机器人谐波减速器优势揭秘
2022-01-18
谐波减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动，它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。
谐波减速机基本构件组成:
带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮），它相当于行星系中的中心轮；
带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮），它相当于行星齿轮；
波发生器H，它相当于行星架。
谐波减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。
波发生器H是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮，其内孔直径略小于波发生器的总长。
谐波减速机-波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。
机器人谐波减速机-当波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。
机器人专用减速机-周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。
机器人谐波减速机工作时，固定钢轮，由电机带动波发生器转动，柔轮作为从动轮，输出转动，带动负载运动。 在传动过程中，波发生器转一周，柔轮上某点变形的循环次数称为波数，以 n 表示。谐波减速机常用的是双波和三波两种。谐波减速机双波传动的柔轮应力较小，结构比较简单，易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。
机器人专用减速机特点:
1．谐波减速机承载能力高 谐波传动中，齿与齿的啮合是面接触，加上同时啮合齿数（重叠系数）比较多，因而单位面积载荷小，承载能力较其他传动形式高。
2．机器人专用减速机传动比大 单级谐波齿轮传动的传动比，可达 i=70～500。
3．日本谐波减速机减速机体积小、重量轻。
4．原装谐波减速机传动效率高、寿命长。
5．进口机器人谐波减速机传动平稳、无冲击，无噪音，运动精度高。
6．进口谐波减速机由于柔轮承受较大的交变载荷，因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高，工艺复杂。
谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制，到目前已有不少厂家专门生产，并形成系列化。广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业，由于它的独特优点，在化工行业的应用也逐渐增多。
虽然这个谐波减速机只有是三个重要组成部件但是在能完美制作这个谐波减速机的厂商只有日本的Harmonic Drive虽然并不是只有他们会制作，但是他们的谐波减速机制作工艺和掌握的技术含量比其他厂家多太多了。就目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的Nabtesco和Harmonic Drive两家垄断（业界俗称RV减速机和谐波减速机），包括ABB、FANUC、KUKA等国际主流机器人厂商的减速器均由上述两家公司提供。其中Harmonic Drive在工业机器人关节领域拥有15%的市场占有率。
从以上的数据可以看出了此减速机的制作工艺并不简单。
