谐波齿轮传动特点
发布时间:2007-12-16 14:59:11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,优先选在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:
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32231
02 输出力矩N.m390390390390390
03 传 动 比97.49610098.3100
04 效 率 %8585789385
05 齿轮数量 个134462
06 轴承数量 套176685
07 节圆线速度 M/S7.627.627.627.620.094
08 齿滑动速度 M/S12.712.712.712.70.12
09 同时啮合齿数 %753330
10 齿面接触应力 MPA3453453453454.12
11 齿的剪应力 MPA1721721721722.06
12 安全系数332536
13 齿面接触状态线线线线面
14 运动平稳性中好好中好
15 力的平衡好好不好好好
16 外形尺寸高 CM33.135.640.658.818.5
17 外形尺寸长 CM38.150.843.29116
18 外形尺寸宽 CM33.125.425.434.616.5
19 体 积 1000CM340146441855.5
20 质 量 Kg11112792.532525
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,优先选在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:
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32231
02 输出力矩N.m390390390390390
03 传 动 比97.49610098.3100
04 效 率 %8585789385
05 齿轮数量 个134462
06 轴承数量 套176685
07 节圆线速度 M/S7.627.627.627.620.094
08 齿滑动速度 M/S12.712.712.712.70.12
09 同时啮合齿数 %753330
10 齿面接触应力 MPA3453453453454.12
11 齿的剪应力 MPA1721721721722.06
12 安全系数332536
13 齿面接触状态线线线线面
14 运动平稳性中好好中好
15 力的平衡好好不好好好
16 外形尺寸高 CM33.135.640.658.818.5
17 外形尺寸长 CM38.150.843.29116
18 外形尺寸宽 CM33.125.425.434.616.5
19 体 积 1000CM340146441855.5
20 质 量 Kg11112792.532525
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