在这方面,Mather的HarmonicDrive谐波减速器理论应用了金属的柔性和弹性,使得这种力推传统常识的动力传递方式赢得了全世界的关注.HarmonicDrive利用金属弹性的谐波减速器只由三个基本部件(波发生器、柔轮、刚轮)组成(有的由于形状不同,由四个基本元件组成,但传动原理不变)。产生这种高精度传动的HarmonicDrive谐波减速器的独特机构和原理,可以从其啮合中看出。
谐波传动的谐波减速器波发生器椭圆凸轮外围嵌入薄壁球轴承的部分,轴承的内轮固定在凸轮上,外轮通过滚珠弹性变形。通常安装在输入轴上
谐波传动谐波减速器的柔轮
是一种薄壁杯形金属弹性体元件.开口的周边刻有齿轮。柔轮的底部(杯底)称为膜片,通常安装在输出轴上。谐波传动谐波减速器刚性轮
刚性环部分 内圆周刻有齿轮,比柔轮多两个齿,通常固定在外壳上。
谐波减速器具有传动比范围大、啮合齿数多、承载能力大、运动精度高、运动平稳、无冲击、噪音低、侧隙可调、结构简单、体积小、重量轻、传动效率高、同轴度好、增速运动快等特点。主要用于各种轻工机器人/机械臂、印刷/造纸机械、医疗机械、测量/分析/试验机、大型望远镜、精密包装机械、半导体制造装置、FPD制造装置、通讯装置、航空航天机械、数控机床、雷达卫星地面站等有体积要求的精密传动系统…谐波驱动谐波减速器结构简单、体积小、重量轻。
谐波齿轮传动的主要部件只有三个:波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮,与相同传动比的普通减速器相比,零件减少0%,体积和重量减少约/或更多。谐波减速器传动比范围大。 单级谐波减速器的传动比可以在0-00之间,比较好在7-0之间;二级谐波减速器的传动比可在000-60000之间;复合谐波减速器的传动比可以在00-0000之间。
谐波减速器有多个齿同时啮合,谐波谐波减速器双波谐波减速器可以同时啮合0%甚至更多的齿。而在普通齿轮传动中,同时啮合的齿数只有-7%,对于直齿渐开线齿轮,同时啮合的齿数只有-对。
谐波减速器正是因为同时啮合多齿的独特优势,使得谐波传动精度高,齿的承载能力大,从而实现大速比、小体积。谐波传动谐波减速器承载能力大。谐波齿轮传动同时具有大量的啮合齿,即大量的齿承受载荷。在相同的材质和速比下,承载能力远高于其他变速器。它的传输功率从几瓦到几十千瓦不等。
谐波减速器运动精度高,多齿啮合的结果是,一般情况下,谐波齿轮的运动精度比同等精度的普通齿轮可以提高4倍左右。谐波减速器运动平稳,无冲击,噪音低。随着柔性轮的变形,轮齿的啮合和咬合逐渐在刚性轮的轮齿之间进出。啮合过程中,齿面接触,滑动速度小,没有突变。
谐波传动谐波减速器的侧隙可以调节 在谐波齿轮传动的啮合中,柔轮和刚性齿轮之间的齿主要取决于波发生器的比较大尺寸和两个齿轮的齿尺寸,因此传动的侧隙可以很小,在某些情况下甚至为零侧隙。
谐波减速器传动效率高。 与其它同速比传动相比,谐波传动由于运动部件少,齿面啮合速度低,因而效率高。在不同的速比下(u=60-0),效率约为6-96%(谐波复合传动效率低),齿面磨损很小。
谐波减速器同轴度好,谐波齿轮减速器的高速轴和低速轴位于同一轴线上。
谐波减速器可以将运动和动力传递到受限空间,密封柔轮谐波传动减速器能驱动工作在高真空、腐蚀性等有害介质空间的机构,谐波传动的独特优势是其他传动机构难以实现的。

