諧波減速器
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-10
諧波減速器的視頻教程
Abaqus諧波減速器動(dòng)力學(xué)模擬
詳細(xì)講解了Abaqus中諧波減速器動(dòng)力學(xué)模擬的建模流程及方法。采用動(dòng)力學(xué)隱式分析步求解，波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)360度。
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基于ABAQUS的諧波減速器柔性軸承受力分析
1、本視頻基于hypermesh和abaqus聯(lián)合仿真完成； 2、本視頻核心技術(shù)在于柔性軸承原理的實(shí)現(xiàn)，仿真工況包括柔性軸承本身受力分析以及諧波減速器整個(gè)工作中的各部分受力； 3、需要的研究者可以購(gòu)買(mǎi)后加我qq獲取inp文件：1017976322
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Abaqus驅(qū)動(dòng)橋（主減速器+差速器）動(dòng)力學(xué)模擬
動(dòng)力學(xué)隱式分析，模擬一：左右半軸不實(shí)現(xiàn)差速；模擬二：左右半軸實(shí)現(xiàn)差速。
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諧波減速器的實(shí)例教程
減速器在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的中間裝置，通常它把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的，并傳遞更大的轉(zhuǎn)矩。目前成熟并標(biāo)準(zhǔn)化的減速器有：圓柱齒輪減速器、渦輪減速器、行星減速器、行星齒輪減速器、RV減速器、擺線(xiàn)針輪減速器和諧波減速器。80-90年代以來(lái)，在新興產(chǎn)業(yè)如航空航天、機(jī)器人和醫(yī)療器械等發(fā)展的需求下，需要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、傳遞功率大、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)的高性能精密減速器，其中RV減速器和諧波減速器是精密減速器中重要的兩種減速器。
RV（Rot-Vector）減速器
RV減速器是在擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具有二級(jí)減速和中心圓盤(pán)支承結(jié)構(gòu)。自1986年投入市場(chǎng)以來(lái)，因其傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)精度高、回差小、低振動(dòng)、剛性大和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器人的“御用”減速器。
諧波減速器
諧波減速器由三部分組成：諧波發(fā)生器、柔性論和剛輪，其工作原理是由諧波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形，靠柔輪與剛輪嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力，并達(dá)到減速的目的；按照波發(fā)生器的不同有凸輪式、滾輪式和偏心盤(pán)式。諧波減速器傳動(dòng)比大、外形輪廓小、零件數(shù)目少且傳動(dòng)效率高。單機(jī)傳動(dòng)比可達(dá)到50-4000，而傳動(dòng)效率高達(dá)92%-96%。
行星減速器
行星顧名思義行星減速器就是有三個(gè)行星輪圍繞一個(gè)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)的減速器。行星減速器體積小、重量輕，承載能力高，使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。具有功率分流、多齒嚙合獨(dú)用的特性；是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，其性能可與其它軍品級(jí)行星減速器產(chǎn)品相媲美，卻有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格，被應(yīng)用于廣泛的工業(yè)場(chǎng)合。
精密減速器在工業(yè)機(jī)器人上的作用
工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力源一般為交流伺服電機(jī)，因?yàn)橛擅}沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)，其伺服電機(jī)本身就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，為什么工業(yè)機(jī)器人還需要減速器呢？
展開(kāi) 今天分享一下諧波減速器的原理，來(lái)自國(guó)外專(zhuān)家Jetpack Academy的講解，翻譯來(lái)自B站@一碗洲。
靜下心來(lái)，是不是都能聽(tīng)明白了，講解的很直觀生動(dòng)。接下來(lái)，分享一下
關(guān)于諧波減速器的資料
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什么是諧波齒輪？
諧波齒輪是一種獨(dú)特的機(jī)械齒輪系統(tǒng)，在緊湊輕便的包裝中允許很高的減速比。與傳統(tǒng)的齒輪系統(tǒng)（例如斜齒輪或行星齒輪）相比，它在相同的空間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)30倍的更高減速比。除此之外，它還具有零齒隙特性，高扭矩，準(zhǔn)確性和可靠性。因此，該齒輪系統(tǒng)可用于許多應(yīng)用，包括機(jī)器人技術(shù)、航空航天、醫(yī)療機(jī)器、銑床和制造設(shè)備等。
諧波傳動(dòng)是1957年由沃爾頓·穆塞發(fā)明的。
它是如何工作的？
諧波傳動(dòng)有三個(gè)關(guān)鍵部件，一個(gè)波形發(fā)生器，一個(gè)撓性花鍵和一個(gè)圓形花鍵。
波形發(fā)生器為橢圓形，由一個(gè)橢圓形輪轂和一個(gè)特殊的薄壁軸承組成，軸承遵循輪轂的橢圓形。這是齒輪組的輸入，它連接到電機(jī)軸上。
