諧波齒輪減速器是一種減速裝置，由三個基本構(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，諧波齒輪減速機是齒輪減速機中的一種新型傳動結(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錯齒來傳遞動力和運動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別，在嚙合理論、集合計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點，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方法

　　同行星齒輪傳動一樣，諧波齒輪傳動也是由三個基本構(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。諧波傳動的齒數(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。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，在橢圓的長軸上，齒沿整個工作高度嚙合，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)

　　諧波齒輪減速機由剛輪、柔輪、和波發(fā)生器三個主要構(gòu)件組成。其中，波發(fā)生器是主動件，剛輪和柔輪之一為從動件。固定剛輪是一個剛性的內(nèi)齒輪，柔輪是一個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齒（通常為兩齒）。波發(fā)生器由一個橢圓盤和一個柔性球軸承組成，或者由一個兩端均帶有滾子的轉(zhuǎn)臂組成。通常波發(fā)生器為原動體，柔輪和剛輪之一為從動體，另一個為固定件。

　　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，當波發(fā)生器裝入柔輪的內(nèi)孔后，由于波發(fā)生器的長度略大于柔輪的內(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)生器逆時針轉(zhuǎn)動時，柔輪作順時針轉(zhuǎn)動。當波發(fā)生器連續(xù)回轉(zhuǎn)時，柔輪長軸和短軸及“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。

　　柔輪隨著波發(fā)生器轉(zhuǎn)動過程中，其中一個齒從與剛輪的一個齒嚙合到再一次與剛輪上的這個齒相嚙合時，柔輪恰好旋轉(zhuǎn)一周，而此時波發(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。在整個運動過程中，柔輪的變形在柔輪圓周的展開圖上是連續(xù)的簡諧波形，因此，這一傳動稱之為諧波齒輪傳動。

　　諧波齒輪減速器按其機械波數(shù)目的多少可分為：單波、雙波及三波，其中最常用的是雙波傳達。在諧波傳動中，剛輪與柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于機械波數(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

　　1、傳動速比大。單級諧波齒輪傳動速比范圍為70~320，在某些裝置中可達到1000，多級傳動速比可達30000以上。它不僅可用于減速，也可用于增速的場合。

　　2、承載能力高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數(shù)多，雙波傳動同時嚙合的齒數(shù)可達總齒數(shù)的30%以上，而且柔輪采用了高強度材料，齒與齒之間是面接觸。

　　3、傳動精度高。這是因為諧波齒輪傳動中同時嚙合的齒數(shù)多，誤差平均化，即多齒嚙合對誤差有相互補償作用，故傳動精度高。在齒輪精度等級相同的情況下，傳動誤差只有普通圓柱齒輪傳動的1/4左右。同時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，故諧波齒輪減速機傳動空程小，適用于反向轉(zhuǎn)動。

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

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

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

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

　　諧波齒輪減速器的缺點

　　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)動慣量和起動力矩大，不宜用于小功率的跟蹤傳動。

　　3、不能用于傳動速比小于35的場合。

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

　　5、散熱條件差。

　　諧波齒輪減速器的應(yīng)用場合

　　諧波齒輪減速機在航空、航天、能源、航海、造船、機器人、仿生機械、常用軍械、機床、儀表、電子設(shè)備、礦山冶金、交通運輸、起重機械、石油化工機械、紡織機械、農(nóng)業(yè)機械以及醫(yī)療器械等方面得到日益廣泛的應(yīng)用，特別是在高動態(tài)性能的伺服系統(tǒng)中，采用諧波齒輪傳動更顯示出其優(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多用于短期工作場合。

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

　　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，因此行星減速器就是如此，有三個行星輪圍繞一個太陽輪旋轉(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)都運用到了行星減速器。主要產(chǎn)品有行星齒輪減速機；斜齒輪-螺旋傘齒輪減速機；螺旋傘齒輪轉(zhuǎn)向箱；硬齒面斜齒輪減速機；平行軸斜齒輪減速機；斜齒輪-蝸輪蝸桿減速機；硬齒面工業(yè)齒輪箱；無級變速機；蝸輪蝸桿減速機以及各系列非標減速機等，齒輪全部采用滲碳淬火熱處理，磨齒加工精度5級，確保產(chǎn)品的可靠性及低噪音。

    行星減變速機具有高強度、體積小、噪音低、傳動扭矩大,壽命高等特點，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)保等機械設(shè)備領(lǐng)域中。產(chǎn)品采用了系列化、模塊化的設(shè)計思想，具有廣泛的適應(yīng)性，能滿足廣大客戶群體的需求。行星減速機是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，其性能可與其它軍品級行星減速機產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級產(chǎn)品的價格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場合。

　　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減速機產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級產(chǎn)品的價格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場合。行星減速機減速比：25～4000r/min,輸出轉(zhuǎn)矩：高至2600000Nm,電機功率：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：實心軸，漸開線花鍵實心軸等。行星齒輪減速機有多種規(guī)格可供選擇，其包括有2或3級行星輪，可以與不同種類的初級齒輪結(jié)合。一級齒輪可以是斜齒輪、錐齒輪或者是斜齒和直齒的結(jié)合。高質(zhì)量的加工精度和對行星輪保持架進行有限元分析優(yōu)化了行星輪和其他接觸部分表面的負載分布，行星齒輪減速機采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)客戶要求進行變化組合，行星減速機采用漸開線行星齒輪傳動，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，提高了整機的效率和使用壽命。因此具有重量輕、體積小、傳動比范圍大、效率高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低適應(yīng)性強等特點。

　　行星減速器的用途與特點

　　行星減速器體積小、重量輕，承載能力高，使用壽命長、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。具有功率分流、多齒嚙合獨用的特性。適用于起重運輸、工程機械、冶金、礦山、石油化工、建筑機械、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。

　　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比，有時需要二套或三套來滿足用戶對較大傳動比的要求。由于增加了行星齒輪的數(shù)量，所以二級或三機減速級的長度會有所增加，效率會有所下降。

　　滿載效率：指在最大負載情況下（故障停止輸出扭矩），減速機的傳輸效率。

　　平均壽命：指減速機在額定負載下，最高輸入轉(zhuǎn)速時的連續(xù)工作時間。

　　額定扭矩：減速機的一個標準。在此數(shù)值下，當輸出轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘時，減速機的壽命為平均壽命。超過此值，減速機平均壽命會減少。當輸出扭矩超過兩倍該值時，減速機故障。

　　潤滑方式：無需潤滑。減速機為全密封方式，故在整個使用期內(nèi)無需添加潤滑脂。

　　噪音：單位是分貝（dB）。此數(shù)值是在輸入轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘時，不帶負載，距離減速機一米距離時測量的。

　　回程間隙：將輸出端固定，輸入端順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出端產(chǎn)生額定扭矩+-2%扭矩時，減速機輸入端有一個微小的角位移，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的輸出端。