諧波傳動是由美國發(fā)明家馬瑟與上世紀50年代中期發(fā)明創(chuàng)造的。諧波傳動的特點具有
1，精度高，多齒在兩個180度對稱位置同時嚙合，因此齒輪齒距誤差和累積齒距誤差小。對于旋轉(zhuǎn)精度的影響較為平均，可得到極高的位置精度和旋轉(zhuǎn)精度。
2，傳動比大，單級諧波齒輪傳動的傳動比可達到30~500，且結(jié)果簡單。
3，承載能力強，諧波傳動是齒與齒嚙合面的接觸，加上同時嚙合齒數(shù)比較多，因而單位面積載荷比較小，承載能力較其他傳動形式高。
4，體積小、重量輕，相比普通齒輪裝置，體積和重量可大大降低，實現(xiàn)小型化輕量化。
5，傳動效率高，壽命長。
6，傳動平穩(wěn)無沖擊，噪聲小。
諧波減速機在國外是一個成熟的技術(shù)，技術(shù)基礎(chǔ)是由諧波傳動。它是由波發(fā)生器，柔性輪，剛性輪三個結(jié)構(gòu)組成的傳動。波發(fā)生器會使柔性輪產(chǎn)生彈性形變，與剛性輪共同傳遞運動。實現(xiàn)大傳動比，與通用減速器比，用于機器人關(guān)節(jié)的諧波減速器要求具有傳動鏈短，體積小，功率大，質(zhì)量輕和易于控制等特點。
諧波減速機的原理及應用
一、諧波減速機簡介
諧波齒輪減速機是利用行星齒輪傳動原理發(fā)展起來的一種新型減速機。諧波齒輪傳動（簡稱諧波傳動），它是依靠柔性零件產(chǎn)生彈性機械波來傳遞動力和運動的一種行星齒輪傳動。
二、傳動原理
當波發(fā)生器為主動時，凸輪在柔輪內(nèi)轉(zhuǎn)動，就近使柔輪及薄壁軸承發(fā)生變形可控的彈性變形），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(fā)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。波發(fā)生器通常成橢圓形的凸輪，將凸輪裝入薄壁軸承內(nèi)，再將它們裝入柔輪內(nèi)。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(tài)，即柔輪的外齒與剛輪的內(nèi)齒沿齒高嚙合。這是嚙合區(qū)，一般有30%左右的齒處在嚙合狀態(tài)；橢圓短軸兩端的柔輪齒與剛輪齒處于完全脫開狀態(tài)，簡稱脫開；在波發(fā)生器長軸和短軸之間的柔輪齒，沿柔輪周長的不同區(qū)段內(nèi)，有的逐漸退出剛輪齒間，處在半脫開狀態(tài)，稱之為嚙出。
波發(fā)生器在柔輪內(nèi)轉(zhuǎn)動時，迫使柔輪產(chǎn)生連續(xù)的彈性變形，此時波發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動，就使柔輪齒的嚙入—嚙合—嚙出—脫開這四種狀態(tài)循環(huán)往復不斷地改變各自原來的嚙合狀態(tài)。這種現(xiàn)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(zhuǎn)動變?yōu)檩敵龅牡退俎D(zhuǎn)動。對于雙波發(fā)生器的諧波齒輪傳動，當波發(fā)生器順時針轉(zhuǎn)動1/8周時，柔輪齒與剛輪齒就由原來的嚙入狀態(tài)而成嚙合狀態(tài)，而原來脫開狀態(tài)就成為嚙入狀態(tài)。同樣道理，嚙出變?yōu)槊撻_，嚙合變?yōu)閲С觯@樣柔輪相對剛輪轉(zhuǎn)動（角位移）了1/4齒；同理，波發(fā)生器再轉(zhuǎn)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(fā)生器相對剛輪轉(zhuǎn)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(jié)圓處嚙合過程就如同兩個純滾動無滑動）的圓環(huán)一樣，兩者在任何瞬間，在節(jié)圓上轉(zhuǎn)過的弧長必須相等。由于柔輪比剛輪在節(jié)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(zhuǎn)過兩個齒距的角位移，這個角位移正是減速器輸出軸的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了減速的目的。
