谐波传动减速器英文名称：harmonic gear drive，主要由波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件组成，如图1-1所示。三个构件中可以任意固定一个，其余两个一个主动，一个从动，可以实现减速或增速（固定传动比），也可以换成两个输入、一个输出，组成差动传动。柔轮轮体很薄，其上有特制的完整的齿圈（360°），轮齿模数较小，一般为0.2~1.5mm，波发生器是一个凸轮部件，其两端与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮，其内孔直径略小于波发生器的总长。当波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开；周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。若波发生器顺时针方向旋转，则柔轮和刚轮的啮合区也随着变化，轮齿依次进入啮合和脱离的状态。柔轮的变形过程基本上是一个对称的谐波，因此称为谐波齿轮传动。对于双波传动其特点是发生器转一圈，柔轮相对于刚轮在圆周方向转过两个齿距的弧长，它有两个啮合区。双波谐波齿轮传动变形时柔轮表面应力小，易获得大的传动比，结构较简单。对于三波传动则齿数差为3，有三个啮合区，三波传动的特点是作用于轴上的径向力小，内应力较平衡，精度较高，变形时柔轮表面应力较双波的大，而且结构较复杂。 探索性因子分析
图1-1 谐波齿轮减速器组成
当波发生器沿图示方向连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器相反方向的缓慢旋转，如图1-2所示。tatp
图1-2 谐波齿轮啮合简图金惠敬
在传动过程中，波发生器转一周，柔轮上某点变形的循环次数称为波数，以n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小，结构比较简单，易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。
谐波传动减速器柔轮和刚轮的齿距相同，但齿数不等，通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数，即：
Z2－Z1=n（1-1）式中：Z2、Z1--分别为刚轮与柔轮的齿数。
其传动比为：
刚轮固定柔轮输出（1-2）
柔轮固定刚轮输出（1-3）双波传动中，Z2－Z1=2，柔轮齿数很多。上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。由此可看出，谐波减速器可获得很大的传动比。
1.2主要优缺点：
1.2.1主要优点：
1）谐波齿轮传动既可以用作减速器，也可用作增速器，柔轮、刚轮、波发生器三者任何一个均可固定，其余两个一个为主动，一个为从动；
2）传动比大，承载能力校高；单级传动比可达50-500；当采用行星发生器时，传动比为150-4000；而采用复波传动时，传动比可达10^7；柔轮和刚轮为面接触多齿啮合，且滑动速度小，齿面磨损均匀；
3）传动精度高，柔轮和刚轮的齿侧间隙可调；谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多，误差平均化，即多齿啮合对误差有相互补偿作用，在齿轮精度等级相同的情况下，传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。当柔轮的扭转刚度较高时，可实现无侧隙的高精度啮合；故谐波齿轮减速机传动空程小，适用于反向转动。
4）传动效率高、运动平稳；由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动，因此，即使输入速度很高，轮齿的相对滑移速度仍是极低；故轮齿磨损小，效率高（可高达92%-96%）。
5）外形轮廓小，零件数目少；与一般减速机比较，输出力矩相同时，谐波齿轮减速机的体积可减小2/3，重量可减轻1/2。
一等风流6）运动平稳，无冲击。由于柔轮与刚轮啮合时，齿与齿间均匀接触。同时齿的啮入和啮出是随柔轮
的变形逐渐进入和退出刚轮空间的。
1.2.2主要缺点：
1）柔轮周期性变形，工作情况恶劣，从而易于疲劳损坏；柔轮和波发生器的制造难度较大，需要专门设备，单件生产和维修困难。
2）传动比的下限值高，齿数不能太少，当波发生器为主动时，传动比一般不能小于35。
3）起动力矩大。
1.3主要技术参数：
1）传动效率；谐波传动减速器的输出功率与输入功率之比，或有用功与总功之比。因输入转速、速比及使用情况(包括负载，润滑)不同，效率也不同。
2）空回（运动损失）；在空载情况下，改变输入轴转向时，输出轴转角的滞后量。
3）传动误差；当输入轴单向旋转时，输出轴的实际转角与理论转角之差。
4）空载静态起动力矩、输入轴上组件的飞轮矩（GD2）和转动惯量（I）；
5）平均寿命；谐波传动减速器的寿命主要取决于波发生器轴承的寿命。在额定负载下，输入轴转速为1500转/分钟时，柔性轴承寿命不低于5000小时，平均工作寿命大于10000小时。
6）超载能力；允许在启动、停止瞬间超载一倍，工作时允许瞬间超载不大于1.5倍。
有机污染7）输入轴固定，在输出轴上负载扭矩与相应扭转角之增量比值。
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