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机械工程文萃-4-2024年12月16日星期一
--正文--
1.减速器概念
减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。
按照控制精度划分，减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。
一般传动减速器控制精度低，可满足机械设备基本的动力传动需求。
精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长，更加可靠稳定，应用于机器人、数控机床等高端领域。
精密减速器种类较多，包括谐波减速器、RV 减速器、摆线针轮行星减速器、精密行星减速器等。
简言之，减速器作用减速增矩。
传动比i=输入轴转速/输出轴转速；
输出扭矩=输入扭矩x传动比x效率；
2.行星减速器
行星减速器中均匀分布在四周的圆柱齿轮在内齿轮和外齿轮之间围绕一个同心圆做运动，圆柱、齿轮的循环运动类似于太阳系中的行星运行轨迹。因此，行星齿轮减速机也叫行星减速机。
特点
1.传动效率高：
行星减速器的传动效率通常在95%以上，能量损失小，传动效率高。
2.紧凑结构：
由于多个行星齿轮分担负载，行星减速器具有较高的功率密度，体积小，重量轻。
3.高精度：
行星齿轮的多点啮合设计使其具有较高的传动精度和稳定性。
4.承载能力强：
行星减速器的结构设计使其能够承受较大的径向和轴向负载。
5.长寿命：
齿轮的均匀受力和高质量的制造工艺使得行星减速器具有较长的使用寿命。
3.谐波减速器：
谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成，谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构，它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。
这种传动与一般的齿轮传递具有本质上的差别，在啮合理论、集合计算和结构设计方面具有特殊性。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！
谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点，和普通减速器相比，由于使用的材料要少50%，其体积及重量至少减少1/3。
特点：
1.小型轻量
谐波减速器与一般齿轮减速器相比较，输出力矩相同时，它的体积可减小2/3，重量可减轻1/2。
2.传动精度高
因为谐波传动中同时啮合的齿数多，误差平均化，即多齿啮合对误差有相互补偿作用，故传动精度高。在齿轮精度等级相同的情况下，传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可采用微量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形使齿隙很小，甚至能做到无侧隙啮合，因此传动空程小，适用于反向转动。
3.传动速比大
单级谐波传动速比范围为70-320，在某些装置中可达到1000，多级传动速比可达30000以上。它不仅可用于减速，也可用于增速的场合。
4.结构简单紧凑、安装方便
因为只有三个基本组成部件，且输入与输出同，所以结构简单紧凑，安装方便。
5.承载能力高
这是因为谐波传动中同时啮合的齿数多，双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的30%以上，而且柔轮采用了高强度材料，齿与齿之间是面接触。
6.可向密闭空间传递运动
利用柔轮的柔性特点，轮传动的这一特定优点是现有其他传动无法比拟的。
7.运动平稳
由于啮入和啮出时，齿轮的两侧都参加工作，因而无冲击现象，运动平稳。
4.RV减速器：
RV减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，RV减速器具有结构紧凑，传动比大，以及在一定条件下具有自锁功能的传动机械，是最常用的减速机之一而且振动小，噪音低，能耗低。
而且回差精度稳定，不像谐波传动那样随着使用时间增长运动精度就会显著降低，故世界上许多国家高精度机器人传动多采用RV减速器，因此，该种RV减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。
其缺点是重量重，外形尺寸较大。
5.总结
传动效率：
行星优于谐波；
传动精度：谐波优于行星；
生产制造成本：谐波成本高于行星；
同等输出扭矩下谐波具有质量小、体积小、较小的传动惯量;
谐波单级传动比大、谐波减速机的制造成本相对较高，且容易产生弹性变形和磨损，寿命不如行星，且输入转速不能太高
谐波减速机的谐波传动主要是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力，它的体积不大，而且精度很高，不过其缺点就是柔性元件——柔轮的使用寿命有限，而且不耐冲击，它的刚性与金属件相比就比较差。谐波减速机还有个缺点就是它的输入转速不能太高，有一定的限制。
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