機器人零部件之減速器
發(fā)布時間：
2025-06-10
來源：
網(wǎng)絡
作者：
永坤電機
減速器是連接動力源（如電機）與執(zhí)行機構(gòu)的中間裝置，屬于動力傳達機構(gòu)。其核心功能是通過齒輪等傳動部件組成的速度轉(zhuǎn)換器，將動力源的高轉(zhuǎn)速降低至執(zhí)行機構(gòu)所需的低轉(zhuǎn)速，同時增大輸出轉(zhuǎn)矩，從而滿足不同場景的動力需求。
工業(yè)機器人核心部件之諧波減速器
諧波齒輪傳動由美國發(fā)明家C.W.Musser于1955年首創(chuàng)，這一傳動技術突破了傳統(tǒng)剛性構(gòu)件的機械傳動模式，通過柔性構(gòu)件的彈性變形實現(xiàn)動力傳遞，因其運行時柔性構(gòu)件的彈性變形呈現(xiàn)對稱諧波形態(tài)而得名。諧波減速器正是基于該技術發(fā)展而來的傳動裝置。
諧波齒輪減速器的核心構(gòu)造包含三大基礎構(gòu)件：
剛輪：帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪，通常固定或作為機架；
柔輪：帶有外齒圈的柔性齒輪，可產(chǎn)生可控彈性變形；
波發(fā)生器：驅(qū)動柔輪產(chǎn)生周期性彈性變形的關鍵部件。
圖：諧波減速器結(jié)構(gòu)示意圖
其工作原理為：波發(fā)生器通過旋轉(zhuǎn)或直線運動，使柔輪產(chǎn)生徑向彈性變形波，變形后的柔輪外齒與剛輪內(nèi)齒在特定區(qū)域嚙合，隨著波發(fā)生器的運動，嚙合區(qū)域依次改變，從而實現(xiàn)柔輪與剛輪之間的相對運動，完成運動和動力的傳遞。這種依靠柔性構(gòu)件彈性變形的傳動方式，賦予了諧波減速器傳統(tǒng)剛性傳動難以企及的獨特性能。
諧波減速器的典型應用場景為輕負載領域。它憑借傳動比大、精度高、體積小及重量輕等優(yōu)勢，成為精密傳動場景的理想選擇，但同時也存在傳遞扭矩較小、傳動效率偏低、柔輪使用壽命有限且輸入轉(zhuǎn)速受限等特點。
基于上述特性，諧波減速器主要適用于小型機器人關節(jié)，如小臂、腕部、手部等對負載要求較低但需精準控制的部位。諧波減速器還適用于協(xié)作機器人的大部分動力關節(jié)中，諧波減速器的輕量化與高精度特性可充分滿足作業(yè)需求，尤其適合 3C 制造、半導體、醫(yī)療器械等對空間精度要求高但負載壓力較小的行業(yè)。
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