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              齿轮减速机
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              谐波减速机介绍与技术指标
                 新闻来源:变速机资讯网    时间:2014-12-28    点击:1274


              谐波减速机介绍
              一、结构及特点
              1.谐波减速机结构简单,体积小,重量轻。
                  谐波齿轮传动的主要构件只有三个:波发生器、柔轮、刚轮。它与传动比相当的普通减速器比较,其零件减少50%,体积和重量均减少1/3左右或更多。
              2.传动比范围大
                  单级谐波减速器传动比可在50—300之间,优选在75—250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200—140000之间。
              3.同时啮合的齿数多。
                  双波谐波减速器同时啮合的齿数可达30%,甚至更多些。而在普通齿轮传动中,同时啮合的齿数只有2—7%,对于直齿圆柱渐开线齿轮同时啮合的齿数只有1—2对。正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点,使谐波传动的精度高,齿的承载能力大,进而实现大速比、小体积。
              4.承载能力大。
                  谐波齿轮传动同时啮合齿数多,即承受载荷的齿数多,在材料和速比相同的情况下,受载能力要大大超过其它传动。其传递的功率范围可为几瓦至几十千瓦。
              5.运动精度高。
                  由于多齿啮合,一般情况下,谐波齿轮与相同精度的普通齿轮相比,其运动精度能提高四倍左右。
              6.运动平稳,无冲击,噪声小。
                  齿的啮入、啮出是随着柔轮的变形,逐渐进入和逐渐退出刚轮齿间的,啮合过程中齿面接触,滑移速度小,且无突然变化。
              7.齿侧间隙可以调整。
                  谐波齿轮传动在啮合中,柔轮和刚轮齿之间主要取决于波发生器外形的最大尺寸,及两齿轮的齿形尺寸,因此可以使传动的回差很小,某些情况甚至可以是零侧间隙。
              8.传动效率高。
                  与相同速比的其它传动相比,谐波传动由于运动部件数量少,而且啮合齿面的速度很低,因此效率很高,随速比的不同(u=60-250),效率约在65—96%左右(谐波复波传动效率较低),齿面的磨损很小。
              9.同轴性好。
                  谐波齿轮减速器的高速轴、低速轴位于同一轴线上。
              10.可实现向密闭空间传递运动及动力。
                  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,谐波传动这一独特优点是其它传动机构难于达到的。
              11.可实现高增速运动。
                  由于谐波齿轮传动的效率高及机构本身的特点,加之体积小、重量轻的优点,因此是理想的高增速装置。对于手摇发电机、风力发电机等需要高增速的设备有广阔的应用前景。
              12.方便的实现差速传动。
                  由于谐波齿轮传动的三个基本构件中,可以任意两个主动,第三个从动,那么如果让波发生器、刚轮主动,柔轮从动,就可以构成一个差动传动机构,从而方便的实现快慢速工作状况。这一点对许多机床的走刀机构很有实用价值,经适当设计,可以大大改变机床走刀部分的结构性能。.结构简单,体积小,重量轻。

              二、谐波传动减速机技术指标

              1.传动效率
                谐波传动减速器的输出功率与输入功率之比,或有用功与总功之比。
                因输入转速、速比及使用情况(包括负载,润滑)不同,效率也不同。通常情况下,XB1系列约为75%-90%,XB3系列、XBF系列约为50%-60%,XB2约为30%。
              2.空回(运动损失)
                在空载情况下,改变输入轴转向时,输出轴转角的滞后量。
                允许值:XB1系列为6分、3分、1分;XB3、XBF系列为6分、3分;XB2系列为6分。
              3.传动误差
                当输入轴单向旋转时,输出轴的实际转角与理论转角之差。
                允许值:XB1系列为6分、3分、1分;XB3、XBF系列为6分、3分;XB2系列为6分。
              4.空载静态起动力矩、输入轴上组件的飞轮矩(GD2)和转动惯量(I
              机型
              空载静态启动力矩
              (gf·cm)
              飞轮矩GD2
              (kgf·m2)
              转动惯量I
              (kg·m2)
              XB1-25
              3080
              1.97×10-6
              0.49×10-6
              XB1-32
              45160
              7.60×10-6
              1.90×10-6
              XB1-40
              60200
              2.35×10-5
              0.59×10-5
              XB1-50
              80300
              7.10×10-5
              1.77×10-5
              XB1-60
              120500
              1.66×10-4
              0.42×10-4
              XB1-80
              200800
              4.94×10-4
              1.23×10-4
              XB1-100
              4001250
              1.49×10-3
              0.37×10-3
              XB1-120
              6501800
              3.62×10-3
              0.90×10-3
              XB1-160
              10003500
              1.64×10-2
              0.41×10-2
              XB1-200
              25007000
              4.83×10-2
              1.21×10-2
              XB1-250
              450015000
              /
              /
              5.平均寿命
                谐波传动减速器的寿命主要取决于波发生器轴承的寿命.在额定负载下,输入轴转速为1500/分钟时,柔性轴承寿命不低于5000小时,平均工作寿命大于10000小时。
              6.超载能力
                允许在启动、停止瞬间超载一倍,工作时允许瞬间超载不大于1.5倍。
                7.扭转刚度
              输入轴固定,在输出轴上负载扭矩与相应扭转角之增量比值。
               
              注:KA-含空回及在约20%额定扭矩时,输出轴弹性变形的扭转刚度系数
               
              参    数
              单 位
              减   速   器   类   型
              行星齿轮
              人字齿轮
              蜗杆加螺旋齿轮
              圆柱齿轮
              谐波齿轮
              01
              传动级数
              3
              2
              2
              3
              1
              02
              输出力矩
              N.m
              390
              390
              390
              390
              390
              03
              传 动 比
              97.4
              96
              100
              98.3
              100
              04
              效    率
              %
              85
              85
              78
              93
              85
              05
              齿轮数量
              13
              4
              4
              6
              2
              06
              轴承数量
              17
              6
              6
              8
              5
              07
              节圆线速度
              M/S
              7.62
              7.62
              7.62
              7.62
              0.094
              08
              齿滑动速度
              M/S
              12.7
              12.7
              12.7
              12.7
              0.12
              09
              同时啮合齿数
              %
              7
              5
              3
              3
              30
              10
              齿面接触应力
              MPA
              345
              345
              345
              345
              4.12
              11
              齿的剪应力
              MPA
              172
              172
              172
              172
              2.06
              12
              安全系数
              3
              3
              2
              5
              36
              13
              齿面接触状态
              线
              线
              线
              线
              14
              运动平稳性
              15
              力的平衡
              不好
              16
              外形尺寸高
              CM
              33.1
              35.6
              40.6
              58.8
              18.5
              17
              外形尺寸长
              CM
              38.1
              50.8
              43.2
              91
              16
              18
              外形尺寸宽
              CM
              33.1
              25.4
              25.4
              34.6
              16.5
              19
              体    积
              1000CM3
              40
              146
              44
              185
              5.5
              20
              质    量
              Kg
              111
              127
              92.5
              325
              25
               谐波齿轮传动由三个基本构件组成:

                【一】谐波发生器(简称波发生器)……是凸轮(通常为椭圆形)及薄壁轴承组成,随着凸轮转动,薄壁轴承的外环作椭圆形变形运动(弹性范围内)。

                【二】刚轮……是刚性的内齿轮。

                【三】柔轮……是薄壳形元件,具有弹性的外齿轮。
              以上三个构件可以任意固定一个,成为减速传动及增速传动,或者发生器、刚轮主动,柔轮从动,成为差动机构(即转动的代数合成)。谐波传动工作过程如下图:

               

               

               
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