一個奇怪的齒輪機械裝置（諧波差動裝置）---[如圖，請教]

數控散人

近遇一奇怪齒輪機械裝置,勉強翻譯為諧波差動裝置;

   1. 仿佛存在有雙向超越理合器之表象,但是速度允許極低;

   2. 又仿佛相位調整之設計;但又允許相互雙向超越加減;

現只有碎片一張,請各路大俠指點迷津.

* F% L* N" F! _, ]+ j0 A, S( _

 

老鷹

這個問題看來有一定難度？數控散人都被難住了。

數控散人

請知道的大俠不吝指點!

' u* z) o0 @4 h/ s: c- M5 B

看過斑竹的介紹,應該能夠知道些吧?

; s! |% d2 v; u0 _5 J6 Q# E& v

 

 

 

紅瓤地瓜

諧波傳動減速器
( j  m9 Q6 v: ?, B
, b" z" s; r+ Z　　諧波齒輪減速器是利用行星齒輪傳動原理發展起來的一種新型減速器。諧波齒輪傳動（簡稱諧波傳動），它是依靠柔性零件產生彈性機械波來傳遞動力和運動的一種行星齒輪傳動。
' W5 I2 Q( N6 o: }
+ U* V" j  E" W% w) q; O0 l（一）傳動原理


- ]% x1 X1 g7 K' T( H+ z* n- S+ p7 [
) m1 z5 X1 f9 p* o0 J0 ]' }& |　　圖3-79示出一種最簡單的諧波傳動工作原理圖。  
8 X- @0 e7 w+ u- B6 a' p  
( u6 ?7 ?+ p% y& I; N; g& f
. Z* o) K% z& W% V0 j9 R+ {) s0 {
　　它主要由三個基本構件組成：
* ?- T/ G3 g7 B$ v7 j3 K- m- b4 w

0 u( c) R% i# m; {$ ^
（1）帶有內齒圈的剛性齒輪（剛輪）2，它相當于行星系中的中心輪；

" F% V6 w1 ^' I0 I3 U) e5 Z( I（2）帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）1，它相當于行星齒輪；

8 Y* N' P; Y' E  U3 \+ ~( W（3）波發生器H，它相當于行星架。

# A! q, O1 f7 R3 v9 j! _6 C2 [  
" o' I7 G" A  a* Z6 z作為減速器使用，通常采用波發生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。  

　　波發生器H是一個桿狀部件，其兩端裝有滾動軸承構成滾輪，與柔輪1的內壁相互壓緊。柔輪為可產生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內孔直徑略小于波發生器的總長。波發生器是使柔輪產生可控彈性變形的構件。當波發生器裝入柔輪后，迫使柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形，其長軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合，而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開。周長上其他區段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態。當波發生器沿圖示方向連續轉動時，柔輪的變形不斷改變，使柔輪與剛輪的嚙合狀態也不斷改變，由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……，周而復始地進行，從而實現柔輪相對剛輪沿波發生器H相反方向的緩慢旋轉。
, W+ `& Z9 s' T$ @0 T9 [% h$ V
　　圖3-80為諧波傳動減速器結構圖。2為剛輪，1為柔輪，H為波發生器。剛輪固定，動力由波發生器輸入，柔輪輸出，其輸入與輸出轉向相反。
3 {: c& {. o3 x7 W8 J. M4 G8 y" g; ~% E

0 M& s; p4 w9 F! K- C5 g5 H
" t1 ?- z! o5 `0 h6 C　　在傳動過程中，波發生器轉一周，柔輪上某點變形的循環次數稱為波數，以 n 表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為目前應用最廣的一種。
) I- ~1 U1 ?. Y5 x6 c; _& H
+ _0 {" O. ^; Z7 C　　諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節相同，但齒數不等，通常采用剛輪與柔輪齒數差等于波數，即
9 e8 k4 W/ O0 s
8 E/ L0 Q2 V% m3 h) q. I/ ^9 g8 A/ Vz2－z1=n
/ b5 ^: H+ ?2 k' T
* S! [8 s/ c6 d　　式中 z2、z2--分別為剛輪與柔輪的齒數。

