諧波減速器航空、航天、能源、航海、造船、仿生機械、常用軍械、機床、儀表、電子設備等領域中都有所使用。

一、諧波減速器工作原理

諧波減速器也就是諧波齒輪減速器，諧波齒輪減速器是一種減速裝置，由三個基本構件所組成：固定的內齒剛輪、柔輪(即其基體與從動軸相連的彈性薄壁套杯“在柔輪開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。

在未裝配前，柔輪及其內孔呈圓形，當波發(fā)生器裝入柔輪的內孔后，由于波發(fā)生器的長度略大于柔輪的內孔直徑，柔輪撐成橢圓形，迫使柔輪在橢圓的長軸方向與固定的剛輪完全嚙合，在短軸方向完全分離，其余各處的齒視柔輪回轉位置的不同，或者處于“嚙入”狀態(tài)，或者處于“嚙出”狀態(tài)。由于剛輪固定，波發(fā)生器逆時針轉動時，柔輪作順時針轉動。當波發(fā)生器連續(xù)回轉時，柔輪長軸和短軸及“嚙入”、“嚙出”的位置隨之不斷變化，柔輪齒由嚙入轉向嚙出，又嚙合轉向嚙出，由嚙出轉向脫開，如此，嚙入、嚙合、嚙出、脫開、嚙入、嚙合……往復循環(huán)，迫使柔輪連續(xù)轉動。

柔輪隨著波發(fā)生器轉動過程中，其中一個齒從與剛輪的一個齒嚙合到再一次與剛輪上的這個齒相嚙合時，柔輪恰好旋轉一周，而此時波發(fā)生器旋轉了很多圈，波發(fā)生器的旋轉圈數(shù)與柔輪旋轉圈數(shù)(1圈)之比，即為諧波齒輪減速器的減速比，故其減速比很大。在整個運動過程中，柔輪的變形在柔輪圓周的展開圖上是連續(xù)的簡諧波形，因此，這一傳動稱之為諧波齒輪傳動。

諧波齒輪減速器按其機械波數(shù)目的多少可分為：單波、雙波及三波，其中最常用的是雙波傳達。在諧波傳動中，剛輪與柔輪的齒數(shù)差應等于機械波數(shù)的整數(shù)倍，通常取其等于波數(shù)。

二、諧波減速器和RV減速器的區(qū)別

諧波減速器和RV減速器都是常見的減速裝置，用于降低機械運動部件的轉速，并提供更大的扭矩輸出。盡管它們都可以實現(xiàn)相似的功能，但在結構和工作原理上存在一些重要的區(qū)別。

首先，諧波減速器和RV減速器的工作原理不同。諧波減速器是利用諧波振動原理來實現(xiàn)減速的，而RV減速器則是通過串聯(lián)不同結構的齒輪來實現(xiàn)減速的。

諧波減速器采用橢圓變位原理，由外圓齒輪、內圓齒輪和柔性指環(huán)組成。當驅動軸旋轉時，外圓齒輪和柔性指環(huán)之間產生諧波振動，從而通過改變內外齒輪的相對位置實現(xiàn)減速。諧波減速器具有緊湊的結構和高減速比，且傳動效率較高。

RV減速器由環(huán)面齒輪和斜齒輪組成，通過將環(huán)面齒輪固定在輸出軸上，并通過斜齒輪與輸入軸相連接，實現(xiàn)減速功能。RV減速器由于結構簡單，容量大，可以實現(xiàn)較大的減速比，在工業(yè)生產中應用廣泛。

其次，諧波減速器和RV減速器在結構上也有不同之處。諧波減速器的結構相對復雜，由多個零部件組成，包括驅動軸、柔性指環(huán)、內外齒輪等。這些零部件需要精確加工和組裝，以確保減速器的正常運行。相比之下，RV減速器的結構更為簡單，只包含環(huán)面齒輪和斜齒輪，可以實現(xiàn)更容易的生產和維護。

諧波減速器和RV減速器在應用領域上也有一定的差異。諧波減速器由于其高減速比和較小的體積，適用于那些對體積要求較高，但對扭矩輸出和傳動精度要求較高的場合，如精密機械設備、機器人、太陽能跟蹤系統(tǒng)等。而RV減速器適用于需要較大輸出扭矩和減速比的工業(yè)自動化設備，如數(shù)控機床、包裝機械等。

此外，諧波減速器和RV減速器在使用過程中還存在一些特點和問題。諧波減速器由于其結構復雜，需要經過長時間的運行和調試才能實現(xiàn)最佳性能。另外，諧波減速器的制造成本相對較高，價格也比較昂貴。

綜上所述，雖然諧波減速器和RV減速器都是常見的減速裝置，但它們在工作原理、結構和應用領域上存在一定的差異。根據(jù)具體的應用需求和預算，選擇合適的減速器對于機械設備的性能和效率至關重要。

審核編輯 黃宇