谐波齿轮传动原理
释义：谐波齿轮传动是一种依靠弹性变形运动来实现传动的新型机构，它使用了一个柔性构件来实现机械传动，从而获得了一系列其他传动所难以达到的特殊功能。原理：谐波齿轮传动的力矩和运动的传递主要依靠柔轮不断进行弹性变形实现，谐波齿轮传动的原理就是在柔性齿轮构件中，通过波发生器的作用，产生一个移动变形波，并与刚轮齿相啮合，从而达到传动目的。优点：1、谐波齿轮传动的回差较小，齿侧间隙可以调整，甚至可实现零侧隙传动。2、在采用如电磁波发生器或圆盘波发生器等结构型式时，可获得较小转动惯量。扩展资料应用方向：1、谐波齿轮在航空、航天、能源、仿生机械、军械、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用。2、在高动态性能的伺服系统中，采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。它传递的功率从几十瓦到几十千瓦，但大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场合。参考资料来源：百度百科-谐波齿轮传动
谐波减速机的组成结构？
谐波减速机的主要组成结构包括内齿轮、柔性齿轮、输出齿轮、壳体、输入轴和输出轴等部分。下面对每个组成部分进行详细介绍：
1. 内齿轮：内齿轮是谐波减速机的核心部件，其齿形为梯形，有三个或更多的齿数。内齿轮与柔性齿轮相互咬合，从而实现谐波振动传递。
2. 柔性齿轮：柔性齿轮是谐波减速机的关键部件，其齿形为波浪形，可以在内齿轮的作用下发生弹性变形，从而产生谐波振动。
3. 输出齿轮：输出齿轮是谐波减速机的输出部件，其与柔性齿轮相互咬合，通过柔性齿轮的变形传递谐波振动，从而实现减速传动。
4. 壳体：壳体是谐波减速机的外壳，其主要作用是保护减速机内部结构和传动部件，同时起到支撑和固定作用。
5. 输入轴和输出轴：输入轴和输出轴分别为谐波减速机的输入和输出部件，通过输入轴将动力传递到内齿轮上，再通过内齿轮和柔性齿轮的谐波振动将动力传递到输出轴上。
总的来说，谐波减速机的组成结构相对简单，但是每个部件的制造都非常精密，因此其制造难度和成本都比较高。
关于谐波减速器
谐波减速器是谐波齿轮传动装置（Harmonic gear drive）的简称。谐波齿轮传动既可以减速，又可以加速，但是传动比很大（50-160），因此，常用于减速，尤其是在工业机器人领域。
1955年，由美国发明家C.W.Musser 发明，然后在1970年，在东京，Harmonic Drive （哈默纳克）公司成立，是目前世界上最大的谐波减速器技术和生产商。
谐波减速器一般由三部分构成，刚轮、柔轮、谐波发生器。
刚轮，简而言之，就是一个刚性内齿圈，在薄型或者微型的谐波减速器中，刚轮会和CRB轴承设计成一体。
柔轮，有效工作区域结构上类似于一个轮毂特别窄的齿轮，柔度较大，薄壁柔性金属体。齿数要比刚轮少一些（一般是2或者4个齿）。
刚轮和柔轮都有结构上的孔，便于固定时固定用，也不影响自由式正常运转。
谐波发生器（Wave Generator），谐波发生器的结构上类似于一个焦距适当小的椭圆凸轮啮合在一个滚珠轴承里，在这里，关于为什么要有这个滚珠轴承，在原理上的必要性目前认为是因为为了隔离谐波发生器和柔轮，从力学优化上可以看出来似乎是为了减少摩擦，降低能量损耗，减少热量。
变速原理
类似于初学者呼啦圈，呼啦圈转得很快，而转的人会磕磕绊绊的缓慢反转以至于摔倒。想象这样一个场景，会更容易上手理解，
三个传动原件，是三个部件传动啮合，刚轮、柔轮、谐波发生器三者均可以作为输入或者输出，由于柔轮相比于刚轮少了几个齿，而柔轮与刚轮的捏合关系，所以就会有差速出现，并且，选择不同部件作为输入和输出，减速比会会差距极大。
这里分别介绍
三个部件，分别为输入输出，固定端。有排列规律可知，A33 = 6 共有六种排列方式，设定基本减速比为R，
1）刚轮固定（Zc），柔轮输出(Zf)，谐波产生器输入：
i =（Zf - Zc）/Zf = -1/R
2）（ 标准减速 ）刚轮固定（Zc），柔轮输入(Zf)，谐波产生器输出：
i = Zf /（Zf - Zc）= R
3）刚轮输入（Zc），柔轮固定(Zf)，谐波产生器输出：
i = Zc / (Zc - Zf ) = R + 1
4) 刚轮输出（Zc），柔轮固定(Zf)，谐波产生器输入：
i = (Zc - Zf ) / Zc = 1 / (R+1)
5）刚轮输入（Zc），柔轮输出(Zf)，谐波产生器固定：
i = -Zc / Zf = (R+1) / R
6) 刚轮输出（Zc），柔轮输入(Zf)，谐波产生器固定：
i = - Zf / Zc = R/(R+1)
1）承载能力强，传动精度高
普通直齿圆柱渐开线齿轮，啮合齿数只有1-2个，啮合率通常只有2%-7%，而谐波齿轮啮合率高达30%，故承载能力显著高，齿距误差，和累计齿距误差，相对要小很多，大约是普通传动齿轮的1/4。但是相比于高精度数控机床回转轴来说，谐波减速器（角分级）还是不如角秒级，这是工业机器人定位精度落后于数控机床的主要原因。
2）传动比大
可以根据原理图刻出来传动比大。
3）结构简单、体积小、重量轻，传动平稳，使用寿命长
谐波减速器零件少，只有三个，而且由于都是内啮合的，所以体积小，质量小，重量也轻，啮合齿多，冲击小，所以寿命就长。
谐波减速器四种状态
谐波减速器有四种状态，分别为正反转、静止、滑动和空载状态。以下是各种状态的描述：
1. 正反转状态：此状态下，输入轴会以一定的速度旋转，内齿轮和柔性齿轮会相互咬合，并在柔性齿轮的变形下产生谐波振动，从而将动力传递给输出轴。当输入轴旋转方向改变时，输出轴的旋转方向也会相应地改变。
2. 静止状态：此状态下，输入轴不旋转，内齿轮和柔性齿轮不会咬合，谐波减速器处于静止状态。
3. 滑动状态：当谐波减速器负载过大或遇到阻碍时，柔性齿轮可能会发生滑动，导致输出轴旋转速度减缓或停止旋转。
4. 空载状态：当谐波减速器不受负载时，柔性齿轮会以一定的速度旋转，但输出轴的旋转速度会较慢，因为柔性齿轮的变形程度较小，谐波振动的能量转化效率较低。
综上所述，谐波减速器的四种状态分别为正反转、静止、滑动和空载状态，这些状态与输入轴的旋转方向、负载大小、柔性齿轮的变形程度等因素有关。