( |8 f9 n6 e8 i　　當剛輪固定、發生器主動、柔輪從動時，諧波齒輪傳動的傳動比為

i=-z1/(z2-z1)

' t7 G0 q# u9 l, j　　雙波傳動中，z2－z1=2，柔輪齒數很多。上式負號表示柔輪的轉向與波發生器的轉向相反。由此可看出，諧波減速器可獲得很大的傳動比。
/ D9 u0 D/ j/ w
; Z: U0 @# |5 Y6 \" Y（二）特點

5 v" O7 U# u5 j8 R4 d7 h: h1．承載能力高 諧波傳動中，齒與齒的嚙合是面接觸，加上同時嚙合齒數（重疊系數）比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動形式高。
; H( S) [  l2 u( v+ U6 F
8 v5 |* b1 Y7 a2．傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比，可達 i=70～500。

- A& i3 Z; |- c5 u  V! Q; ~3．體積小、重量輕。

2 s& f1 h$ s% F  r/ Z4．傳動效率高、壽命長。
% [: c9 Q# U7 z' r3 v2 F
5．傳動平穩、無沖擊，無噪音，運動精度高。

6．由于柔輪承受較大的交變載荷，因而對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理要求較高，工藝復雜。

　　諧波減速器在國內于六七十年代才開始研制，到目前已有不少廠家專門生產，并形成系列化。廣泛應用于電子、航天航空、機器人等行業，由于它的獨特優點，在化工行業的應用也逐漸增多。

　　在傳動過程中，波發生器轉一周，柔輪上某點變形的循環次數稱為波數，以 n 表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為目前應用最廣的一種。

　　諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節相同，但齒數不等，通常采用剛輪與柔輪齒數差等于波數，即
3 u" T- I3 t2 q$ }% z# n, X
z2－z1=n
+ [; l' P. |4 n. }# n2 t, m% c
　　式中 z2、z2--分別為剛輪與柔輪的齒數。

　　當剛輪固定、發生器主動、柔輪從動時，諧波齒輪傳動的傳動比為
5 |. x$ o1 V. L# z  x5 n
i=-z1/(z2-z1)

　　雙波傳動中，z2－z1=2，柔輪齒數很多。上式負號表示柔輪的轉向與波發生器的轉向相反。由此可看出，諧波減速器可獲得很大的傳動比。
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（二）特點
2 U; [0 B" v2 N  \5 }) d- J
, `3 ~- l/ e# K, c' w- I) @1．承載能力高 諧波傳動中，齒與齒的嚙合是面接觸，加上同時嚙合齒數（重疊系數）比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動形式高。

+ B& G, P3 R9 a& x8 e. c2．傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比，可達 i=70～500。

6 J* `( k$ d" h0 }; |0 H2 J. V3．體積小、重量輕。

4．傳動效率高、壽命長。

0 s; q' l- b" g' @$ T4 X# e/ q6 k5．傳動平穩、無沖擊，無噪音，運動精度高。

* m' C$ l; z1 Q; t1 D# P8 U6．由于柔輪承受較大的交變載荷，因而對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理要求較高，工藝復雜。
- R7 q- n+ r- z  G; E# R. L
　　諧波減速器在國內于六七十年代才開始研制，到目前已有不少廠家專門生產，并形成系列化。廣泛應用于電子、航天航空、機器人等行業，由于它的獨特優點，在化工行業的應用也逐漸增多。



0 X8 `- i( ^6 {! @" ~這個是免費的，還有付費的弄不出來，你看看是否有相近之處
& [& I$ B. N$ i, w1 _: c

數控散人

哦,有點象其中大黑框中的內容.

謝謝山東老鄉!

但是,問題好象還沒有解決.....

阿松

前天就看到了這個帖子，沒有回復是因為沒有實際見過類似的裝置，不敢妄言。
4 K7 v4 A& R, N8 w* a( d+ D( [我想應該可以從速比公式入手，Z3和Z4沒在公式里出現，可能包含在N1和N2中；我估計R可能是皮帶輪的速比。如果是這樣Cd，Cs，Z3和Z4得出N1和N2，如何得出？沒研究過諧波齒輪，不太清楚。
還有，如何得到正反轉？通過皮帶輪？

數控散人

斑竹你好:

! j6 d; V- j. t6 a8 V9 ^

上述機構的確較為復雜,表現在以下幾點:

# q* L% A" }7 G# \! T+ m& n

   1. 其中間機構有可能是諧波減速器,這方面"地瓜"朋友已有所指點(4樓).

