谐波齿轮传动柔轮的设计

刘 青 邹 俊 庄剑毅

（1.广州市昊志机电股份有限公司，广东广州511356；2.欧姆龙（广州）汽车电子有限公司，广东广州510663）

1 谐波齿轮的组成及工作原理

谐波减速器，俗称谐波齿轮传动装置。该减速器结构简单，由三个基本件组成：柔轮、刚轮及波发生器。柔轮是具有外齿圈的柔性薄壁零件，其内圈与柔性轴承的外圈相配合，一般安装在减速器的输出端；刚轮是具有内齿圈的刚性环状零件，一般比柔轮多两个齿，固定在减速器的机体上；波发生器，一般由凸轮与柔性轴承组成，作为谐波齿轮传动的输入端，柔性轴承内圈与凸轮固定，外圈则通过滚动体产生弹性变形而呈椭圆状。

谐波齿轮传动通常作为减速器使用。在工作过程中，柔轮被迫产生弹性变形而呈椭圆状，其长轴处柔轮的轮齿插入到刚轮的齿槽内，成为完全啮合状态；而其短轴处两轮轮齿则完全不接触，处于脱开状态；轮齿由啮合到脱开的过程中则处于啮入或啮出状态。当波发生器连续转动时，柔轮被迫不断产生弹性变形，使两轮轮齿在啮入、啮出及脱开的过程中不断改变各自的工作状态，产生错齿运动，从而实现了主动波发生器与柔轮的运转传递。波发生器旋转一周，柔轮向逆时针方向移动两个齿，其错齿过程如图1所示。

图1 谐波减速器错齿过程

2 谐波齿轮传动的特点及应用

谐波齿轮传动装置特有的结构决定了其独特性。与一般齿轮减速器相比，其主要特点如下：（1）传动比大而且范围广。……