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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:1280


        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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