日本哈默纳科Harmonic Drive减速机结构及工作原理

Harmonic Drive谐波减速机的结构特点

Harmonic Drive减速机以其独特的金属弹性力学原理和仅由波发生器、柔轮和刚轮三个核心部件构成的精密控制机制，展现出其他减速机无法比拟的优势。

波发生器

波发生器是一个椭圆形的零件，其外圈嵌有薄型滚珠轴承，整体呈椭圆形状。轴承内圈固定于凸轮之上，而外圈则通过滚珠实现弹性变形。通常，波发生器被安装在输入轴上。

柔轮

柔轮是一个具有薄壁杯型结构的金属弹性体零件。杯的开口部外圈刻有齿形，其底部被称为膜，并通常安装在输出轴上。

刚轮

刚轮是一个刚性环状的零件，其内侧刻有与柔轮相同大小的齿形，且齿数比柔轮多两个。刚轮通常固定在外壳上。

Harmonic Drive谐波减速机的工作原理解析

该减速机系统由波发生器、柔轮和刚轮三个核心部件构成。柔轮在波发生器的作用下变形为椭圆状，椭圆的长轴部分与刚轮的小齿部分相互啮合，而短轴部分则完全脱离。

当固定刚轮并将波发生器（输入）沿顺时针方向旋转时，柔轮会发生弹性变形，导致与刚轮小齿啮合的位置按顺序移动。

由于柔轮的齿数比刚轮少两个，每当波发生器旋转一圈，柔轮便会以与波发生器相反的方向（逆时针）移动两个齿数的距离。这种运动传递方式通常作为减速机的输出。

齿形特性与啮合机制

Harmonic Drive减速机以其独特的齿形特性实现了无齿隙的工作方式，从而在微小角进给（如跟踪单个脉冲进给）和定位精度方面表现出卓越的性能。此外，其齿形设计使得在180度对称的两个位置，至少有30%的齿数同时啮合，从而实现了高转矩的传送。

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