諧波齒輪減速器是一種減速裝置，由三個(gè)基本構(gòu)件所組成：固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪（即其基體與從動(dòng)軸相連的彈性薄壁套杯“在柔輪開端的母線上做出齒圈”）、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器。

　　諧波齒輪減速器簡(jiǎn)介

　　諧波齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成，諧波齒輪減速機(jī)是齒輪減速機(jī)中的一種新型傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波，引起剛輪與柔輪的齒間相對(duì)錯(cuò)齒來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。這種傳動(dòng)與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別，在嚙合理論、集合計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點(diǎn)，和普通減速器相比，由于使用的材料要少50%，其體積及重量至少減少1/3。

　　諧波齒輪減速器的傳動(dòng)方法

　　同行星齒輪傳動(dòng)一樣，諧波齒輪傳動(dòng)也是由三個(gè)基本構(gòu)件所組成：固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪（即其基體與從動(dòng)軸相連的彈性薄壁套杯“在柔輪開端的母線上做出齒圈”）和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器。在剛輪和柔輪上切出模數(shù)相同的輪齒，但齒數(shù)不同，即柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少兩個(gè)。諧波傳動(dòng)的齒數(shù)差表征柔輪的變形波數(shù)。最常見的是波數(shù)w-2的諧波傳動(dòng)。在自由狀態(tài)(無發(fā)生器)下，兩輪處于同心位置，而剛輪和柔輪的各齒間隙均勻。裝在柔輪內(nèi)的發(fā)生器使柔輪發(fā)生徑向變形而成為橢圓形。

　　這時(shí)，在橢圓的長(zhǎng)軸上，齒沿整個(gè)工作高度嚙合，而在短軸上，齒頂之間形成了徑向間隙。在發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)過程中，柔輪的形狀始終接近于上述的形狀。

　　諧波齒輪減速器的組成結(jié)構(gòu)

　　諧波齒輪減速機(jī)由剛輪、柔輪、和波發(fā)生器三個(gè)主要構(gòu)件組成。其中，波發(fā)生器是主動(dòng)件，剛輪和柔輪之一為從動(dòng)件。固定剛輪是一個(gè)剛性的內(nèi)齒輪，柔輪是一個(gè)容易變形的薄壁圓筒外齒輪，它們一同具有三角形（或漸開線）的齒形，且兩者的周節(jié)相等，但剛輪比柔輪多幾個(gè)齒（通常為兩齒）。波發(fā)生器由一個(gè)橢圓盤和一個(gè)柔性球軸承組成，或者由一個(gè)兩端均帶有滾子的轉(zhuǎn)臂組成。通常波發(fā)生器為原動(dòng)體，柔輪和剛輪之一為從動(dòng)體，另一個(gè)為固定件。

　　諧波齒輪減速器的工作原理

　　在未裝配前，柔輪及其內(nèi)孔呈圓形，當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪的內(nèi)孔后，由于波發(fā)生器的長(zhǎng)度略大于柔輪的內(nèi)孔直徑，柔輪撐成橢圓形，迫使柔輪在橢圓的長(zhǎng)軸方向與固定的剛輪完全嚙合，在短軸方向完全分離，其余各處的齒視柔輪回轉(zhuǎn)位置的不同，或者處于“嚙入”狀態(tài)，或者處于“嚙出”狀態(tài)。由于剛輪固定，波發(fā)生器逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，柔輪長(zhǎng)軸和短軸及“嚙入”、“嚙出”的位置隨之不斷變化，柔輪齒由嚙入轉(zhuǎn)向嚙出，又嚙合轉(zhuǎn)向嚙出，由嚙出轉(zhuǎn)向脫開，如此，嚙入、嚙合、嚙出、脫開、嚙入、嚙合……往復(fù)循環(huán)，迫使柔輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　柔輪隨著波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，其中一個(gè)齒從與剛輪的一個(gè)齒嚙合到再一次與剛輪上的這個(gè)齒相嚙合時(shí)，柔輪恰好旋轉(zhuǎn)一周，而此時(shí)波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)了很多圈，波發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)與柔輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)（1圈）之比，即為諧波齒輪減速器的減速比，故其減速比很大。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，柔輪的變形在柔輪圓周的展開圖上是連續(xù)的簡(jiǎn)諧波形，因此，這一傳動(dòng)稱之為諧波齒輪傳動(dòng)。

　　諧波齒輪減速器按其機(jī)械波數(shù)目的多少可分為：?jiǎn)尾?、雙波及三波，其中最常用的是雙波傳達(dá)。在諧波傳動(dòng)中，剛輪與柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于機(jī)械波數(shù)的整數(shù)倍，通常取其等于波數(shù)。

