一個(gè)奇怪的齒輪機(jī)械裝置（諧波差動裝置）---[如圖，請教]

數(shù)控散人

近遇一奇怪齒輪機(jī)械裝置,勉強(qiáng)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(diào)整之設(shè)計(jì);但又允許相互雙向超越加減;

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現(xiàn)只有碎片一張,請各路大俠指點(diǎn)迷津.

 

老鷹

這個(gè)問題看來有一定難度？數(shù)控散人都被難住了。

數(shù)控散人

請知道的大俠不吝指點(diǎn)!

看過斑竹的介紹,應(yīng)該能夠知道些吧?

' B% e: _! _1 j0 ]

 

 

 

紅瓤地瓜

諧波傳動減速器
- ?$ b, ~! Y5 O
　　諧波齒輪減速器是利用行星齒輪傳動原理發(fā)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(chǎn)生彈性機(jī)械波來傳遞動力和運(yùn)動的一種行星齒輪傳動。
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0 _# }! l$ D. N( E% \' F（一）傳動原理
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. C( O! f/ Z, M% Q9 B' e* p' s　　圖3-79示出一種最簡單的諧波傳動工作原理圖。  
  
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7 Z# s/ R1 E$ |1 ]4 H' U
　　它主要由三個(gè)基本構(gòu)件組成：
& W8 w; A# ~0 x, @


（1）帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪（剛輪）2，它相當(dāng)于行星系中的中心輪；
, e4 z2 T! q0 m5 g- G1 ^0 A, ~7 E
" e% |0 Q4 ]3 _（2）帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）1，它相當(dāng)于行星齒輪；

4 B+ e' S0 I& O0 D) k5 x（3）波發(fā)生器H，它相當(dāng)于行星架。
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; A+ E3 n0 E$ x* I* n  K作為減速器使用，通常采用波發(fā)生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式。  

　　波發(fā)生器H是一個(gè)桿狀部件，其兩端裝有滾動軸承構(gòu)成滾輪，與柔輪1的內(nèi)壁相互壓緊。柔輪為可產(chǎn)生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內(nèi)孔直徑略小于波發(fā)生器的總長。波發(fā)生器是使柔輪產(chǎn)生可控彈性變形的構(gòu)件。當(dāng)波發(fā)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(qū)段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器沿圖示方向連續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，柔輪的變形不斷改變，使柔輪與剛輪的嚙合狀態(tài)也不斷改變，由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……，周而復(fù)始地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)柔輪相對剛輪沿波發(fā)生器H相反方向的緩慢旋轉(zhuǎn)。
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　　圖3-80為諧波傳動減速器結(jié)構(gòu)圖。2為剛輪，1為柔輪，H為波發(fā)生器。剛輪固定，動力由波發(fā)生器輸入，柔輪輸出，其輸入與輸出轉(zhuǎn)向相反。

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　　在傳動過程中，波發(fā)生器轉(zhuǎn)一周，柔輪上某點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù)，以 n 表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為目前應(yīng)用最廣的一種。
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　　諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節(jié)相同，但齒數(shù)不等，通常采用剛輪與柔輪齒數(shù)差等于波數(shù)，即
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z2－z1=n

& k: p) i" v' F, C; o7 d' k  e　　式中 z2、z2--分別為剛輪與柔輪的齒數(shù)。

　　當(dāng)剛輪固定、發(fā)生器主動、柔輪從動時(shí)，諧波齒輪傳動的傳動比為
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4 |3 ~0 D" n: U, ti=-z1/(z2-z1)

　　雙波傳動中，z2－z1=2，柔輪齒數(shù)很多。上式負(fù)號表示柔輪的轉(zhuǎn)向與波發(fā)生器的轉(zhuǎn)向相反。由此可看出，諧波減速器可獲得很大的傳動比。

（二）特點(diǎn)

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(shí)嚙合齒數(shù)（重疊系數(shù)）比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動形式高。
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3 }( y" }# o: H2．傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比，可達(dá) i=70～500。

3．體積小、重量輕。

" x% W/ v/ W2 F4 V4．傳動效率高、壽命長。

, v$ ~5 [# O% Q5．傳動平穩(wěn)、無沖擊，無噪音，運(yùn)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(qiáng)度、加工和熱處理要求較高，工藝復(fù)雜。

* z9 M: L! R. u5 O9 m1 Z　　諧波減速器在國內(nèi)于六七十年代才開始研制，到目前已有不少廠家專門生產(chǎn)，并形成系列化。廣泛應(yīng)用于電子、航天航空、機(jī)器人等行業(yè)，由于它的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在化工行業(yè)的應(yīng)用也逐漸增多。

　　在傳動過程中，波發(fā)生器轉(zhuǎn)一周，柔輪上某點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù)，以 n 表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為目前應(yīng)用最廣的一種。

- X" g0 }9 t* D- ]3 T  V　　諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節(jié)相同，但齒數(shù)不等，通常采用剛輪與柔輪齒數(shù)差等于波數(shù)，即
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z2－z1=n

　　式中 z2、z2--分別為剛輪與柔輪的齒數(shù)。

  i  `+ i# O& R: [# }7 Y: x" E" J　　當(dāng)剛輪固定、發(fā)生器主動、柔輪從動時(shí)，諧波齒輪傳動的傳動比為
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i=-z1/(z2-z1)

, K( j2 _8 [! H! e　　雙波傳動中，z2－z1=2，柔輪齒數(shù)很多。上式負(fù)號表示柔輪的轉(zhuǎn)向與波發(fā)生器的轉(zhuǎn)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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# Q) L8 }7 S" e1 \  R% U（二）特點(diǎn)

