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谐波传动的传动特点

谐波传动的传动特点

发布时间:2007-12-16 14:59:08点击率:

技术类别:机械技巧
    
 
1.结构简单,体积小,重量轻。 
    谐波齿轮传动的主要构件只有三个:波发生器、柔轮、刚轮。它与传动比相当的普通减速器比较,其零件减少50%,体积和重量均减少1/3左右或更多。 
2.传动比范围大 
    单级谐波减速器传动比可在50—300之间,优选在75—250之间; 
    双级谐波减速器传动比可在3000—60000之间; 
    复波谐波减速器传动比可在200—140000之间。  
3.同时啮合的齿数多。 
    双波谐波减速器同时啮合的齿数可达30%,甚至更多些。而在普通齿轮传动中,同时啮合的齿数只有2—7%,对于直齿圆柱渐开线齿轮同时啮合的齿数只有1—2对。正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点,使谐波传动的精度高,齿的承载能力大,进而实现大速比、小体积。  
4.承载能力大。 
    谐波齿轮传动同时啮合齿数多,即承受载荷的齿数多,在材料和速比相同的情况下,受载能力要大大超过其它传动。其传递的功率范围可为几瓦至几十千瓦。  
5.运动精度高。 
    由于多齿啮合,一般情况下,谐波齿轮与相同精度的普通齿轮相比,其运动精度能提高四倍左右。  
6.运动平稳,无冲击,噪声小。 
    齿的啮入、啮出是随着柔轮的变形,逐渐进入和逐渐退出刚轮齿间的,啮合过程中齿面接触,滑移速度小,且无突然变化。  
7.齿侧间隙可以调整。 
    谐波齿轮传动在啮合中,柔轮和刚轮齿之间主要取决于波发生器外形的 大尺寸,及两齿轮的齿形尺寸,因此可以使传动的回差很小,某些情况甚至可以是零侧间隙。  
8.传动效率高。 
    与相同速比的其它传动相比,谐波传动由于运动部件数量少,而且啮合齿面的速度很低,因此效率很高,随速比的不同(u=60-250),效率约在65—96%左右(谐波复波传动效率较低),齿面的磨损很小。  
9.同轴性好。 
    谐波齿轮减速器的高速轴、低速轴位于同一轴线上。 
10.可实现向密闭空间传递运动及动力。 
    采用密封柔轮谐波传动减速装置,可以驱动工作在高真空、有腐蚀性及其它有害介质空间的机构,谐波传动这一独特优点是其它传动机构难于达到的。  
11.可实现高增速运动。 
    由于谐波齿轮传动的效率高及机构本身的特点,加之体积小、重量轻的优点,因此是理想的高增速装置。对于手摇发电机、风力发电机等需要高增速的设备有广阔的应用前景。  
12.方便的实现差速传动。 
    由于谐波齿轮传动的三个基本构件中,可以任意两个主动,第三个从动,那么如果让波发生器、刚轮主动,柔轮从动,就可以构成一个差动传动机构,从而方便的实现快慢速工作状况。这一点对许多机床的走刀机构很有实用价值,经适当设计,可以大大改变机床走刀部分的结构性能。  
13.谐波齿轮传动与其它传动性能的具体比较。 
    当输入转速1500转/分钟,传动比和输出力矩相同的情况下,四种普通减速器与谐波齿轮传动减速器的性能比较为: 
参    数
单 位
减   速   器   类   型
行星齿轮 人字齿轮 蜗杆加螺旋齿轮 圆柱齿轮 谐波齿轮
01
传动级数
3 2 2 3 1
02
输出力矩
N.m
390 390 390 390 390
03
传 动 比
97.4 96 100 98.3 100
04
效    率
%
85 85 78 93 85
05
齿轮数量
13 4 4 6 2
06
轴承数量
17 6 6 8 5
07
节圆线速度
M/S
7.62 7.62 7.62 7.62 0.094
08
齿滑动速度
M/S
12.7 12.7 12.7 12.7 0.12
09
同时啮合齿数
%
7 5 3 3 30
10
齿面接触应力
MPA
345 345 345 345 4.12
11
齿的剪应力
MPA
172 172 172 172 2.06
12
安全系数
3 3 2 5 36
13
齿面接触状态
线 线 线 线
14
运动平稳性
15
力的平衡
不好

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