當(dāng)波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，它產(chǎn)生波浪運(yùn)動(dòng)。
撓性花鍵有一個(gè)圓柱形的杯狀結(jié)構(gòu)，由柔韌但抗扭的合金鋼材料制成。杯子的側(cè)面很薄，但是底部又厚又硬。
杯子的開(kāi)口端是柔性的，但是封閉端是相當(dāng)剛性的，因此我們可以將它用作輸出端，并將輸出法蘭連接到其上。撓性花鍵在杯的開(kāi)口端有外齒。另一方面，圓形花鍵是一個(gè)內(nèi)部有齒的剛性環(huán)。圓弧花鍵比柔輪花鍵多兩個(gè)齒，這實(shí)際上是應(yīng)諧波傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
因此，當(dāng)我們將波形發(fā)生器插入Flex樣條曲線(xiàn)時(shí)，F(xiàn)lex樣條曲線(xiàn)將采用波形發(fā)生器的形狀。
展開(kāi) ▲工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)應(yīng)用精密減速機(jī)
日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡(jiǎn)稱(chēng)HDSI)是整體運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企業(yè)，其生產(chǎn)的Harmonic Drive組合型諧波減速機(jī)，具有輕量小型、無(wú)齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。
▲諧波減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
為了涵蓋諧波減速機(jī)所不能做到的低減速比領(lǐng)域，HDSI產(chǎn)品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機(jī)Harmonic Planetary。獨(dú)特的內(nèi)齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙，已達(dá)到精密級(jí)的傳動(dòng)誤差。
▲Harmonic Planetary Gears諧波行星減速器
諧波傳動(dòng)減速器是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合，從頭傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
▲Harmonic Planetary Gears諧波行星減速器
日本住友SUMITOMO是擁有400多年歷史的世界500強(qiáng)之一的住友集團(tuán)旗下的建設(shè)機(jī)械廠(chǎng)家，住友產(chǎn)品在1967年憑借自身技術(shù)，開(kāi)發(fā)研制了第一臺(tái)液壓挖掘機(jī)之后，目前世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機(jī)的身影。
▲住友減速機(jī)
住友減速機(jī)包含各種型號(hào)減速機(jī)，如住友大型斜齒輪減速箱，住友行星齒輪減速機(jī)，住友斜齒輪減速機(jī)，住友蝸輪蝸桿減速機(jī)等。減速比大，效率高，針齒嚙合系套式滾動(dòng)摩擦，嚙合表面無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，一級(jí)減速效率可達(dá)94%。
02
作為精密機(jī)械工業(yè)的一個(gè)巔峰之作，減速機(jī)的技術(shù)門(mén)檻非常之高，RV減速機(jī)里面完全是由高精度的元件，齒輪相互嚙合，對(duì)材料科學(xué)，精密加工裝備，加工精度，裝配技術(shù)，高精度檢測(cè)技術(shù)提出了極高的要求。
國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)多是通過(guò)反向工程獲得數(shù)據(jù)，完全知其然而不知其所以然。
展開(kāi) 減速機(jī)行業(yè)在我國(guó)發(fā)展歷史已有近40年，減速機(jī)產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及國(guó)防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。目前，減速機(jī)用量比較大的行業(yè)主要有：工業(yè)機(jī)器人、電力機(jī)械、冶金機(jī)械、環(huán)保機(jī)械、電子電器等，這些行業(yè)使用減速機(jī)產(chǎn)品的數(shù)量已占全國(guó)各行業(yè)使用減速機(jī)總數(shù)的40%~60%。
RV減速器或?qū)⑷〈?em>諧波減速器
工業(yè)機(jī)器人用減速器主要分為5類(lèi)，分別是：（1）諧波齒輪減速器；（2）擺線(xiàn)針輪行星減速器；（3）RV減速器；（4）精密行星減速器；（5）濾波齒輪減速器。不同類(lèi)型的精密減速器在傳動(dòng)效率、減速比方面各不相同。
RV減速器相比諧波傳動(dòng)具有很強(qiáng)的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，而且回差精度穩(wěn)定。相比之下，諧波傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)精度會(huì)隨著時(shí)間增長(zhǎng)而顯著降低。因此，RV減速器在先進(jìn)機(jī)器人傳動(dòng)中有逐漸取代諧波減速器的發(fā)展趨勢(shì)。
外資品牌主導(dǎo)，國(guó)產(chǎn)品牌或逆襲
全球減速器市場(chǎng)上日本企業(yè)納斯博斯克和哈默納科形成壟斷局面；而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局尚未定型，目前減速器行業(yè)雖以外資品牌為主，但國(guó)產(chǎn)品牌伴隨我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的崛起，也將快速發(fā)展。