諧波減速機是一種新型的機械傳動變速機構(gòu)，與普通齒輪傳動相比具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，傳動比范圍大，（單級傳動比為40~350，多級傳動比可達到1600-100000），傳動效率高，（單級傳動效率N大于等于85%），傳動精度高，承載能力強等特點，可廣泛用于航天、航空、工業(yè)機器人、機床微量進給、通訊設(shè)備，紡織機械，化纖機械，造紙機械，發(fā)動機構(gòu)，印刷機械、食品機械和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
RV減速機測試臺,諧波減速機測試臺,行星減速機測試臺
可測項目
效率、傳動誤差、剛度、背隙
空程、啟動扭矩、空載、溫升等
規(guī)格型號：
K2-RVZHCS-100 ( 100N. m)
K2-RVZHCS-200 (200N. m)
K2-RVZHCS-500 (500N. m)
K2-RVZHCS-1000 (1000N.m)
K2-RVZHCS-2000 (2000N. m)
K2-RVZHCS-5000 (5000N.m)
K2-RVZHCS-10000 (10000N.m)
電氣配置:(可選)
伺服系統(tǒng):ABB、安川、匯川
角度編碼器:海德漢、雷尼紹
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器: HBM、KSTER、蘭菱科技
提供第三方校準報告(可選)
工控機:臺灣研華610L/710/8G/1T/17/DvD
采集卡:美國NI、臺灣研華
運動卡:臺灣研華
機械配重:
直線異軌:臺灣銀泰、上銀
滾珠絲杠:臺灣銀泰、上銀
安裝平臺:HT200,二次回火去應力,導軌精磨
防護罩:滑動導透明封閉式
機械精度:同心度≤0.03mm
測量精度:
角度:±2角秒
轉(zhuǎn)矩:±0.1%FS(大量程)士0.2%FS(小量程)
轉(zhuǎn)速:±0.1%FS
溫度:±0.3℃
重復性:≤±1%
軟件功能:可以顯示轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率、速比、角度、振動、溫度等參數(shù)及曲線,可以打印報表,存儲數(shù)據(jù),條碼管理。(可接受定制)
江蘇蘭菱機電科技有限公司位于江蘇省南通市海安市,是國家高新技術(shù)企業(yè),省級研發(fā)中心,中國計量大學合作單位,江蘇大學研究生實訓基地。
江蘇蘭菱機電科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、減速機、電機測試平臺,擁有自己的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器檢測中心,設(shè)計中心,精密加工車間,和經(jīng)驗豐富的裝配及調(diào)試人員。
RV減速機測試臺典型使用客戶有:珠海格力、浙江雙環(huán)、安徽聚隆、廣州海樂、海門振康、深圳先進、蕪湖賽寶、中南大學、華南理工、武漢庫曼、江蘇集萃等等。
機械傳動有多種形式,主要可分為兩類：①靠機件間的摩擦力傳遞動力和運動的摩擦傳動，包括帶傳動、繩傳動和摩擦輪傳動等。摩擦傳動容易實現(xiàn)無級變速,大都能適應軸間距較大的傳動場合,過載打滑還能起到緩沖和保護傳動裝置的作用，但這種傳動一般不能用于大功率的場合，也不能保證準確的傳動比。②靠主動件與從動件嚙合或借助中間件嚙合傳遞動力或運動的嚙合傳動，包括齒輪傳動、鏈傳動、螺旋傳動和諧波傳動等。嚙合傳動能夠用于大功率的場合，傳動比準確，但一般要求較高的制造精度和安裝精度。
基本產(chǎn)品分類：減速機、制動器、離合器、聯(lián)軸器、無級變速機、絲杠、滑軌等
諧波減速機有哪些部分組成？
我們來看一下這張圖片，這是諧波減速機的實物圖，它由三個部分組成的。前方有一點像軸承的這個叫主動輪，中間這個叫柔輪，旁邊的這個鋼圈叫鋼輪，它主要呢就是由這三個部分組成。
諧波減速機有什么特點？
諧波減速機一般是跟伺服電機啊搭配使用，為什么呢？因為諧波減速機本身精度是非常高，大家都知道伺服電機它本身的精度也非常高，是不是這個諧波減速機應該是所有的減速器里精度最高的一個減速器了。工廠經(jīng)常會用到這個機器人，機器人的這個關(guān)節(jié)處就是用的諧波減速機。