: k/ C( b% R1 | \8 n/ y* `

   2. 如假定確實是諧波減速結構,則可推斷在主傳動時(Z4/Z3->Z2/Z1)--柔輪相對靜止/剛輪輸出; 差動輸出時(皮帶輪->

       諧波減速器->Z2/Z1)--剛輪相對靜止/柔輪輸出;

; y' _1 M. r7 _; D

   3. 主要此問題的難度是.

/ B; k3 x T4 S0 R9 M- ?

          A. 其中Cs+Cd機構的原理和作用?

# ^2 x) V5 D) s# O" {

          B. 其中差動輸出的數學模型及公式計算?

) ~1 ?* S7 |6 a5 n! ?

          C. 主傳動(輸出)和差動(輸出)的準確邏輯關系(速度+角度)?

要解決上述問題,看樣子是有一定難度的.歡迎各路大俠繼續指點.

+ W/ B/ F5 M9 @+ V" u: v6 A& f( ]

 

隨風而去

http://www.i360.cn/user/jianz/moban2/company_productshow.asp?productID=536
$ F  R  ?! a$ _
4 v6 d5 j+ ~2 t7 ~其實這個就是諧波傳動減速機！

諧波傳動的原理

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: Q' |" p8 k1 q- u/ a
諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的。諧波傳動包括三個基本構件：波發生器、柔輪、剛輪。三個構件中可任意固定一個，其余兩個一為主動、一為從動，可實現減速或增速（固定傳動比），也可變換成兩個輸入，一個輸出 ，組成差動傳動（其傳動原理如圖所示）。當剛輪固定，波發生器為主動，柔輪為從動時，柔輪在橢圓凸輪作用下產生變形，在波發生器長軸兩端處的柔輪輪齒與剛輪輪齒完全嚙合；在短軸兩端處的柔輪輪齒與剛輪輪齒完全脫開；在波發生器長軸與短軸區間，柔輪輪齒與剛輪輪齒有的處于半嚙合狀態，稱為嚙入；有的則逐漸退出嚙合處于半脫開狀態，稱為嚙出。由于波發生器的連續轉動，使得嚙入、完全嚙合、嚙出、完全脫開這四種情況依次變化，循環不已。由于柔輪比剛輪的齒數少2 ，所以當波發生器轉動一周時，柔輪向相反方向轉過兩個齒的角度，從而實現了大的減速比。

數控散人

原帖由 數控散人 發表

斑竹你好:

* ^- u2 _6 w- r8 q9 |; h

上述機構的確較為復雜,表現在以下幾點:

3 ?$ F4 p, g& L Z: ]: U- R$ U

 1. 其中間機構有可能是諧波減速器,這方面"地瓜"朋友已有所指點(4樓).

% k, j6 c( { }* T+ G5 l% v

   2. 如假定確實是諧波減速結構,則可推斷在主傳動時(Z4/Z3->Z2/Z1)--柔輪相對靜止/剛輪輸出; 差動輸出時(皮帶輪->

       諧波減速器->Z2/Z1)--剛輪相對靜止/柔輪輸出;

   3. 主要此問題的難度是.

          A. 其中Cs+Cd機構的原理和作用?

          B. 其中差動輸出的數學模型及公式計算?

          C. 主傳動(輸出)和差動(輸出)的準確邏輯關系(速度+角度)?

- K1 p2 i v& L* Y' y H

要解決上述問題,看樣子是有一定難度的.歡迎各路大俠繼續指點.

 

請大家針對主題說,不要重復咀嚼"諧波"(也沒什么味兒),我認為里面最關鍵的是"差動"的概念,

謝謝.

 

& s; Y9 g4 V9 V1 V9 j

 

數控散人

請斑竹設為置頂貼,方便大家發言.

3 w0 o" _2 z3 ^& n

謝謝.