在這方面,Mather的HarmonicDrive諧波減速器理論應(yīng)用了金屬的柔性和彈性,使得這種力推傳統(tǒng)常識(shí)的動(dòng)力傳遞方式贏得了全世界的關(guān)注.HarmonicDrive利用金屬?gòu)椥缘闹C波減速器只由三個(gè)基本部件(波發(fā)生器、柔輪、剛輪)組成(有的由于形狀不同,由四個(gè)基本元件組成,但傳動(dòng)原理不變)。產(chǎn)生這種高精度傳動(dòng)的HarmonicDrive諧波減速器的獨(dú)特機(jī)構(gòu)和原理,可以從其嚙合中看出。
諧波傳動(dòng)的諧波減速器波發(fā)生器橢圓凸輪外圍嵌入薄壁球軸承的部分,軸承的內(nèi)輪固定在凸輪上,外輪通過(guò)滾珠彈性變形。通常安裝在輸入軸上
諧波傳動(dòng)諧波減速器的柔輪
是一種薄壁杯形金屬?gòu)椥泽w元件.開(kāi)口的周邊刻有齒輪。柔輪的底部(杯底)稱為膜片,通常安裝在輸出軸上。諧波傳動(dòng)諧波減速器剛性輪
剛性環(huán)部分 內(nèi)圓周刻有齒輪,比柔輪多兩個(gè)齒,通常固定在外殼上。
諧波減速器具有傳動(dòng)比范圍大、嚙合齒數(shù)多、承載能力大、運(yùn)動(dòng)精度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)沖擊、噪音低、側(cè)隙可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、傳動(dòng)效率高、同軸度好、增速運(yùn)動(dòng)快等特點(diǎn)。主要用于各種輕工機(jī)器人/機(jī)械臂、印刷/造紙機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、測(cè)量/分析/試驗(yàn)機(jī)、大型望遠(yuǎn)鏡、精密包裝機(jī)械、半導(dǎo)體制造裝置、FPD制造裝置、通訊裝置、航空航天機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、雷達(dá)衛(wèi)星地面站等有體積要求的精密傳動(dòng)系統(tǒng)…諧波驅(qū)動(dòng)諧波減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。
諧波齒輪傳動(dòng)的主要部件只有三個(gè):波發(fā)生器、柔性齒輪和剛性齒輪,與相同傳動(dòng)比的普通減速器相比,零件減少0%,體積和重量減少約/或更多。諧波減速器傳動(dòng)比范圍大。 單級(jí)諧波減速器的傳動(dòng)比可以在0-00之間,比較好在7-0之間;二級(jí)諧波減速器的傳動(dòng)比可在000-60000之間;復(fù)合諧波減速器的傳動(dòng)比可以在00-0000之間。
諧波減速器有多個(gè)齒同時(shí)嚙合,諧波諧波減速器雙波諧波減速器可以同時(shí)嚙合0%甚至更多的齒。而在普通齒輪傳動(dòng)中,同時(shí)嚙合的齒數(shù)只有-7%,對(duì)于直齒漸開(kāi)線齒輪,同時(shí)嚙合的齒數(shù)只有-對(duì)。
諧波減速器正是因?yàn)橥瑫r(shí)嚙合多齒的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),使得諧波傳動(dòng)精度高,齒的承載能力大,從而實(shí)現(xiàn)大速比、小體積。諧波傳動(dòng)諧波減速器承載能力大。諧波齒輪傳動(dòng)同時(shí)具有大量的嚙合齒,即大量的齒承受載荷。在相同的材質(zhì)和速比下,承載能力遠(yuǎn)高于其他變速器。它的傳輸功率從幾瓦到幾十千瓦不等。
諧波減速器運(yùn)動(dòng)精度高,多齒嚙合的結(jié)果是,一般情況下,諧波齒輪的運(yùn)動(dòng)精度比同等精度的普通齒輪可以提高4倍左右。諧波減速器運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),無(wú)沖擊,噪音低。隨著柔性輪的變形,輪齒的嚙合和咬合逐漸在剛性輪的輪齒之間進(jìn)出。嚙合過(guò)程中,齒面接觸,滑動(dòng)速度小,沒(méi)有突變。
諧波傳動(dòng)諧波減速器的側(cè)隙可以調(diào)節(jié) 在諧波齒輪傳動(dòng)的嚙合中,柔輪和剛性齒輪之間的齒主要取決于波發(fā)生器的比較大尺寸和兩個(gè)齒輪的齒尺寸,因此傳動(dòng)的側(cè)隙可以很小,在某些情況下甚至為零側(cè)隙。
諧波減速器傳動(dòng)效率高。 與其它同速比傳動(dòng)相比,諧波傳動(dòng)由于運(yùn)動(dòng)部件少,齒面嚙合速度低,因而效率高。在不同的速比下(u=60-0),效率約為6-96%(諧波復(fù)合傳動(dòng)效率低),齒面磨損很小。
諧波減速器同軸度好,諧波齒輪減速器的高速軸和低速軸位于同一軸線上。
諧波減速器可以將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到受限空間,密封柔輪諧波傳動(dòng)減速器能驅(qū)動(dòng)工作在高真空、腐蝕性等有害介質(zhì)空間的機(jī)構(gòu),諧波傳動(dòng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)的。