那么它的這個特點，第1個由于它精度是最高的，所以說它的成本也是非常非常大的，成本高成本高。而且呢它中間這個位置有一個柔輪，這個柔輪的材質(zhì)是比較柔軟的，所以諧波減速機沖擊比較大的話，它的壽命就會有限。所以說它的這個剛性跟金屬性相比就是比較差。一般如果說你沖擊過大的話，是不能夠用到諧波減速器的，這就是它的第2個缺點。
第1個是成本高，第2個不耐沖擊對吧？那么這個現(xiàn)在生產(chǎn)這種諧波減速機的公司啊也比較多，每個品牌他們出去的價格都會不一樣的。如果說你們感興趣可以自己搜一下。
我們來看一下它是通過一個什么原理來實現(xiàn)減速的這個效果的，其實是靠柔輪外部的這個齒跟鋼輪內(nèi)部的齒的嚙合來達到減速效果的。那它怎么減速呢？首先它有三個部分組成對吧？這個主動輪會直接的伸入到這個軸承里面來，這里就會看一下這個螺紋它是變形的，這個主動輪呢會帶著螺紋一起轉(zhuǎn)動也轉(zhuǎn)動，是在主動輪轉(zhuǎn)動的柔輪，三者在組合的時候我們看這個柔輪跟這個鋼輪齒他是嚙合的。由于這個中間主動輪的旋轉(zhuǎn)，它會一步一步的嚙合，從而達到減速效果。它的轉(zhuǎn)速就會增大，中間這個位置這個主動輪轉(zhuǎn)速已經(jīng)加快了？后面的這個柔輪的轉(zhuǎn)速是很低的對不對？它的減速比較能夠做到70-500，非常大的一個減速比。
諧波減速機我見的比較多的是用在機器人的關(guān)節(jié)處，除了用在這個我們夾取一些比較脆弱的零件，比如說特種玻璃的屏幕，那就會用到這個 諧波減速器，它能夠起到減速效果，并且能夠增加電機的輸出扭矩，而且它本身精度非常的高，這就是它的特點。
首先它是跟伺服電機搭配使用的，因為它本身精度非常高，伺服電機精度也很高，它們兩個咱們使用是比較適合的。那么一般是用在關(guān)節(jié)處或者說是用來呃抓取一些非常脆弱的物體，比如說玻璃。
那么它的缺點是成本高，而且由于它本身柔輪的材質(zhì)是比較柔軟的，所以說它是不耐沖擊的。這就是我們常用的諧波減速器。我們說渦輪渦桿，我們介紹了一下還有一種減速機。我們也常用就是這個擺線針輪減速器，結(jié)構(gòu)是非常復雜的，他的這個本身一個唯一的特點啊就是說運動很平穩(wěn)，平穩(wěn)而且噪音低過載能力強，在很多場合下都可以使用。代替這個齒輪跟這個蝸輪蝸桿減速機。
在保證電機在合適的速度下運轉(zhuǎn)， 精確的將電機轉(zhuǎn)速降到設(shè)備所需要的速度，也可以提高機械體剛性的同時，輸出更大的力矩，這是普通減速器有達到的效果，為什么一定要選用諧波減速器？他有什么無法取代的特點：諧波減速器主要的優(yōu)點在哪哪些方面？第一傳動效率高，運動平穩(wěn)，柔性齒輪在傳動過程中做到均勻的徑向移動，即使輸入速度很高，齒輪的相對滑移速度仍然是很低，所以齒輪磨損小，效率高，由于咬入入和輸出齒輪的兩側(cè)都參加工作，因而無沖擊現(xiàn)象運動平穩(wěn)。二可向密封空間傳遞運動，利用柔輪的柔性特點進行諧波傳動，可以向密閉空間傳遞運動，這是其它傳動無法比擬的。諧波減速器主要在于降低速度提高力矩的同時，還能保證設(shè)備能夠可靠完成工序任務(wù)，在重復執(zhí)行相同的動作時，能保證工序的定位精度和重復定位精度。三體積小、重量輕，與普通減速機相比輸出力矩相同時，諧波減速器的體積可減小至2/3，重量可減輕1/2。四結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)少安裝方便，只有波發(fā)生器柔輪和鋼輪三個基本部分，且輸入與輸出同軸，所以結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。
三傳速比大，單級諧波齒輪傳動比范圍為69~330，在某些裝置中可達到990，多級傳動比可達到31,000以上。五承載力強，諧波齒輪傳動過程中的咬合的齒輪多，雙波傳動同時咬合的齒數(shù)可以達到總齒數(shù)30%以上，且柔能采用了高強度材料，齒與齒之間的面接觸，諧波齒輪傳動中同時咬合的齒輪數(shù)多，誤差平均化及多齒咬合對誤差有相互補償作用，故傳動精度高，在此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，同時采用微量改變波發(fā)生器的半徑來增加柔韌的變形。齒間隙變小，甚至做到無側(cè)間隙咬合，因此斜坡齒輪減速機傳動空程小，是由于方向轉(zhuǎn)動。
|
