谐波减速机优缺点及应用领域

时间：2023-01-06

说到谐波减速机，熟悉它的人都知道它相对于其它减速器来说，拥有高精度、高扭矩、高刚性、高传动效率等优点。殊不知它的工作原理也决定了它在拥有这些优点的同时也拥有不少缺点。它的优缺点在早期已被行业*学者所认证，虽然如此，谐波齿轮传动原理及科学性都胜过其它减速机产品。

下面富宝小编将从谐波减速机的优点、缺点及构成原理、应用等方面一一说明。

一、谐波减速机构成原理：

谐波减速机是由刚轮、柔轮、波发生器三大核心构件组成。谐波传动减速器，是一种靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。应用学科：机械工程（一级学科）；传动（二级学科）；齿轮传动（三级学科），谐波减速机是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速机。

二、谐波减速机优点：

(1)传动速比大。单级谐波齿轮的传动速比范围为70 ~ 320.有些装置可达1000.多级传动速比可达30000以上。不仅可以用于减速，也可以用于加速。

(2)承载力高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数较多，双波传动中同时啮合的齿数可达总齿数的30%以上。而且柔轮由高强度材料制成，轮齿之间是面接触。

(3)传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中有多个齿同时啮合，误差是平均的，即多齿啮合可以互相补偿误差，所以传动精度高。在同等齿轮精度水平下，传动误差仅为普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可以稍微改变波发生器的半径来增加柔轮的变形，使侧隙很小，甚至可以实现无侧隙啮合。因此，谐波减速机的传动空转范围小，适用于反向旋转。

(4)传动效率高，运动平稳。由于柔轮齿在传动过程中沿径向匀速运动，即使输入速度很高，但齿的相对滑动速度仍然较低(是普通渐开线齿轮传动的-%),所以齿的磨损小，效率高(可达69% ~ 96%)。由于啮合时齿轮两侧都参与工作，啮合时没有冲击现象，运动平稳。

(5)结构简单，零部件少，安装方便。基本元件只有三个，输入输出轴同轴，结构简单，安装方便。

(6)体积小，重量轻。与一般减速器相比，输出扭矩相同时，谐波减速机的体积可减小2/3.重量可减轻1/2.

(7)可以将运动传递到受限空间。利用柔轮的灵活特性，轮驱动的这一宝贵优势是其他现有驱动无法比拟的。

三、谐波减速机缺点：

(1) 柔轮周期性地发生变形，因而产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏；

(2) 转动惯量和起动力矩大，不宜用于小功率的跟踪传动；

(3) 不能用于传动速比小于35的场合；

(4) 采用滚子波发生器（自由变形波）的谐波传动，其瞬时传动比不是常数；

(5) 散热条件差。

四、谐波减速机应用领域：

谐波减速机应用领域广泛，市场空间广阔，目前以各种机器人为主，除机器人外，谐波减速机还广泛运用于数控机床、光伏设备、医疗器械、半导体设备、航空航天等其他领域。数控机床：数控机床动力来源于伺服电机，需要额外附加减速机来增加扭矩，提高负载端的惯量匹配。因为谐波减速机体积小，精度高，传动效率高，高端数控机床生产和制造已经逐步开始用谐波减速机替代原有电驱零部件。

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