輪的外齒與剛輪的內齒沿齒高嚙合。這是嚙合區,一般有30%左右的齒處在嚙合狀態;橢圓短軸兩端的柔輪齒與剛輪齒處于完全脫開狀態,簡稱脫開;在波發生器長軸和短軸之間的柔輪齒,沿柔輪周長的不同區段內,有的逐漸退出剛輪齒間,處在半脫開狀態,稱之為嚙出。

  諧波減速器齒的嚙合與脫開

  波發生器為主動元件時,凸輪在柔輪內轉動,就近使柔輪及薄壁軸承發生可控的彈性變形,這時柔輪的齒就在變形的過程中進入(嚙合)或退出(嚙離)剛輪的齒間,在波發生器的長軸處處于完全嚙合,而短軸方向的齒就處在完全的脫開。

  當電機帶動波發生器在柔輪內連續轉動時,其迫使柔輪產生連續的彈性變形,就使柔輪齒的嚙入—嚙合—嚙出—脫開這 四種狀態循環往復不斷地改變各自原來的嚙合狀態。這種現象稱之錯齒運動,正是這一錯齒運動,作為減速器就可將輸入的高速轉動變為輸出的低速轉動。

  對于雙波發生器的諧波齒輪傳動,當波發生器順時針轉動1/8周時,柔輪齒與剛輪齒就由原來的嚙入狀態而成嚙合狀態,而原來脫開狀態就成為嚙入狀態。同樣道理,嚙出變為脫開,嚙合變為嚙出,這樣柔輪相對剛輪轉動(角位移)了1/4齒;同理,波發生器再轉動1/8周時,重復上述過程,這時柔輪位移一個齒距。依此類推,波發生器相對剛輪轉動一周時,柔輪相對剛輪的位移為兩個齒距。

  柔輪齒和剛輪齒在節圓處嚙合過程就如同兩個純滾動(無滑動)的圓環一樣,兩者在任何瞬間,在節圓上轉過的弧長必須相等。由于柔輪比剛輪在節圓周長上少了兩個齒距,所以柔輪在嚙合過程中,就必須相對剛輪轉過兩個齒距的角位移,這個角位移正是減速器輸出軸的轉動,從而實現了減速的目的。

  波發生器的連續轉動,迫使柔輪上的一點不斷的改變位置,這時在柔輪的節圓的任一點,隨著波發生器角位移的過程,形成一個上下左右相對稱的和諧波,故稱之為:“諧波”。


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