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諧波齒輪傳動 |
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諧波齒輪傳動簡介 五十年代，隨著空間科學、航天技術的發展，航天飛行器控制系統的機構和儀表設備對機械傳動提出了新的要求，如：傳動比大、體積小、重量輕、傳動精度高、回差小等。對於上述要求，新出現的諧波傳動滿足了這種要求，它是在薄殼彈性變形的基礎上發展起來的一種傳動技術。 1959，1960，1955，1961 所謂諧波傳動是一種靠中間柔性構件彈性變形來實現運動和動力傳動的裝置的總稱。在諧波傳動出現後短短的幾十年中，世界各工業比較發達的國家都集中了一批研究力量，致力於這類新型傳動的研製，幾乎對該類傳動的整個領域中的全部問題均進行了程度不同的研究。當然，由於諧波傳動本身所涉及問題的複雜性和廣泛性，因而有不少問題目前尚未作最後定論。諧波齒輪傳動系統有三個基本構件組成，如圖2-1所示：剛輪1(Circular Spline)，柔輪2(Flexspline)和波發生器3(Wave Generator)。諧波齒輪傳動的原理就是在柔性齒輪構件中，通過波發生器的作用，產生一個移動變形波，並與剛輪齒相嚙合，從而達到傳動目的。 特點： 優點： (1)結構簡單，體積小，重量輕3, 50%, 1/3 (2)傳動比範圍大 50~300, 3000~60000 (3)同時嚙合的齒數多30%,正是由於同時嚙合齒數多這一獨特的優點，使諧波傳動的精度高，齒的承載能力大，進而實現大速比、小體積。 (4)承載能力大 (5)運動精度高 (6)運動平穩，無衝擊，噪聲小 (7)齒側間隙可以調整 (8)齒面磨損小而均勻，傳動效率高 (9)同軸性好 (10)可實現向密閉空間傳遞運動及動力 缺點： (1)柔輪週期性變形，易於疲勞損壞 (2)柔輪和波發生器的製造難度較大 (3)傳動比的下限值高，齒數不能太少 (4)起動力矩大，且速比越小越嚴重； (5)諧波齒輪傳動沒有中間軸，因而不能獲得中間速度 (6)如果結構參數選擇不當或結構時機不良，發熱過大，降低傳動承載能力 目前，各國學者公認柔輪筒體的疲勞破壞是諧波傳動最為主要的失效形式。 應用： 由於諧波傳動具有其他傳動無法比擬的諸多獨特優點，近幾十年來，它已被迅速推廣到能源、通訊、機床、儀器儀表、機器人、汽車、造船、紡織、冶金、常規武器、精密光學設備、印刷機構以及醫療器械等領域，並獲得了廣泛的應用。國內外的應用實踐表明，無論是作為高靈敏度隨動系統的精密諧波傳動，還是作為傳遞大轉矩的動力諧波傳動，都表現出了良好的性能；作為空間傳動裝置和用於操縱高溫、高壓管路以及在有原子輻射或其它有害介質條件下工作的機構，更是顯示出一些其他傳動裝置難以比擬的優越性。 齒形幾何參數傳動嚙合參數結構尺寸 表1 諧波齒輪齒形幾何參數計算公式 名稱 代號 |
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