諧波齒輪傳動的特點及工作原理
諧波齒輪傳動是壹種依靠彈性變形運動來實現傳動的新型機構,它突破了機械傳動采用剛性構件機構的模式,使用了壹個柔性構件來實現機械傳動,從而獲得了壹系列其他傳動所難以達到的特殊功能,已廣泛應用於等方面。但也帶來了設計中必須解決的特殊問題。
原理:諧波齒輪傳動系統有三個基本構件組成,如圖所示: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,產生壹個移動變形波,並與剛輪齒相嚙合,從而達到傳動目的。
特點:
優點:
(1) 3, 50%,
(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壹獨特的優點,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,無沖擊,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),易於疲勞損壞
(2)柔輪和波發生器的制造難度較大
(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。