谐波减速器疲劳失效特征分析

谐波减速器是工业机器人中重要的零部件之一,其性能直接关系到工业机器人的运转状态。谐波减速器的疲劳失效分为柔轮失效和柔性轴承失效两类。利用谐波减速器综合测试平台,实时监测和记录谐波减速器传动效率、温度和振动信号,并提取出信号特征,对两种失效模式的特征进行分析。验证了传动效率、温度和振动信号表征谐波减速器失效的一致性,在柔轮失效模式下,谐波减速器传动效率退化量约为7%;在柔性轴承失效模式下,谐波减速器传动效率退化量约为15%。失效模式特征的分析对于谐波减速器的失效和疲劳研究有着重要的意义。     

滚子链谐波传动中刚轮齿廓曲线的参数计算及加工方法的研究

滚子链谐波传动是一种新型的谐波传动,它克服了谐波齿轮传动的缺点。而其刚轮齿廓的曲线形状是影响传动性能的关键。本文提出了刚轮齿廓曲线方程参数的计算方法,并对齿廓曲线的形成方法进行了分析,并加工出了齿数为31的刚轮。使用结果表明,由公式推导出的刚轮齿廓方程及参数的选择是正确的。     

苛刻空间环境下固体润滑涂层在谐波齿轮减速器表面的服役性能评价

随着航天技术和深空探测的发展,传统的脂润滑材料已难以满足谐波减速器在真空宽温区的润滑需求,固体润滑涂层是一种非常理想的空间润滑方式,具有较宽的温度使用范围,且润滑性能受工况的影响也较小,广泛应用于空间运动机构。目前固体润滑谐波减速器在苛刻空间环境下的使役性能（传动精度和传动效率）还鲜有报道,通过物理气相沉积技术分别在XBS-40-100型和XBS-60-120型谐波减速器制备MOSTP&MOSTP和DLC&MOSTP两种固体润滑涂层,并对润滑前后的谐波齿轮减速器的传动精度、传动效率及真空高、低温适应性进行对比研究。研究结果表明：谐波减速器的传动误差不仅没受到润滑涂层的影响,其传动精度还远优于脂润滑的同型号谐波减速器;固体润滑谐波减速器具有优异的温度适应性,XBS-40-100型和XBS-60-120型谐波减速器在-90℃～100℃温度范围内,传动效率分别为69.4%～82.8%和66.2%～86.7%,远高于全氟聚醚（-90℃,效率在30%左右）和多烷基化环戊烷（-90℃,效率基本在15%左右）润滑的同型号谐波减速。系统研究了固体润滑谐波减速器的使役性能和温度适应性,可...     

谐波光面摩擦传动三波最小传动比的研究

用弹性理论推导出了谐波光面摩擦传动三波柔轮的特征曲线方程.根据强度理论,由曲线方程建立了谐波光面摩擦传动三波最小传动比公式,由此得到谐波光面摩擦传动三波最小传动比的设计准则--柔轮半径﹑柔轮壁厚与最小传动比的关系式.分析了影响最小传动比的诸多因素.     

谐波齿轮减速器传动误差测试系统的研究

在虚拟仪器技术的基础上,对谐波齿轮减速器的传动误差测试系统进行了研究和设计.确定了谐波齿轮减速器的传动误差测试方法、测试原理.该系统将硬件试验台、扭矩传感器、角度传感器、数据采集卡、运动控制卡、工控机、驱动电机和labview软件结合编程,充分发挥了计算机的处理能力,以较低的成本实现了高精度、高质量的测试功能,对谐波减速器传动误差的研究和检测提供了依据.     

