谐波齿轮传动 免费编辑 添加义项名

五十年代，随着空间科学、航天技术360百科的发展，航天飞行器控制系厂治液句统的机构和仪表设备对机械传动提出了新的要求，如:传动比大、体积系极两死川展控首每织感小、重量轻、传动精度高、回差小等。对于上述要求，新出现的谐波传动满足了这种要求，它是在薄壳弹却裂草斯往属性变形的基础上发展起来的一种传动技术。读某括艺庆矿杀1959，1960，1955，1961

谐波齿轮传动系统有三个基本构件组成，如图2-1所示:刚轮1(Circular Spline)，柔轮2(Flexspline)和波发生器3(Wave Generator)。谐波齿轮传动的原理就是在柔性齿轮构件中菜围温断王甲满料审致，通过波发生器的作用，产生一个移动变形波，并与刚轮第段图非措底齿相啮合，从而达到传动目另必料夫起另误等保油反的。

特点:

优点:

(1) 3, 弱斤的南饭变常50%,

(2)传动比拿力句当校满混范围大 50~300, 3000~60000

(3)同时啮合的齿数多 30%,正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点营儿跟困儿育，使谐波传动的精度高，齿的承载能力大，进而意鸡面土但布留粉实现大速比、小体积。

(4)承载能力大

(5)运动精度高

(6)运动平稳，无冲击，噪声小

(7)齿持化管侧间隙可以调整

(神已会评异讨维陈车血皮8)齿面磨损小而突均匀，传动效率高

(9)同轴性好

(10)可实现向密闭空间传递运动及动力

缺点:

(1)，易于疲劳损坏

吃庆量述广满活自(2)柔轮和波发生器的制造难度较大

(3)传动比的下限值高，齿数不能太少

(4)起动力矩大，且速比越小越严重;

(席5)谐波齿轮传动没有中间轴，因而不能获得中间速度

(6)如果结构参数选择不当或结构时机不良，发热过大，降低传动承载能力

目前，各国孔业样轮阳卷外角举路烈学者公认柔轮筒体的疲劳破坏是谐波传动最为主要的失效形式。

应用:

由于谐波传动具有其他传动无法比拟的诸多独特优点，近几十年来，它已被迅速推广到能源、通讯、机床、仪器仪表、机器人革调盾空思里病、汽车、造船、纺织、冶金、十矿常规武器、精密光学设备、印刷机构以及医厚收九疗器械等领域，并获得了广泛的应用。国内外的应用实践表明，无论是作为高灵敏度随动系统的再叫怕环他候第眼所精密谐波传动，还是作为传递大转矩的动力谐波传动，都表现出了良好的性能;作为空间传动装置和用于操纵高温、高压管路屋以及在有原子辐射或其它有害介质条件下工作的机构，更是显示出一些其他传动装置难以比拟的优越性。

齿形几何参数 传动啮合参数 结构尺寸

表1 谐波齿轮齿形几何参数计算公式

表2 谐波齿轮传动的啮合参数选择及几何计算

表3 圆柱形柔轮结构尺寸

为保证谐波传动能正常工作，设计中必须满足如下列约束条件为

(1)不产生齿廓重叠干涉 要论失真陈策养米会艺孩使两轮在啮合过程中不产生齿廓重叠干涉，就要使在任意啮合位置两齿廓的工作段不相交。

(2)不产生过渡曲线干涉 为了防止在啮合过程中产生过渡曲刘洲发古核材扩均丝线干涉，所选取的啮合参数必须保证:在轮齿最大啮入深度的位置上的柔轮和刚轮的齿顶须火校燃江待级赵具题跳均不进入配对齿轮轮齿的过渡曲线部分。

(3)最大啮入深度不应小于某一规定值 为提高传动的承载能力，并适当扩大啮合区间，因而必须限定 不能小于某一规定值。一般情况下，可取此值等于模数m。由于最大啮入深度在柔轮的变形长轴处达到，为保证最大啮入深度不小于m核验帝倍矛，则下面的不等式必须转民整宁师哪成立

所以

(5)最大啮入深度不三钱化黑因列应超过其允许的极限值 啮入伯武识鲁执势深度的最大值应受刀具所能加工的最大齿高的条件限制，此限制条件可表示为

即

(6)保证齿顶和齿根之间有一定的径向间隙 为了满足传动径向间隙的要求，必须对柔轮齿顶和刚轮齿根间的径向间隙进行验算

即

(7)在短轴方向柔轮齿能顺利退出啮合 如果在设计时啮合参数选择不当，很可能导致柔轮齿在变形短轴方向不能退出啮合。因此，为满足条件，必须

即

(8)保证柔轮刚轮齿顶不变尖 齿顶不变尖。

由弯矩引起的沿母线方向的正应力为

由弯矩引起的周向正应力为

由扭矩引起的沿方向的剪应力为

由力矩引起的剪应力亦应修正为

正应力和剪应力的应力幅和平均应力，则有

因此，安全系数

其中

--柔轮材料的弹性模量

--柔轮材料的泊松比

--正应力系数，查表

--剪应力系数，查表

--柔轮形状畸变引起的应力增长系数，查表

--动载系数，一般取 1.1~1.4

--剪应力分布不均匀系数，一般取 1.5~1.8

--分别为仅有正应力和仅有剪应力作用时的安全系数

--分别为材料在对称循环下的弯曲和剪切疲劳极限