什么是諧波齒輪？

諧波傳動(dòng)是1957年由C.W Musser 沃爾頓·穆塞發(fā)明的。

諧波齒輪是一種獨(dú)特的機(jī)械齒輪系統(tǒng)，在緊湊輕便的包裝中允許很高的減速比。與傳統(tǒng)的齒輪系統(tǒng)（例如斜齒輪或行星齒輪）相比，它在相同的空間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)30倍的更高減速比。除此之外，它還具有零齒隙特性，高扭矩，準(zhǔn)確性和可靠性。因此，該齒輪系統(tǒng)可用于許多應(yīng)用，包括機(jī)器人技術(shù)、航空航天、醫(yī)療機(jī)器、機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)和智能裝備等。

諧波齒輪是如何工作的？

當(dāng)波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，它產(chǎn)生波浪運(yùn)動(dòng)。撓性花鍵有一個(gè)圓柱形的杯狀結(jié)構(gòu)，由柔韌但抗扭的合金鋼材料制成。杯子的側(cè)面很薄，但是底部又厚又硬。

杯子的開(kāi)口端是柔性的，但是封閉端是相當(dāng)剛性的，因此我們可以將它用作輸出端，并將輸出法蘭連接到其上。撓性花鍵在杯的開(kāi)口端有外齒。另一方面，圓形花鍵是一個(gè)內(nèi)部有齒的剛性環(huán)。圓弧花鍵比柔輪花鍵多兩個(gè)齒，這實(shí)際上是應(yīng)諧波傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。

因此，當(dāng)我們將波形發(fā)生器插入Flex樣條曲線時(shí)，F(xiàn)lex樣條曲線將采用波形發(fā)生器的形狀。

當(dāng)波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)使撓性花鍵的開(kāi)口端徑向變形。波形發(fā)生器和撓性花鍵然后被放置在圓形花鍵內(nèi)，將齒嚙合在一起。

由于彈性花鍵的橢圓形狀，牙齒僅在彈性花鍵的相對(duì)兩側(cè)的兩個(gè)區(qū)域嚙合，并且這兩個(gè)區(qū)域跨越波發(fā)生器橢圓的主軸。

現(xiàn)在，隨著波形發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)，與圓形花鍵嚙合的撓性花鍵齒將慢慢改變位置。由于柔性花鍵和圓形花鍵之間的齒數(shù)不同，對(duì)于波形發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)180度，齒嚙合將導(dǎo)致?lián)闲曰ㄦI相對(duì)于波形發(fā)生器向后少量旋轉(zhuǎn)。換句話(huà)說(shuō)，隨著波形發(fā)生器每旋轉(zhuǎn)180度，與圓形花鍵嚙合的撓性花鍵齒將僅前進(jìn)一個(gè)齒。

因此，波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)360度時(shí)，撓性花鍵將改變位置或前進(jìn)兩個(gè)齒。

例如，如果撓性花鍵有200個(gè)齒，波形發(fā)生器必須旋轉(zhuǎn)100圈，柔輪花鍵才能前進(jìn)200個(gè)齒，或者柔輪花鍵只能旋轉(zhuǎn)一圈。這是100∶1的比例。在這種情況下，圓弧花鍵將有202個(gè)齒，因?yàn)閳A弧花鍵的齒數(shù)總是比撓性花鍵的齒數(shù)多兩個(gè)。

我們可以用下面的公式很容易地計(jì)算出減速比。該比率等于撓性花鍵齒–圓形花鍵齒除以撓性花鍵齒。

因此，以撓性花鍵上的200個(gè)齒和圓形花鍵上的202個(gè)齒為例，減速比為-0.01。這是波發(fā)生器速度的1/100，減號(hào)表示輸出方向相反。

通過(guò)改變齒數(shù)，我們可以得到不同的減速比。

同川精密諧波減速器便是基于上述原理進(jìn)行研發(fā)優(yōu)化的，經(jīng)過(guò)多家機(jī)構(gòu)和企業(yè)的檢測(cè)應(yīng)用，在服役壽命、傳動(dòng)精度、一致性振動(dòng)噪音等方面的性能和品質(zhì)均達(dá)到領(lǐng)先水平。

同川精密始終專(zhuān)注于機(jī)器人核心技術(shù)及相關(guān)部件的研發(fā)，致力于幫助廣大客戶(hù)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵功能部件的國(guó)產(chǎn)化，根據(jù)客戶(hù)的需求進(jìn)行定制化生產(chǎn)，共同推進(jìn)國(guó)產(chǎn)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展！
責(zé)任編輯：彭菁