工业机器人谐波减速器的传动误差超限故障诊断

为解决工业机器人谐波减速器使用过程中传动误差超限故障诊断问题,建立伺服电机和谐波减速器的机电仿真模型,分析减速器间隙增大对驱动电机电流产生的影响。构建工业机器人谐波减速器机电系统实验平台,采集不同传动误差谐波减速器对应的驱动电机电流信号。利用电机电流信号,提出结合梅尔倒频谱和支持向量机,以及结合梅尔倒频谱和概率神经网络的2种故障诊断方法。基于多种指标综合分析比较上述2种故障诊断方法,结果表明:结合梅尔倒频谱和支持向量机的谐波减速器传动误差超限故障诊断方法综合性能优于结合梅尔倒频谱和概率神经网络的方法。     

谐波齿轮传动在数控万能磨床上的应用

主要介绍谐波齿轮的工作原理,结构特征和传动特点及其用作减速器时在数控万能工具磨床VIKING US-250上的应用。随着传统的机床向高精度数控方向发展,谐波齿轮在机床传动机构中的应用会越来越广泛。     

工业机器人用谐波减速器精度测试系统研究

谐波减速器是工业机器人传动系统核心部件之一,为了提高国产谐波减速器传动性能,研发了一套高精度谐波减速器精度综合测试系统。该测试系统可对谐波减速器的回差、运动误差和平稳性误差进行实时动态测试,为国内谐波减速器出厂检验提供了参考。     

齿啮式谐波传动中短环型柔轮变形及应力

柔轮的疲劳断裂破坏是影响其使用寿命的主要原因,对柔轮的变形和应力分布规律进行研究,是谐波齿轮研究的重点。齿啮式谐波传动中短环型柔轮具有独特的结构特点,可有效解决杯型和钟型柔轮加工困难以及在筒底转角处应力集中的问题,从而延长谐波传动的使用寿命。文章利用弹性力学和材料力学理论,建立了短环型柔轮的数学模型,并对其变形和应力进行理论分析;在考虑几何非线性基础上,利用有限元方法,建立了谐波齿轮的接触非线性有限元实体模型,对其进行有限元仿真分析,并与理论分析结果进行比较,得到了短环型柔轮的初始变形和应力分布规律,为研究齿啮式谐波传动问题提供了理论依据。     

基于Pro/E二次开发的谐波传动CAD/CAM辅助系统的开发与研究

阐述了基于Pro／E二次开发的谐波传动CAD／CAM系统的开发方法。在Visual C＋＋环境下利用C语言程序接口，实现了谐波传动的参数化CAD／CAM系统的集成。实践证明，该系统开发结果正确，具有一定的工程价值。     

有了自己的"关节",国产机器人岿然挺立

<正>在第21届中国国际工业博览会上,由苏州绿的谐波传动科技股份有限公司(以下简称绿的谐波)自主研发的Y系列谐波减速器,凭借谐波齿轮传动领域世界最高精度和国际领先性能,一举获得中国工博会大奖。这家名不见经传的民营企业,其核心团队2003年就开始默默无闻地瞄准了这个方向,不计付出,坚持投入,自主创新逆袭超越,从底层数学模型做起,采用完全不同的技术路线,研制出国际领先的谐波减速器,确保了国产机器人行业核心零部件的自主可控及高速发展。     

谐波传动中二个公式的证明

谐波传动亦称弹性变形齿轮传动,主要由波发生器,柔轮和刚轮三部分组成。工作时,由波发生器通过柔轮变形产生机械波,从而产生齿间相对位移而达到传动目的。通常波发生器为主动件,其余二个元件分别为从动件和固定件。当波发生器有两个触头时,柔轮呈椭圆形,有两个啮合区,称双波传动,当波发生器有三个触头时,柔轮呈三棱圆形,有三个啮合区,称三波传动。二齿轮完全啮合区称波峰,二轮齿完全脱离区称波底,如图1所示。谐波传动轮齿的理想齿形曲线为直     

谐波齿轮主要元件的设计

介绍了谐波齿轮传动的工作原理及主要元件的设计方法,并举例说明柔轮、刚轮的设计计算.     