我國(guó)2017年減速器需求約30萬(wàn)臺(tái)。其中，國(guó)產(chǎn)主要減速器廠(chǎng)商（剔除上海機(jī)電，主要是上海機(jī)電為納博特斯克與國(guó)內(nèi)公司的合資子公司，且其中客戶(hù)群體包含四大家族）出貨量占據(jù)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額約為20%，近80%的市場(chǎng)份額由外資品牌占據(jù)。
由于國(guó)產(chǎn)減速器極具價(jià)格優(yōu)勢(shì)且國(guó)產(chǎn)機(jī)器人本體企業(yè)崛起，2017年，國(guó)產(chǎn)減速器在出貨量上取得了新的突破。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在RV減速器方面，出貨量排名前十的企業(yè)中，共有5家中資企業(yè)；其中南通鎮(zhèn)康表現(xiàn)最好，位列第三，排在日本企業(yè)納博特斯克和住友之后。在諧波減速器方面，出貨量排名前是的企業(yè)中，共有8家中資企業(yè)，其中蘇州綠的表現(xiàn)最好，出貨量?jī)H次于日本巨頭哈默納克。
展開(kāi) 作為世界上最大的精密擺線(xiàn)針輪減速機(jī)制造商，Nabtesco生產(chǎn)高性能減速機(jī)、中空軸減速機(jī)，以及單軸伺服執(zhí)行器和控制器。
其生產(chǎn)的精密設(shè)備具有高扭矩、高剛性和高耐過(guò)載沖擊荷載能力的同時(shí)，兼有高精密和非常低的回程間隙，被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星、雷達(dá)天線(xiàn)、工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體和焊接技術(shù)等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。
日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡(jiǎn)稱(chēng)HDSI)是整體運(yùn)動(dòng)控制的領(lǐng)軍企業(yè)，其生產(chǎn)的Harmonic Drive組合型諧波減速機(jī)，具有輕量小型、無(wú)齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。
▲諧波減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
為了涵蓋諧波減速機(jī)所不能做到的低減速比領(lǐng)域，HDSI產(chǎn)品還涉及到精密行星齒輪箱型諧波減速機(jī)Harmonic Planetary。獨(dú)特的內(nèi)齒圈形變工藝，可以使得行星齒輪與其嚙合的更緊、消除背隙，已達(dá)到精密級(jí)的傳動(dòng)誤差。
諧波傳動(dòng)減速器是一種靠波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形，并與剛性齒輪相嚙合，從頭傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
日本住友SUMITOMO是擁有400多年歷史的世界500強(qiáng)之一的住友集團(tuán)旗下的建設(shè)機(jī)械廠(chǎng)家，住友產(chǎn)品在1967年憑借自身技術(shù)，開(kāi)發(fā)研制了第一臺(tái)液壓挖掘機(jī)之后，目前世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機(jī)的身影。
▲住友減速機(jī)
住友減速機(jī)包含各種型號(hào)減速機(jī)，如住友大型斜齒輪減速箱，住友行星齒輪減速機(jī)，住友斜齒輪減速機(jī)，住友蝸輪蝸桿減速機(jī)等。減速比大，效率高，針齒嚙合系套式滾動(dòng)摩擦，嚙合表面無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，一級(jí)減速效率可達(dá)94%。
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諧波減速器的最新內(nèi)容
展示范圍：
工業(yè)機(jī)器人本體及核心部件：焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人，裝配機(jī)器人、智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人及系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)RV減速器、諧波減速器、精密減速器、控制器、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī),夾具\(yùn)抓手、氣缸及液壓缸、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)及組件，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)\導(dǎo)軌設(shè)備，滾珠花鍵、滾珠絲杠和連桿球等；
工業(yè)自動(dòng)化核心智能系統(tǒng)：組裝及搬運(yùn)系統(tǒng)/線(xiàn)性定位系統(tǒng)、工業(yè)影像處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，PLC, SCADA、
一鑫精密通過(guò)五軸聯(lián)動(dòng)加工中心集群，實(shí)現(xiàn)多角度連續(xù)切削，在宇樹(shù)R1的諧波減速器殼體加工中，將23個(gè)異形孔位誤差控制在±0.008mm以?xún)?nèi)。
挑戰(zhàn)2：輕量化材料的極致加工
鈦合金（TC4）與高強(qiáng)度鋁合金（AlMgErZr）成為主流，但薄壁件加工易變形。
在諧波減速器領(lǐng)域，2020年國(guó)產(chǎn)份額為48.71%，2024年進(jìn)一步提升到75.11%。GGII預(yù)計(jì)，2025年國(guó)產(chǎn)減速器廠(chǎng)商有望真正進(jìn)入外資廠(chǎng)商的供應(yīng)鏈體系，實(shí)現(xiàn)放量，這也將是國(guó)產(chǎn)減速器廠(chǎng)商迎來(lái)真正拐點(diǎn)的關(guān)鍵時(shí)刻。</p><p>綜上所述，2024年減速器行業(yè)在技術(shù)、產(chǎn)品和市場(chǎng)布局方面取得了顯著進(jìn)展，部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)了營(yíng)收和利潤(rùn)的雙重增長(zhǎng)。
