谐波减速机的特点
本文介绍谐波减速机的主要特点
由谐波齿轮传动装置的结构和原理可见，谐波减速机与其他传动装置相比，主要有以下特点。
谐波减速机的主要特点一：承载能力强，传动精度高
齿轮传动装置的承载能力、传动精度与其同时啮合的齿数（称重叠系数）密切相关，多齿同时啮合可起到减小单位面积载荷、均化误差的作用，故在同等条件下，同时啮合的齿数越多，传动装置的承载能力就越强、传动精度就越高。
一般而言，普通直齿圆柱渐开线齿轮的同时啮合齿数只有1～2对、同时啮合的齿数通常只占总齿数的2%～7%。谐波齿轮传动装置有两个180°对称方向的部位同时啮合，其同时啮合齿数远多于齿轮传动，故其承载能力强，齿距误差和累积齿距误差可得到较好的均化。因此，它与部件制造精度相同的普通齿轮传动相比，谐波齿轮传动装置的传动误差只有普通齿轮传动装置的1/4左右，即传动精度可提高4倍。
以Harmonic Drive System（哈默纳科）谐波齿轮传动装置为例，其同时啮合的齿数可达30%以上；最大转矩（Peak Torque）可达4470N·m，最高输入转速可达14 000r/min；角传动精度（Angle Transmission Accuracy）可达1.5×10−4rad，滞后误差（Hysteresis Loss）可达2.9×10−4rad。这些指标基本上代表了当今世界谐波减速器的最高水准。
需要说明的是：虽然谐波减速器的传动精度比其他减速器要高很多，但目前它还只能达到角分级（2.9×10−4rad≈1′），它与数控机床回转轴所要求的角秒级（1″≈4.85×10−6rad）定位精度比较，仍存在很大差距，这也是目前工业机器人的定位精度普遍低于数控机床的主要原因之一。因此，谐波减速器一般不能直接用于数控机床的回转轴驱动和定位。
谐波减速机的主要特点二：传动比大，传动效率较高
在传统的单级传动装置上，普通齿轮传动的推荐传动比一般为8～10、传动效率为0.9～0.98；行星齿轮传动的推荐传动比为2.8～12.5、齿差为1的行星齿轮传动效率为0.85～0.9；蜗轮蜗杆传动装置的推荐传动比为8～80、传动效率为0.4～0.95；摆线针轮传动的推荐传动比为11～87、传动效率为0.9～0.95。而谐波齿轮传动的推荐传动比为50～160，可选择30～320；正常传动效率为0.65～0.96（与减速比、负载、温度等有关）。
谐波减速机的主要特点 三:结构简单，体积小，重量轻，使用寿命长
谐波齿轮传动装置只有3个基本部件，它与传动比相同的普通齿轮传动比较，其零件数可减少50%左右，体积、重量大约只有1/3。此外，在传动过程中，由于谐波齿轮传动装置的柔轮齿进行的是均匀径向移动，齿间的相对滑移速度一般只有普通渐开线齿轮传动的1%；加上同时啮合的齿数多、轮齿单位面积的载荷小、运动无冲击，因此，齿的磨损较小，传动装置使用寿命长达7000～10 000h。
谐波减速机的主要特点四：传动平稳，无冲击，噪声小
谐波齿轮传动装置可通过特殊的齿形设计，使得柔轮和刚轮的啮合、退出过程实现连续渐进、渐出，啮合时的齿面滑移速度小，且无突变，因此，其传动平稳，啮合无冲击，运行噪声小。
谐波减速机的主要特点五：安装调整方便
谐波齿轮传动装置只有刚轮、柔轮、谐波发生器3个基本构件，三者为同轴安装；刚轮、柔轮、谐波发生器可按部件提供（称为部件型谐波减速器），由用户根据自己的需要，自由选择变速方式和安装方式，并直接在整机装配现场组装，其安装十分灵活、方便。此外，谐波齿轮传动装置的柔轮和刚轮啮合间隙，可通过微量改变谐波发生器的外径调整，甚至可做到无侧隙啮合，因此，其传动间隙通常非常小。
但是，谐波齿轮传动装置需要使用高强度、高弹性的特种材料制作，特别是柔轮、谐波发生器的轴承，它们不但需要在承受较大交变载荷的情况下不断变形，而且，为了减小磨损，材料还必须要有很高的硬度，因而，它对材料的材质、疲劳强度及加工精度、热处理的要求均很高，制造工艺较复杂。截至目前，除Harmonic Drive System外，全球能够真正产业化生产谐波减速器的厂家还不多。
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