諧波減速器未來的研究方向是什么

隨著工業智能化的發展，諧波減速器的需求量也在不斷的增加，正朝著高速、高效、高精度、低噪音、小振動、小型化等方向發展，在往這些方向發展的同時仍存在許多的問題需要解決，諧波減速器廠家想要突破局限，未來的研究方向重點有以下幾方面。

1.齒形的研究

從直線齒形到圓弧齒形，到各種修形齒形，齒形的研究已到了一個瓶頸期。尋求包絡區間更大，空載狀態下參與嚙合的齒對數更多，能實現連續接觸傳動的齒形是諧波齒輪傳動中齒廓研究的重點。

2.從微觀結構來分析

柔輪失效的主要原因是局部微裂紋和尺寸精度的變化，其根本原因是晶粒和鐵氧體相的不合理。這涉及到我國的工藝水平，包括齒面熱處理技術。粗加工精度下的應力殘留、熱處理表面外硬內軟及加工余量不同，造成露出部分不一樣，性能相差較大。

3.加工工藝的研究

柔輪屬于薄壁構件，且不同類型的柔輪，筒體結構各不相同，柔輪的加工工藝較為復雜。由于新齒形的發展，剛、柔輪刀具的通用性受到限制，使得新型加工工藝如凈成形加工逐漸成為研究方向。

4.研究理論缺乏體系支撐

諧波減速器利用薄壁柔輪的彈性撓度產生輪齒間的嚙合運動，這一點完全異于普通直齒輪的嚙合運動，從理論上對其進行應力分析和強度計算十分困難。

5.對柔輪中性面伸長對側隙影響的研究

在進行柔輪的相關計算時，對柔輪中性面通常進行不伸長假定，但實際工作情況柔輪的中性面會有一定的伸縮變形，周向的伸縮變形對側隙的計算結果產生的影響不應該被忽略。

6.對理論齒廓的簡化研究

由于諧波齒輪傳動嚙合理論的復雜性，在研究齒形時常常要對其作一些簡化性假設，從而使實際齒廓與理論計算的齒廓不一致，影響精確嚙合。

7.仿真困難

在建模完成動力學的多體動力學仿真之后，才可能知道各階振動的情況；多數研究集中在靜力學分析，而避開了動力學仿真。

8.柔輪扭轉剛度與筒長、壁厚之間的柔盾

柔輪扭轉剛度的大小影響減速器運行過程中的滯后性，增加扭轉剛度的措施有減小最大徑向變形量、減小長徑比、增加筒體壁厚，但剛度的增加會使輪齒的接觸應力增加，降低了柔輪的疲勞壽命。

9.固有頻率波動大

對精密配合的系統，游隙、過盈配合只要偏差一點，則接觸剛度、嚙合剛度都會差很大，剛度矩陣大的變化造成了固有頻率的波動。

10.齒間嚙合力的精確分析和計算

在空載和負載狀態下齒廓側隙及輪齒間的嚙合力是反映諧波齒輪齒廓和結構參數的重要指標，由于齒輪齒的嚙合力求解受柔輪畸變和非線性接觸等問題的影響，難以從理論上建立精確模型，目前大多還是從實驗給出經驗公式。多齒對間的非線性接觸力分析和求解一直都是諧波齒輪傳動的難題。

11.諧波傳動通過柔輪變形輸出角位移

進一步研究傳動的滯回剛度對提高傳動精度有重要意義。

諧波減速器的需求會隨著工業智能化的發展而不斷增加，這就需要提高批量化生產的質量，生產周期需要縮短，這就需要不斷的進行研究探索，不斷的突破現有局限，才能在未來的工業智能化發展中占據主導地位。