基于谐波传动的动态转向原理

卢剑青 程师苏

（合肥职业技术学院，安徽 合肥 238000）

基于谐波传动的动态转向原理

卢剑青 程师苏

（合肥职业技术学院，安徽 合肥 238000）

谐波传动是利用一个构建的可控制的弹性变形来实现机械运动的传递。文章根据高职教育教学特点，结合《汽车机械基础》教学实践，从机械原理的角度，扼要梳理、剖析谐波传动的机构组成、工作原理、运动特性及破坏形式，对于了解其具体应用和帮助理解汽车检测与维修专业课程体系后续课程中的相关内容具有指导意义。

谐波传动；动态转向；原理；应用

谐波传动是利用一个构建的可控制的弹性变形来实现机械运动的传递。它是美国人 C.W.马瑟于 1955年提出的专利，其发展是由军事和尖端技术开始的，以后逐渐扩展到民用和一般机械上[1]。例如为确保手术系统高精度定位与配合作业，在外科手术系统中应用的各种型号的谐波传动；Audi Dynamic Steering动态转向系统等。

1 机构组成

谐波传动机构通常由刚轮1、柔轮2、波发生器H和机架等构件组成（图1）。刚轮是一个刚性内齿圈，柔轮为一可控的、弹性变形的薄壁外齿圈，两者齿距相同，齿数不同。波发生器由一个转臂和几个滚子组成。机械式波发生器一般制成椭圆形的凸轮。

图1　谐波传动机构示意图

2 工作原理

当波发生器H装入柔轮2后，由于转臂长度大于柔轮2内孔直径，将柔轮撑为椭圆形。椭圆长轴两端柔轮外齿与刚轮 1内齿相啮合，短轴两端两者完全脱开。当波发生器转动时，柔轮的齿逐一被推入刚轮的齿槽中进行啮合。……