谐波齿轮传动.pdf

6 Mechanical actuation systems
Mechanical systems
Mechanisms are motion converters in that they
transform motion from one form to some required form.
Machine is a system that transmits or modifies the
action of a force or torque to do useful work. (involving
transmitting motion and force or torque)
Kinematics is the term used for the study of motion
without regard to forces.
kinematic chains
Link is a part of a mechanism which has motion relative
to some other part.
Joint is the point of attachment to other link which allows
the links attached to have relative movements among each
other.
Kinematic chain is a sequence of joints and links.
The four-bar chain
The slider-crank mechanism
cams
Gear trains
Gear trains
Epicyclic gear trains
mechanisms
and chain drives
Harmonic drive
homework: page 115, problem 5,8
三、谐波齿轮传动
组成刚轮、柔轮、波发生器(主动构件)
刚轮1 柔轮2
波发生器H
工作原理
波发生器旋转时,迫使柔轮变为椭圆,使长轴两端
附近的齿进入啮合状态,短轴附近的齿则脱开,其余不
同区段上的齿处于逐渐啮入状态或逐渐啮出状态。
波发生器连啮合
续转动时,柔轮的啮出啮入
变形部位也随之转
动,使轮齿依次进
入啮合,然后又依
次退出啮合,从而
实现啮合传动。
脱开
脱开
刚轮
波发生器
柔轮
啮合
传动比
刚轮1固定,波发生
器H主动,柔轮2从动
−z
i = 2
2H 啮合
− zz 21
啮出啮入
柔轮2固定,
波发生器H主动,
刚轮1从动
z1
i 1H =
− zz 21
脱开
脱开
刚轮
波发生器
柔轮
啮合
谐波齿轮传动按照波发生器上装的滚轮数不同,有
双波传动和三波传动等。最常用的是双波传动。谐波齿
轮传动的齿数差应等于波数或波数的整数倍。为了实际
加工的方便,谐波齿轮的齿形多采用渐开线。
优点
●传动比大,范围宽,一级传动比范围为50∼500,二级传动
可达 2500∼250000,在大传动比下,仍有较高的机械效率
(单级传动可达69%∼96%)。
●结构简单、体积小、重量轻(与一般齿轮减速器相比,零件
可减少约 50%,体积可减小20%∼50%)。
●同时啮合的轮齿对数多,齿面相对滑动速度低,承载能力
强。
●传动平稳、传动精度高、磨损小。