差动谐波齿轮传动减速器的设计

本文介绍一种全新的、集快慢速运动为一体的差动谐波齿轮传动减速器。     

含谐波传动关节的机械臂在不同转速下的时频特性

谐波传动关节是机械臂的典型关节。为了研究含谐波传动关节的机械臂在不同转速情况下的时频特性,针对空间机械臂,研制机械臂实验装置和测试系统,测试不同转速下机械臂关节处和末端标志点的振动响应。采用小波变换信号分析方法并借助于机械臂的驱动模型,分析谐波传动关节处的摩擦和运动滞后等非线性因素对不同转速下机械臂振动特性的影响。基于非线性响应面法和非线性规划方法分析了机械臂的最佳运行工况。研究结果表明:小波变换能够较好地表征机械臂在不同转速下关节和末端振动响应的时频特征;随着转速的增大,机械臂关节处和末端标志点的振动能量向低频段集中,振动能量峰值及其对应的频率呈现出局部波动;机械臂末端的振动特性明显弱于关节,关节处的振动频率更为丰富,但关节的振动能量峰值衰减比末端要快;且机械臂处于低速运行工况时可以保持较好的动力学性能。研究结果揭示了含谐波传动关节的机械臂在不同转速下的时频特性,对含谐波关节的机械臂设计及其振动抑制技术水平的提高具有重要意义。     

封闭谐波齿轮传动柔轮旋压技术及效益分析

针对封闭谐波齿轮传动柔轮毛坯,提出采用热普旋-强旋新工艺方案。论述了旋压成形工艺对柔轮材料金相组织和机械性能的有利影响,对比分析了两种加工工艺方法的经济效益,为谐波齿轮传动装置的推广应用奠定了基础。     

基于谐波齿轮传动原理的齿轮泵

传统齿轮泵由于固有的径向力问题,限制了工作压力的提高及其应用范围。将谐波齿轮传动原理引入齿轮泵领域,提出了一种谐波式齿轮泵,叙述了这种新型齿轮泵的结构、特点、工作原理,分析了径向力平衡的机制,为齿轮泵的创新设计提供了新的途径。     

双圆弧谐波齿轮齿形参数化设计仿真与验证

谐波减速器的应用领域对产品性能的要求日益提高，尤其是机器人行业，要求谐波减速器具备高寿命、高精度、高转矩容量等。传统的渐开线齿形由于同时啮合齿对数较少，传动能力有限，难以达到使用要求。而双圆弧谐波齿形能满足上述要求。但目前国产谐波减速器主要还是以渐开线齿形为主，对双圆弧谐波齿形的设计原理基本没有掌握。首先介绍了谐波减速器的研究概况，然后讲述了双圆弧谐波减速器齿轮传动的基本原理和双圆弧齿形计算机辅助设计软件的开发，提出了几种齿形设计中如何提高啮合精度的方法和基于复杂柔轮有限元变形分析的中性曲线的三次样条模型。通过理论计算模型开发出了双圆弧谐波齿轮计算机辅助设计软件，极大地提升了设计开发效率，降低了开发成本。通过有限元分析模拟了柔轮的真实变形，有限元模拟出的柔轮变形齿廓能与刚轮齿廓精确啮合，与理论计算出的刚柔轮齿廓能精确啮合达成一致，证明理论模型计算出的双圆弧齿廓是准确无误的。     

谐波传动双圆弧共轭齿廓的优化设计

建立双圆弧谐波传动柔轮齿廓基准坐标系,并用分段函数表示柔轮齿廓,根据刚柔轮的相对运动规律和包络条件方程,推导理论共轭齿廓的方程表达式;将柔轮分段齿廓函数代入理论共轭齿廓方程式中,进行柔轮理论共轭齿廓的求解;分析柔轮理论共轭齿廓的解集,建立数学模型,以理论共轭齿廓间的差异最小为优化目标,通过改变柔轮凸圆弧与凹圆弧段的齿廓半径参数,进行柔轮齿廓共轭区域的优化设计,实现刚柔轮"双共轭"的啮合区间最大化,提高双圆弧谐波传动的承载能力以及传动精度。     

采用变频调速方法取代谐波传动装置的应用实例

本文介绍了在该厂使用的一台组合机床的进给机构中,采用交流变频调速方法取代复杂的谐波传动机构的改装情况。实践证明,交流变频调速方法具有简化传动结构、适宜高效设备、能实现无级调速、工作稳定可靠、维修方便等特点。图3幅。