谐波齿轮减速器的设计（含5张CAD图纸和说明书）.zip

全日制普通本科生毕业设计
谐波齿轮减速器的设计
The Design of Harmonic Gear Reducer
学生姓名： 学 号：
年级专业及班级
指导老师及职称：
学 部：理工学部
ision drive transmitting statistics, or as power transmission transmitting high torque, harmonic drive received satisfactory outcomes. This drive use sealed chamber to transmit mechanical movement, so that it has great merits over other drives when it is ustilized in controlling pipelines with high pressure and temperature, as well as driving mechanisms functioning in space environment which is high vacuum, and with atomic radiation and harmful media.
Key words: Harmonic Drive; Gear; Reducer
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1 前言
谐波齿轮传动是50年代末随着空间科学、宇航尖端技术的发展而产生的。在谐波出现后的短短几十年中，世界各工业比较发达的国家都集中了一批研究力量致力于这类新型技术的研究。它是建立在弹性变形理论基础上的一种新型传动技术。1959年美国学者C·W·麦塞尔（Musser）取得该项技术的发明专利后，于1960年正式展出了实物[1]。
谐波齿轮传动技术于1961年由上海纺织科学研究院的孙伟工程师引入我国。此后，我国也积极引进并研究发展该项技术，1983年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 14118-93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[2]。到目前为止，我国已有北京谐波传动技术研究所、北京中技克美有限责任公司、燕山大学、郑州机械研究所、北方精密机械研究所等几十家单位从事这方面的研究和生产，为我国谐波传动技术的研究和推广应用打下了较坚实的基础谐波齿轮传动是利用柔性构件的弹性变形波进行运动或动力传递的一种新型传动装置，谐波齿轮减速器一般是由波发生器、柔轮和刚轮所组成的[4]。
其优点有:
(1) 结构简单，零件少，体积小，重量轻。与传动比相当的普通减速器比较，其零件约减少50%，体积和重量均减少1/3.
（2) 传动比大，传动比范围广。单级谐波减速器传动比可在50～300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100～140000之间。
（3）由于同时啮合的齿数多，齿面相对滑动速度低，使其承载能力高，传动平稳且精度高，噪声低。
（4）谐波齿轮传动的回差较小，齿侧间隙可以调整，甚至可以实现零侧隙传动。
（5）在采用如电磁波发生器或圆盘波发生器等结构型式时，可获得较小的转动惯量。
（6）谐波齿轮传动还可以向密封空间传递运动和动力，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。
（7）传动效率较高，且在传动比很大的情况下，仍具有较高的效率。
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目前，国外小模数精密谐波齿轮减速器多采用短筒柔轮、其体积小、重量轻、承载能力高；我国采用的还是普通杯型柔轮，还没有生产短筒柔轮谐波齿轮减速器[4]。
我国谐波齿轮减速器尺寸大，承载能力反而小。国外短筒柔轮谐波齿轮减速器的体积仅是我国相同外径产品的30%左右，而承载能力（转矩）～2倍[6]。
我国杯形柔轮的轴向尺寸比国外短筒柔轮的轴向尺寸要大得多。要在承载能力不变的情况下减小装置的体积，就应该下功夫研究短筒柔轮及其传动装置。另外，国外小模数谐波齿轮传动装置中的齿轮精度一般比我国的齿轮精度高2级，运动精度和回差精度能够小于3'，而我国产品的回差一般都在6'以上[7]。
2 传动装置的总体
确定传动方案
谐波齿轮传动就其本质来说, 是属Z-X-V 型行星齿轮传动。其工作原理如图1 所示, 它是由三个元件组成的, 即波发生器、柔轮和刚轮。其中任何一件均可固定不动, 其余两件作为输入件和输出件它可作为减速器使用, 也可作为增速器使用。通常, 刚轮为内齿轮,