一、諧波傳動(dòng)原理
1、諧波齒輪傳動(dòng)起源
諧波齒輪傳動(dòng)它是一種利用柔性工作構(gòu)件的彈性形變進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種新型傳動(dòng)方式，它突破了機(jī)械傳動(dòng)采用剛性構(gòu)件機(jī)構(gòu)的模式，使用了一個(gè)柔性構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)，從而獲得了一系列其他傳動(dòng)所難以達(dá)到的特殊功能。由于中間柔性構(gòu)件的變形過(guò)程基本上是一個(gè)對(duì)稱的諧波，故而得名。除前蘇聯(lián)把這種傳動(dòng)稱為波形傳動(dòng)或柔性輪傳動(dòng)外，美、英、 德、日等國(guó)均稱為“諧波傳動(dòng)”。
2、諧波齒輪傳動(dòng)裝置的構(gòu)成
�、賱傒�:剛性的內(nèi)齒輪，一般情況下比柔輪多2齒，通常固定在機(jī)殼上；
�、谌彷�:開(kāi)口部外圈帶有齒輪的薄杯型金屬?gòu)椥圆考�，它隨波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動(dòng)而變形，通常與輸出軸聯(lián)接；
�、鄄òl(fā)生器:由一個(gè)橢圓形凸輪和一個(gè)柔性軸承組成，通常與輸入軸相聯(lián)。機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器這是一種精密的動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。柔性軸承內(nèi)圈固定在凸輪上，外圈可通過(guò)滾珠實(shí)施彈性形變成橢圓形。
3、諧波齒輪傳動(dòng)減速原理
它是利用柔輪、剛輪和波發(fā)生器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主要是柔輪的可控彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的。機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器我國(guó)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器的研究相比國(guó)外較晚，技術(shù)不成熟，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)存在較大差距，形成了精密減速器不能自給自足的局面，嚴(yán)重依賴進(jìn)口。這嚴(yán)重制約了我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，特別是在我國(guó)工業(yè)機(jī)器人逐漸產(chǎn)業(yè)化時(shí)期，工業(yè)機(jī)器人精密減速器的關(guān)鍵技術(shù)突破顯得更加迫切。波發(fā)生器內(nèi)的橢圓形凸輪在柔輪內(nèi)旋轉(zhuǎn)使柔輪產(chǎn)生變形。在波發(fā)生器的橢圓形凸輪長(zhǎng)軸兩端處的柔輪輪齒和剛輪輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，短軸兩端處的柔輪輪齒與剛輪輪齒脫 開(kāi)。對(duì)于波發(fā)生器長(zhǎng)軸和短軸之間的齒，沿柔輪和剛輪周長(zhǎng)的不同區(qū)段內(nèi)處于逐漸進(jìn)入嚙合的半嚙合狀態(tài)，稱為嚙入；處于逐漸退出嚙合的半嚙合狀態(tài)，稱為嚙出。當(dāng)波發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪不斷產(chǎn)生形變，使兩輪輪齒在嚙入、嚙合、嚙出和脫開(kāi)四種運(yùn)動(dòng)不斷改變各自原來(lái)的工作狀態(tài)，產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)波發(fā)生器到柔輪的運(yùn)動(dòng)傳遞。