简介

一般齿轮传动均采用刚性机构，旋转零件也都是刚性的。而谐波齿轮传动，则是利用柔性工作构件的弹性变形运动来达到传动目的的一种新型传动。

谐波齿轮传动机构的主要零件仅有三件：柔性齿轮、刚性齿轮和谐波发生器。在具有长短轴的谐波发生器作用下，迫使柔性齿轮产生弹性变形，并与带有内齿的刚性齿轮相互作用而实现运动的传递1。

谐波齿轮传动的主要特点1.结构简单，零件少，体积小，重量轻；

2.传动比大，传动精度高，同时啮合的齿数多，因而承载能力大；

3.可实现无侧隙啮合运动，能向密封空间传递运动。正因为谐波齿轮传动具有其它传动难以达到的独特优点，所以在国内外许多工业部门中得到迅速的发展和广泛的应用。

谐波齿轮传动除用于一般的减速装置外，可用于火箭、卫星、飞机、坦克以及雷达中的随动系统和真空密封传动之中。在精密测试方面，还可用于微小位移机构、精密分度机构、小侧隙或无侧隙传动系统。

在谐波齿轮传动机构的制造中，柔性齿轮的制造是一个很重要的关键。

柔性齿轮的毛坯和热处理规范的选择在选择毛坯形状和制造方法，以及谐波齿轮传动机构主要配套零件的热处理规范时，必需估计零件在负载时的应力-变形状态。根据分析表明，谐波齿轮传动机构中，最大的负荷环节是在复杂的交变应力下工作的柔性齿轮。

选择柔性齿轮毛坯的热处理规范，要从其所需的弹性、耐用性和切齿时的允许硬度出发来考虑。在此基础上还要考虑试运转时保证啮合齿跑合的合理性。故柔性齿轮毛坯的热处理一般采用调质处理，硬度为HRC32-36。要特别注意柔性齿轮在模中的冷挤压法。

因为采用这种方法，可保证较高的成形精度，并且几乎完全不需机械加工，金属消耗量可降低60-70%。明:材料利用率高(90-95%)；劳动量较热冲压低(约30-40%)，零件的尺寸精度为2-3级，表面光洁度较高。此外，采用这种成形方法，按照塑性变形的不同程度，金属的强度极限可提高到1.5-2倍，屈服极限提高到2-2.5倍，从而显著提高了所制零件的机械性能2。

柔性齿轮机械加工的特点柔性齿轮配合面精度和光洁度的要求是相当高的，这样才能保证有足够高的效率和必要的负荷能力，以及防止在过载情况下滑落的可能性。

为了保证加工时薄壁柔性齿轮具有足够的径向刚度，必须采用专用的刚性心轴。否则精车后就会产生壁厚和椭圆度超差。

设计上述心轴的结构时，是考虑了在小批试生产中用它加工柔性齿轮的使用条件。在大批和大量生产这种零件时，可采用气动或液动而更为快速的这类心轴。为在机械加工中紧固柔性齿轮，还可采用磁力夹具。

柔性齿轮的机械加工工艺根据已有的制造经验，可推荐柔性齿轮的机械加工工艺程序如下:

1.粗车毛坯外、内表面，毛坯壁厚和长度上的余量为1.0-3.0mm；

2.粗加工的毛坯与心轴一起进行热处理；

3.精车毛坯内表面(基准面)，以便装上心轴；

4.零件装在心轴上进行精加工—精车，磨外表面，车端面，切齿。

柔性齿轮的谐波啮合齿，要采用心轴在无变形状态下切制。这样加工齿产生的周节误差，与变形到工作状态的柔性齿轮切齿法比较，相差不大，都在公差范围内。柔性齿轮谐波外齿圈允许用滚刀加工。在切谐波啮合齿(模数m≤1.5 mm)时，柔性齿轮的定位精度建议不低于0.05 mm。

必须指出，齿轮加工机床的运动误差对小模数谐波啮合齿的制造精度影响很大，因此在齿轮制造时必须注意。

用辗压法制造壳体，通过阴模挤压使柔性齿轮成形。模数为0.3 mm时使用这种方法是合理的。使用此法制造柔性齿轮的成本，比用机械加工方法低4/5，而齿的精度可达79级3。