浅析谐波齿轮减速机
时间:2021-12-23 阅读:1147
引言:随着人类文明的延续拓展,科学技术水平应时代不断提升。而人类对未知的探索也不仅仅局限于地球之内,古往今来,外太空的神秘一直萦绕在我们心头。由此,谐波齿轮减速机应运而生,它作为技术产品应用于火箭、卫星及航天等各个领域。而在市面中却不能经常看到它的影子,今天就来一起揭秘吧!
谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构,它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。这种传动与一般的齿轮传递具有本质上的差别,在啮合理论、集合计算和结构设计方面具有特殊性。谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,由于使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少1/3。
同时,它的优点还是显著的:
(1)传动速比大。单级谐波齿轮传动速比范围为70~320,在某些装置中可达到1000,多级传动速比可达30000以上。它不仅可用于减速,也可用于增速的场合。
(2)承载能力高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的30%以上,而且柔轮采用了高强度材料,齿与齿之间是面接触。
(3)传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多,误差平均化,即多齿啮合对误差有相互补偿作用,故传动精度高。在齿轮精度等级相同的情况下,传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可采用微量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形使齿隙很小,甚至能做到无侧隙啮合,故谐波齿轮减速器传动空程小,适用于反向转动。
(4)传动效率高、运动平稳。由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动,因此,即使输入速度很高,轮齿的相对滑移速度仍是极低(故为普通渐开线齿轮传动的百分之—),所以,轮齿磨损小,效率高(可达69%~96%)。又由于啮入和啮出时,齿轮的两侧都参加工作,因而无冲击现象,运动平稳。
(5)结构简单、零件数少、安装方便。仅有三个基本构件,且输入与输出轴同轴线,所以结构简单,安装方便。
(6)体积小、重量轻。与一般减速器比较,输出力矩相同时,谐波齿轮减速器的体积可减小2/3,重量可减轻1/2。
(7)可向密闭空间传递运动。利用柔轮的柔性特点,轮传动的这一可贵优点是现有其他传动的。
不过,由于谐波减速器的构件——柔轮和波发生器,生产制造难度高,所以购买的价格不菲。并且,所需要的传动比不能低,齿数也不能少,否则容易发生疲劳损坏。同时,由于它不具备中间轴的结构,所以没有中间速度,在使用时需要注意。
以上是对谐波齿轮减速机的简要介绍与分析,在高动态性能的伺服系统中,它逐渐有了自己的一席之地,相信在不久的未来,该产品会广泛运用于各个领域中。