　　諧波齒輪減速器的優(yōu)點(diǎn)

　　1、傳動(dòng)速比大。單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)速比范圍為70~320，在某些裝置中可達(dá)到1000，多級(jí)傳動(dòng)速比可達(dá)30000以上。它不僅可用于減速，也可用于增速的場(chǎng)合。

　　2、承載能力高。這是因?yàn)橹C波齒輪傳動(dòng)中同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，雙波傳動(dòng)同時(shí)嚙合的齒數(shù)可達(dá)總齒數(shù)的30%以上，而且柔輪采用了高強(qiáng)度材料，齒與齒之間是面接觸。

　　3、傳動(dòng)精度高。這是因?yàn)橹C波齒輪傳動(dòng)中同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，誤差平均化，即多齒嚙合對(duì)誤差有相互補(bǔ)償作用，故傳動(dòng)精度高。在齒輪精度等級(jí)相同的情況下，傳動(dòng)誤差只有普通圓柱齒輪傳動(dòng)的1/4左右。同時(shí)可采用微量改變波發(fā)生器的半徑來增加柔輪的變形使齒隙很小，甚至能做到無側(cè)隙嚙合，故諧波齒輪減速機(jī)傳動(dòng)空程小，適用于反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　4、傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。由于柔輪輪齒在傳動(dòng)過程中作均勻的徑向移動(dòng)，因此，即使輸入速度很高，輪齒的相對(duì)滑移速度仍是極低(故為普通漸開線齒輪傳動(dòng)的百分之—)，所以，輪齒磨損小，效率高(可達(dá)69%~96%)。又由于嚙入和嚙出時(shí)，齒輪的兩側(cè)都參加工作，因而無沖擊現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。

　　5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件數(shù)少、安裝方便。僅有三個(gè)基本構(gòu)件，且輸入與輸出軸同軸線，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。

　　6、體積小、重量輕。與一般減速機(jī)比較，輸出力矩相同時(shí)，諧波齒輪減速機(jī)的體積可減小2/3，重量可減輕1/2。

　　7、可向密閉空間傳遞運(yùn)動(dòng)。利用柔輪的柔性特點(diǎn)，輪傳動(dòng)的這一可貴優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)有其他傳動(dòng)無法比擬的。

　　諧波齒輪減速器的缺點(diǎn)

　　1、柔輪周期性地發(fā)生變形，因而產(chǎn)生交變應(yīng)力，使之易于產(chǎn)生疲勞破壞。

　　2、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和起動(dòng)力矩大，不宜用于小功率的跟蹤傳動(dòng)。

　　3、不能用于傳動(dòng)速比小于35的場(chǎng)合。

　　4、采用滾子波發(fā)生器(自由變形波)的諧波傳動(dòng)，其瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)。

　　5、散熱條件差。

　　諧波齒輪減速器的應(yīng)用場(chǎng)合

　　諧波齒輪減速機(jī)在航空、航天、能源、航海、造船、機(jī)器人、仿生機(jī)械、常用軍械、機(jī)床、儀表、電子設(shè)備、礦山冶金、交通運(yùn)輸、起重機(jī)械、石油化工機(jī)械、紡織機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械以及醫(yī)療器械等方面得到日益廣泛的應(yīng)用，特別是在高動(dòng)態(tài)性能的伺服系統(tǒng)中，采用諧波齒輪傳動(dòng)更顯示出其優(yōu)越性。它傳遞的功率從幾十瓦到幾十千瓦，但大功率的諧波齒輪傳動(dòng)多用于短期工作場(chǎng)合。

　　行星減速器的原理是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。行星減速器傳動(dòng)軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪以達(dá)到減速的目的。普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理的齒輪嚙合來達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。

　　行星減速器的概念

　　行星減速器行星顧名思義就是圍繞恒星轉(zhuǎn)動(dòng)，因此行星減速器就是如此，有三個(gè)行星輪圍繞一個(gè)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)的減速器。隨著行星減速器行業(yè)的不斷飛速發(fā)展，越來越多的行業(yè)和不同的企業(yè)都運(yùn)用到了行星減速器。主要產(chǎn)品有行星齒輪減速機(jī)；斜齒輪-螺旋傘齒輪減速機(jī)；螺旋傘齒輪轉(zhuǎn)向箱；硬齒面斜齒輪減速機(jī)；平行軸斜齒輪減速機(jī)；斜齒輪-蝸輪蝸桿減速機(jī)；硬齒面工業(yè)齒輪箱；無級(jí)變速機(jī)；蝸輪蝸桿減速機(jī)以及各系列非標(biāo)減速機(jī)等，齒輪全部采用滲碳淬火熱處理，磨齒加工精度5級(jí)，確保產(chǎn)品的可靠性及低噪音。

