谐波齿轮传动的工作原理简介

谐波齿轮传动是一种依靠柔性齿轮所产生的可控弹性变形波来传递运动和力的新型机械传动，它的结构如图16-1所示。其基本构件包括波发生器、柔轮和刚轮。当波发生器转动时，迫使柔轮产生弹性变形，使它的齿与刚轮齿相互作用，从而实现传动的目的。就传动的机理而言，谐波齿轮传动与一般的齿轮传动和蜗轮传动有本质的区别。

图16-1 谐波齿轮减速器的结构

1—高速轴 2—波发生器凸轮 3—柔性轴承 4—柔轮 5—刚轮 6—低速轴

传动过程中，波发生器转一圈，柔轮上某点变形的循环次数称为波数U，常用的有双波和三波两种。双波传动柔轮中的应力较小，结构比较简单，容易获得大的传动比，较为常用。

谐波齿轮传动的柔轮和刚轮节距相同，但齿数不等，通常均取刚轮和柔轮的齿数差等于波数。

谐波齿轮传动的三个构件，有一个固定；其余两个，一为主动，另一为从动。其相互关系可根据需要变换，一般均以波发生器为主动。(https://www.xing528.com)

工作原理如图16-2所示。具有柔性轴承的凸轮波发生器为主动，柔轮从动，刚轮固定。当波发生器装入柔轮后，迫使圆形原始剖面的柔轮变形，在其长轴两端的齿与刚轮齿完全啮合，而在短轴处则完全脱开。处于长轴与短轴之间周长上不同区段内的齿，有的啮入，有的啮出，故当波发生器沿着箭头方向连续转动时，波发生器迫使柔轮变形不断变换，柔轮的齿相继由啮合转向啮出，由啮出转向脱开，然后由脱开转向啮入，再由啮入转向啮合，从而实现柔轮相对于刚轮沿着波发生器相反方向旋转。对于双波传动，在波发生器转一圈时，柔轮相对刚轮应转过两个齿。若将柔轮固定，刚轮为从动时，其啮合过程完全类同，但刚轮将沿着与波发生器相同的方向旋转。

谐波齿轮传动可用作减速或增速，通常用作减速装置。

图16-2 谐波传动的工作原理

1—刚轮 2—凸轮波发生器 3—柔轮

谐波传动是美国人C.W.马瑟于1955年提出的。1961年我国开始引进并研究谐波齿轮传动技术。1983年上海纺织科学研究院成立了谐波传动研究室。1984年“谐波减速器标准系列产品”在北京通过鉴定。1993年制定了GB/T 14118—1993谐波传动减速器标准，并且在理论研究、试制和应用方面取得了较大的成绩，成为掌握该项技术的国家之一。