谐波齿轮传动
第1章
11概述
111谐波齿轮技术的发展概况
谐波齿轮概述
谐波齿轮传动的传动原理与普通齿轮传动不同，它是利用控制柔性齿轮的弹性变形来实现传递运动和动力的。谐波齿轮传动一般有波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件。因为，由波发生器的作用迫使柔性齿轮所产生的变形波是一个基本对称的简谐波，故称这种机械传动形式为谐波传动。谐波齿轮传动是谐波传动中的一种主要结构类型；它是以齿轮作为基本元件的谐波传动形式。此外，谐波齿轮还包括：谐波摩擦传动、谐波螺旋传动和谐波无级变速传动等结构类型。我过于60年代中期，国内有关的研究机构开始引进了谐波传动这项新技术，并开展了该项目的研究工作。70年代末，我国许多的工业部门、机械研究所和有关的工科院校都先后对谐波齿轮传动进行了理论和试验研究以及设计试制等工作，研制出了一些性能较好的谐波齿轮减速器。自1980年起，我国也开始了谐波齿轮的标准化和系列化工作。经过约5年时间的研究试制，于1985年制订了中小功率的通用谐波齿轮减速器的标准系列。从而，使我国成为世界上具有通用谐波齿轮减速器标准的第四个国家。
112谐波齿轮机构的结构组成谐波齿轮机构通常由波发生器H、柔轮g和刚轮b（采用具有刚性齿轮的行星机构相类似的符号来表示）三个基本构件所组成。如下图所示：
1波发生器
2柔轮
3刚轮
在谐波传动中，波发生器H旋转一圈，柔轮上某一点变形的循环次数，叫做柔轮的变形波数，用符号u表示；即变形波数u应按柔轮g与刚轮b同时啮合的区域数目来确定。在一般情况下，可以采用单波（u1）、双波（u2）、三波（u3）、四波（u4）传动。但由于受到柔轮g材料许用应力的限制，通常大都采用的是双波（u2）和三波（u3）传动；目前，应用较广泛的仍然是双波（u2）传动。而刚轮b和柔轮g的齿数差，一般应取为柔轮g的变形波数u，即ZbZgu；或者在某写情况下取成u的倍数。柔轮的变形波数u和刚轮b与柔轮g的齿数差ZpZbZg的选择应按柔轮的强度条件和传动比的大小确定。对于传动比i80的刚制柔轮g，采用变形波数u2和齿数差ZpZbZg2较为合理。对于传动比i120的情况，当齿数差ZpZbZg3时，则了
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采用柔轮的变形波数u3。当变形波数u2，而齿数差ZpZbZg0零齿差时这种零齿差的齿轮副啮合也是完全可以实现的在这种情况下谐波齿轮减速器便转化为谐波齿轮连轴器即成为柔轮g与输r