    行星減變速機(jī)具有高強(qiáng)度、體積小、噪音低、傳動(dòng)扭矩大,壽命高等特點(diǎn)，廣泛用于石油、化工、輕工、紡織、食品、塑料、制藥、陶瓷、印染、冶金、礦山、煙草、造紙、制革、木工、電子儀表、玻璃、環(huán)保等機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域中。產(chǎn)品采用了系列化、模塊化的設(shè)計(jì)思想，具有廣泛的適應(yīng)性，能滿足廣大客戶群體的需求。行星減速機(jī)是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，其性能可與其它軍品級(jí)行星減速機(jī)產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場(chǎng)合。

　　行星減速器是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，其性能可與其它軍品級(jí)減速機(jī)產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場(chǎng)合。行星減速機(jī)減速比：25～4000r/min,輸出轉(zhuǎn)矩：高至2600000Nm,電機(jī)功率：0.4-12934kW，產(chǎn)品安裝形式：底腳安裝、法蘭安裝、扭力臂安裝，出軸方式：實(shí)心軸，漸開線花鍵實(shí)心軸等。行星齒輪減速機(jī)有多種規(guī)格可供選擇，其包括有2或3級(jí)行星輪，可以與不同種類的初級(jí)齒輪結(jié)合。一級(jí)齒輪可以是斜齒輪、錐齒輪或者是斜齒和直齒的結(jié)合。高質(zhì)量的加工精度和對(duì)行星輪保持架進(jìn)行有限元分析優(yōu)化了行星輪和其他接觸部分表面的負(fù)載分布，行星齒輪減速機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)客戶要求進(jìn)行變化組合，行星減速機(jī)采用漸開線行星齒輪傳動(dòng)，合理利用內(nèi)、外嚙合、功率分流，齒輪均采用滲碳淬火處理或氮化處理，得到高硬耐磨表面，齒輪熱處理后磨齒，降低了噪音，提高了整機(jī)的效率和使用壽命。因此具有重量輕、體積小、傳動(dòng)比范圍大、效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　行星減速器的用途與特點(diǎn)

　　行星減速器體積小、重量輕，承載能力高，使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。具有功率分流、多齒嚙合獨(dú)用的特性。適用于起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金、礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門

　　行星減速器是一種具有廣泛通用性的新型行星減速器，內(nèi)部齒輪采用低碳合金鋼滲碳淬火加磨齒或氮化工藝。整機(jī)具有結(jié)構(gòu)尺寸小，輸出扭矩大，速比大、效率高、性能安全可靠等特點(diǎn)。

　　行星減速器的性能分析

　　減速比：輸入轉(zhuǎn)速比上輸出轉(zhuǎn)速。

　　級(jí)數(shù)：行星齒輪的套數(shù)。由于一套行星齒輪無法滿足較大的傳動(dòng)比，有時(shí)需要二套或三套來滿足用戶對(duì)較大傳動(dòng)比的要求。由于增加了行星齒輪的數(shù)量，所以二級(jí)或三機(jī)減速級(jí)的長(zhǎng)度會(huì)有所增加，效率會(huì)有所下降。

　　滿載效率：指在最大負(fù)載情況下（故障停止輸出扭矩），減速機(jī)的傳輸效率。

　　平均壽命：指減速機(jī)在額定負(fù)載下，最高輸入轉(zhuǎn)速時(shí)的連續(xù)工作時(shí)間。

　　額定扭矩：減速機(jī)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在此數(shù)值下，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，減速機(jī)的壽命為平均壽命。超過此值，減速機(jī)平均壽命會(huì)減少。當(dāng)輸出扭矩超過兩倍該值時(shí)，減速機(jī)故障。

　　潤(rùn)滑方式：無需潤(rùn)滑。減速機(jī)為全密封方式，故在整個(gè)使用期內(nèi)無需添加潤(rùn)滑脂。

　　噪音：?jiǎn)挝皇欠重悾╠B）。此數(shù)值是在輸入轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，不帶負(fù)載，距離減速機(jī)一米距離時(shí)測(cè)量的。

　　回程間隙：將輸出端固定，輸入端順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出端產(chǎn)生額定扭矩+-2%扭矩時(shí)，減速機(jī)輸入端有一個(gè)微小的角位移，此角位移即為回程間隙。單位是“分”，即一度的六十分之一。本說明書中給出的回程間隙值均指減速機(jī)的輸出端。