諧波減速機(jī)中的齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成,諧波減速機(jī)中的齒輪減速器是齒輪減速機(jī)中的一種新型傳動(dòng)結(jié)構(gòu),它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波,引起剛輪與柔輪的齒間相對(duì)錯(cuò)齒來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。這種傳動(dòng)與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別,在嚙合理論、集合計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有特殊性。諧波減速機(jī)具有高精度、高承載力等優(yōu)點(diǎn),和普通減速器相比,由于使用的材料要少50%,其體積及重量至少減少1/3。
同行星齒輪傳動(dòng)一樣,諧波齒輪傳動(dòng)也是由三個(gè)基本構(gòu)件所組成:固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、(即其基體與從動(dòng)軸相連的彈性薄壁套杯“在柔輪開(kāi)端的母線上做出齒圈”)和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器。在剛輪和柔輪上切出模數(shù)相同的輪齒,但齒數(shù)不同,即柔輪的齒數(shù)比剛輪的齒數(shù)少兩個(gè)。諧波減速機(jī)傳動(dòng)的齒數(shù)差表征柔輪的變形波數(shù)。最常見(jiàn)的是波數(shù)w-2的諧波傳動(dòng)。在自由狀態(tài)(無(wú)發(fā)生器)下,兩輪處于同心位置,而剛輪和柔輪的各齒間隙均勻。裝在柔輪內(nèi)的發(fā)生器使柔輪發(fā)生徑向變形而成為橢圓形。這時(shí),在橢圓的長(zhǎng)軸上,齒沿整個(gè)工作高度嚙合,而在短軸上,齒頂之間形成了徑向間隙。在發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,柔輪的形狀始終接近于上述的形狀。
諧波減速機(jī)由剛輪、柔輪、和波發(fā)生器三個(gè)主要構(gòu)件組成。其中,波發(fā)生器是主動(dòng)件,剛輪和柔輪之一為從動(dòng)件。固定剛輪是一個(gè)剛性的內(nèi)齒輪,柔輪是一個(gè)容易變形的薄壁圓筒外齒輪,它們一同具有三角形(或漸開(kāi)線)的齒形,且兩者的周節(jié)相等,但剛輪比柔輪多幾個(gè)齒(通常為兩齒)。波發(fā)生器由一個(gè)橢圓盤(pán)和一個(gè)柔性球軸承組成,或者由一個(gè)兩端均帶有滾子的轉(zhuǎn)臂組成。通常波發(fā)生器為原動(dòng)體,柔輪和剛輪之一為從動(dòng)體,另一個(gè)為固定件。