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(shí)嚙合齒數(shù)（重疊系數(shù)）比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動形式高。

2．傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比，可達(dá) i=70～500。
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3．體積小、重量輕。
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3 ]: J; B  u- L* G4．傳動效率高、壽命長。

7 a8 X7 I. Y  G) H. h# k' m) r8 x5．傳動平穩(wěn)、無沖擊，無噪音，運(yùn)動精度高。
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* ]$ N" G. x! N! a4 q5 M$ o: I5 E$ b6．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(qiáng)度、加工和熱處理要求較高，工藝復(fù)雜。

' S0 K; r& Q0 j6 ~　　諧波減速器在國內(nèi)于六七十年代才開始研制，到目前已有不少廠家專門生產(chǎn)，并形成系列化。廣泛應(yīng)用于電子、航天航空、機(jī)器人等行業(yè)，由于它的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在化工行業(yè)的應(yīng)用也逐漸增多。
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2 J5 i) R. E6 X& G; j這個(gè)是免費(fèi)的，還有付費(fèi)的弄不出來，你看看是否有相近之處

數(shù)控散人

哦,有點(diǎn)象其中大黑框中的內(nèi)容.

2 p* h0 ^4 J0 E6 p# \' a5 f

謝謝山東老鄉(xiāng)!

" j6 z6 f8 S8 h2 T5 c: x

但是,問題好象還沒有解決.....

阿松

前天就看到了這個(gè)帖子，沒有回復(fù)是因?yàn)闆]有實(shí)際見過類似的裝置，不敢妄言。
& T$ V+ n$ s+ i/ u& }我想應(yīng)該可以從速比公式入手，Z3和Z4沒在公式里出現(xiàn)，可能包含在N1和N2中；我估計(jì)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。
) a! q+ q9 _$ H" p- h5 [9 L還有，如何得到正反轉(zhuǎn)？通過皮帶輪？

數(shù)控散人

斑竹你好:

上述機(jī)構(gòu)的確較為復(fù)雜,表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

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

3 G' R& J$ x8 n4 l2 x4 b

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

4 }! f( {: F% ?* V* h; x

       諧波減速器->Z2/Z1)--剛輪相對靜止/柔輪輸出;

% E1 z6 Z* K+ k9 W: y2 C1 q

   3. 主要此問題的難度是.

          A. 其中Cs+Cd機(jī)構(gòu)的原理和作用?

          B. 其中差動輸出的數(shù)學(xué)模型及公式計(jì)算?

; A5 x5 Y7 \9 s& z

          C. 主傳動(輸出)和差動(輸出)的準(zhǔn)確邏輯關(guān)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(xù)指點(diǎn).

5 p0 I6 I) f; [9 R, ]* D4 H

 

隨風(fēng)而去

http://www.i#/user/jianz/moban2/company_productshow.asp?productID=536
9 U& `* O! b9 m% Y( ~2 P; r
其實(shí)這個(gè)就是諧波傳動減速機(jī)！

諧波傳動的原理
& P* U( D* a+ b! n: l2 o
: i& {+ a9 D, ?8 M  p--------------------------------------------------------------------------------

" I) h. a$ `# E: Q$ m諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動和動力的。諧波傳動包括三個(gè)基本構(gòu)件：波發(fā)生器、柔輪、剛輪。三個(gè)構(gòu)件中可任意固定一個(gè)，其余兩個(gè)一為主動、一為從動，可實(shí)現(xiàn)減速或增速（固定傳動比），也可變換成兩個(gè)輸入，一個(gè)輸出 ，組成差動傳動（其傳動原理如圖所示）。當(dāng)剛輪固定，波發(fā)生器為主動，柔輪為從動時(shí)，柔輪在橢圓凸輪作用下產(chǎn)生變形，在波發(fā)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(fā)生器長軸與短軸區(qū)間，柔輪輪齒與剛輪輪齒有的處于半嚙合狀態(tài)，稱為嚙入；有的則逐漸退出嚙合處于半脫開狀態(tài)，稱為嚙出。由于波發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)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(huán)不已。由于柔輪比剛輪的齒數(shù)少2 ，所以當(dāng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動一周時(shí)，柔輪向相反方向轉(zhuǎn)過兩個(gè)齒的角度，從而實(shí)現(xiàn)了大的減速比。

數(shù)控散人

原帖由 數(shù)控散人 發(fā)表 3 F1 m0 k% C7 {/ E7 e( Q

斑竹你好:

; n& { P3 Q! o, Y b

上述機(jī)構(gòu)的確較為復(fù)雜,表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

; [2 u, D2 r! ]

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

) U- f5 z. H. r1 A

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

, y; O @) |5 V6 Q7 C- q% D" b

       諧波減速器->Z2/Z1)--剛輪相對靜止/柔輪輸出;

9 v, q, {! |. A

   3. 主要此問題的難度是.

: p# _$ b1 e& E( X: D5 n' ^

          A. 其中Cs+Cd機(jī)構(gòu)的原理和作用?

          B. 其中差動輸出的數(shù)學(xué)模型及公式計(jì)算?

          C. 主傳動(輸出)和差動(輸出)的準(zhǔn)確邏輯關(guān)系(速度+角度)?

2 u# k4 O d: o

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(xù)指點(diǎn).

+ g! Y' R9 n# ?( t. k: h

 

3 \: a- I) ~( e* s

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

" n2 P4 V7 h7 V

謝謝.

9 x0 V3 }3 C1 h/ P6 i3 A& T- r

 

* E R( b0 V* p% k

 

數(shù)控散人

請斑竹設(shè)為置頂貼,方便大家發(fā)言.

謝謝.