机器人零部件之减速器
发布时间：
2025-06-10
来源：
网络
作者：
永坤电机
减速器是连接动力源（如电机）与执行机构的中间装置，属于动力传达机构。其核心功能是通过齿轮等传动部件组成的速度转换器，将动力源的高转速降低至执行机构所需的低转速，同时增大输出转矩，从而满足不同场景的动力需求。
工业机器人核心部件之谐波减速器
谐波齿轮传动由美国发明家C.W.Musser于1955年首创，这一传动技术突破了传统刚性构件的机械传动模式，通过柔性构件的弹性变形实现动力传递，因其运行时柔性构件的弹性变形呈现对称谐波形态而得名。谐波减速器正是基于该技术发展而来的传动装置。
谐波齿轮减速器的核心构造包含三大基础构件：
刚轮：带有内齿圈的刚性齿轮，通常固定或作为机架；
柔轮：带有外齿圈的柔性齿轮，可产生可控弹性变形；
波发生器：驱动柔轮产生周期性弹性变形的关键部件。
图：谐波减速器结构示意图
其工作原理为：波发生器通过旋转或直线运动，使柔轮产生径向弹性变形波，变形后的柔轮外齿与刚轮内齿在特定区域啮合，随着波发生器的运动，啮合区域依次改变，从而实现柔轮与刚轮之间的相对运动，完成运动和动力的传递。这种依靠柔性构件弹性变形的传动方式，赋予了谐波减速器传统刚性传动难以企及的独特性能。
谐波减速器的典型应用场景为轻负载领域。它凭借传动比大、精度高、体积小及重量轻等优势，成为精密传动场景的理想选择，但同时也存在传递扭矩较小、传动效率偏低、柔轮使用寿命有限且输入转速受限等特点。
基于上述特性，谐波减速器主要适用于小型机器人关节，如小臂、腕部、手部等对负载要求较低但需精准控制的部位。谐波减速器还适用于协作机器人的大部分动力关节中，谐波减速器的轻量化与高精度特性可充分满足作业需求，尤其适合 3C 制造、半导体、医疗器械等对空间精度要求高但负载压力较小的行业。
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