目前，人形機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)的主流技術(shù)方案主要包括無(wú)框力矩電機(jī)與空心杯電機(jī)、諧波減速器與行星減速器、力傳感器與電流環(huán)控制等。本文將對(duì)這些技術(shù)方案進(jìn)行對(duì)比分析，并探討未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
ABAQUS連接器的一個(gè)應(yīng)用案例，用連接器模擬航母上的阻攔索，J10飛機(jī)以一定的初速度降落在航母甲板上，飛機(jī)的尾勾掛在阻攔索上，通過(guò)連接器的剛性對(duì)飛機(jī)進(jìn)行減速，通過(guò)本案例您將學(xué)會(huì)ABAQUS中連接器的使用
摘 要：制動(dòng)性能作為評(píng)價(jià)車(chē)輛減速器的重要指標(biāo)，通常需在駝峰編組站通過(guò)實(shí)際測(cè)量的雷達(dá)測(cè)速曲線(xiàn)獲得。為進(jìn)一步優(yōu)化減速器制動(dòng)性能的獲取方式，采用虛擬樣機(jī)仿真的方法對(duì)車(chē)輛減速器建模并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。首先，基于車(chē)輛減速器的工作原理，結(jié)合車(chē)輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，構(gòu)建了“車(chē)輛-鋼軌-減速器”的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型；然后，以21t軸重、走行速度5m/s(18km/h)的車(chē)輛為例，利用仿真模型分析減速器的制動(dòng)能力
在現(xiàn)代工業(yè)控制中，采用變頻器控制電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，有著節(jié)能效果顯著，調(diào)節(jié)控制方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，可網(wǎng)絡(luò)化集中遠(yuǎn)程控制，可與PLC組成控制系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。變頻器的這些優(yōu)點(diǎn)使其在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。本文對(duì)變頻器應(yīng)用中的故障問(wèn)題進(jìn)行了分析，并介紹了處理方法。
1 變頻器應(yīng)用中的一些問(wèn)題
1.1 諧波問(wèn)題
變頻器的主電路中起開(kāi)關(guān)作用的器件，在通斷電路的過(guò)程中，
【展覽范圍】
※ 工業(yè)機(jī)器人本體及核心部件：
焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人，裝配機(jī)器人、智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人及系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)RV
減速器、諧波減速器、精密減速器、控制器、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī),夾具\(yùn)抓手、氣缸及液壓缸、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)及組件，直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)\導(dǎo)軌設(shè)備，滾珠花鍵、滾珠絲杠和連桿球等；
※ 工業(yè)自動(dòng)化核心智能系統(tǒng)：
組裝及搬運(yùn)系統(tǒng)/線(xiàn)性定位系統(tǒng)、工業(yè)影像處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)
摘 要
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于結(jié)構(gòu)核心零部件，受社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)影響，其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)為高速化、集成化。將其與傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)相對(duì)比發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部缺少噪聲掩蓋裝置
摘 要
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)屬于結(jié)構(gòu)核心零部件，受社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)影響，其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)為高速化、集成化。將其與傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)相對(duì)比發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部缺少噪聲掩蓋裝置，使得電機(jī)噪聲、齒輪嚙合階次噪聲日益嚴(yán)重，在高速化、集成化發(fā)展過(guò)程中，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部耦合性不斷提高，系統(tǒng)響應(yīng)日益復(fù)雜，如何降低噪聲成為了一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。本文通過(guò)高速電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剛?cè)狁詈辖＜皠?dòng)力學(xué)特性，針對(duì)其振動(dòng)噪聲展開(kāi)分析，旨在為相關(guān)人員優(yōu)化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供幫助
