谐波减速器零件成组工艺过程设计与成组夹具设计

谐波减速器 零件 成组工艺过程设计 与成组夹具设计 of 程领域 机械工程 研 究 生 殷红峰 指导教师 张世昌 企业导师 张保杰 天津大学机械工程学院 2013 年 5 月 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。特授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 （保密的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 I 摘 要 谐波 传动 减速器 （简称谐波减速器）是 一种新型减速器 ，由于其 具有减速比大、 重量轻、传动效率高、 噪声小等特点，已在机器人、 机床 、仪器仪表 、医疗器械 等领域得到应用。 H 公司是一家设计、研发和生产谐波减速器的企业，技术力量较强，但由于产品多为单件和小批量，制约了生产效率的提高。为改变这种状况，公司决定全面实施成组技术，本课题即在此背景下展开。 论文主要完成以下工作： 1. 对成组技术的发展现状及成组技术实施的主要问题进行总结和综述，为公司制定实施成组技术总体规划提供参考。 2. 设计谐波减速器零件成组编码系统，为企业全面实施成组技术提供统一标识。 3. 制定谐波减速器零件 机械加工 成组工艺规程，规范和统一现有加工工艺，为划分成组生产单元和组织成组生产奠定基础。 4. 针对企业加工中主要依靠划线找正方法的现状，设计谐波减速器零件加工成组夹具，为提高生产效率和保证加工质量提供技术支持。 以上工作已在企业生产中部分实施，取得良好效果。 关键词： 谐波减速器 ； 成组技术 ； 成组编码； 成组工 艺过程 ； 成组夹具 is a of in as so H is an in to in of In to to is in in as 1. T to T 2. of is an i in 3. of is to of 4. of to in 录 第一章 绪论 . 1 题背景 . 1 组技术发展与应用 . 2 组 技术的由来与发展 . 2 组 技术基本原理 . 3 施 成组 技术的基本问题 . 4 组 技术的应用 . 6 文 主要 研究内容及章节安排 . 8 第二章 谐波减速器 介绍 及 H 公司 生产 概况 . 9 波减速器 介绍 . 9 波减速器工作原理 . 9 波减速器结构 . 14 波减速器 特点 . 12 公司生产 简况 . 14 产车间与设备 . 14 造工艺 . 14 章小结 . 15 第 三 章 谐波减速器零件成组编码系统设计 . 16 组编码系统结构 . 16 体结构 . 14 位之间结构 . 14 位内信息排列方式 . 18 码系统 结构 . 18 波减速器零件成组编码系统设计 . 20 组编码系统设计思路 . 20 波减速器零件成组编码系统 结构与编码规则 . 21 波减速器零件成组编码 举例 . 26 章小结 . 27 第 四 章 谐波减速器 零件 成组工艺过程设计 . 28 组工艺过程设计方法 . 28 合零件法 . 28 合路线法 . 29 算机辅助工艺过程设计 . 30 波减速器 零件 成组工艺过程设计 . 30 计思路 . 30 波减速器零件加工 成组工艺过程设计 . 30 体零件 成组工艺过程设计 . 38 波减速器零件 工艺过程设计 . 42 计思路 . 42 波减速器零件工艺过程设计 举例 . 43 本章小结 . 45 第 五 章 谐波减速器 零件加工 成组夹具设计 . 46 组夹具设计方法 . 46 组夹具特点 . 46 组夹具的调整方式 . 46 组夹具设计 . 49 算机辅助夹具设计 . 50 波减速器零件加工成组夹具设计 . 51 组夹具经济性分析 . 51 具元件图形库的建立 . 52 具装配体生成 . 56 波减速器零件加工成组夹具设计 . 58 计思路 . 58 波减速器零件加工成组夹具 实例分析 . 59 程图的转换 . 67 本章小结 . 67 第 六 章 结论与展望 . 68 论 . 68 望 . 68 参考文献 . 69 致谢 . 74 第一章 绪论 1 第一章 绪论 题背景 制造业是国民经济的支柱产业。机械制造业是制造业的重要组成部分，担负着为国民经济各部门生产制造装备的重任，因而是国民经济的基础。 谐波 传动 减速器 （简称谐波减速器） 是一种 技术含量较高的机械产品。与传统齿轮减速器相比，谐波减速器具有 结构简单 、 体积小 、 重量轻 、传动比大、运动平稳、噪声小等 一系列 优点，目前已 在 航空 航天、电子 信息 、 仪器 仪表、 石油化工、 食品机械、包装机械、医疗器械、 机器人等领域 得到应用 7。 但由于 谐波减速器 制造工艺复杂，生产成本较高，制约了 其 大面积扩展应用。 某 谐波传动有限公司 （以下简称 H 公司） 以设计 、研发 和生产各种 谐波减速器 为主营业务。 H 公司 是我国最早研发和生产谐波减速器的企业之一， 至今已有近 50 年的历史，该企业 技术力量雄厚， 汇集了众多从事谐波传动研究专家及设计工程师， 曾研发出多 款具有自主知识产权的 谐波减速器新产品，获得多项国家专利 。 谐波减速器的生产属于典型的 多品种、中小批量生产 类型， 产品品种规格繁多，但 通常 生产批量较小，且 往往 需要根据用户的特殊需求，专门设计和制造批量有限的订制产品。 这种生产方式决定了谐波减速器的生产 存在 着 一般 多品种、中小批量生产 的共性问题 ：生产效率较低，生产周期较长，生产成本较高，难以满足日益增长的社会需要 。 H 公司 2005 年对用户 所做的 的一份调查问卷中， 超过一半的用户 将 产品价格和交货期列为关注的重点；而在对潜在用户的一份调查报告中显示，约 80的潜在用户 对谐波减速器感兴趣，但 因为受价格的约束 ，欲采用而一直未采用，或短期内还不准备采用。 根据以上情况， 为了适应社会发展需求，扩大市场规模和开拓新的市场， 公司将 提高生产效率和降低生产成本 列为 企业 发展的首要任务。而解 决 多品种、中小批量生产方式生产率低下和经济效益 不佳 的有效方法 之一是采用 成组技术。 故此 ，公司 做出 全面实施成组技术 战略决策。 本课题即是 H 公司 实施成组技术战略部署的一个组成部分。 第一章 绪论 2 组技术的发展及应用 组技术的由来与发展 随着市场需求多样化和多变性的不断增长，多品种、中小批量生产在各类机器生产中所占的比重越来越大，现已超过 70%，且有继续增大的趋势。传统的多品种、中小批量生产方式存在着许多问题，如： 1） 生产领域普遍存在着“批量法则”，特别是自上个世纪初开启的大批量自动化生产模式（ 使大批量生产的产品获得了高效率、高质量和低成本的优势，而 多品种、中小批量生产 则相反。由于生产批量小， 难以采用高效 、自动化 生产设备和生产工艺， 致使其 生产率 长期 低下。 2） 多品种、中小批量生产 周期 长 ， 生产准备工作量大。 大批量生产中， 生产准备 时间和费用，均摊到每个产品上微乎其微， 多品种、中小批量生产 则不然。多品种、中小批量生产总生产时间 中，不足 2 5% 的时间用于实际 加工 和 装配，其余 的 时间均消耗在 等待、周转、 调整机床、装卸 工件 、对刀、 测量、选配与修配 等辅助工作上。 3）设备利用率低，大材小用的现象十分普遍。据某工厂统计，在 际加工的工件直径 90%以上不足 100该机床的设计能力为最大加工直径 400 为了解决多品种、中小批量生产方式生产率低下和经济效益差的问题，人们一直在寻求各种有效的方法，最终发展了成组技术。 最早系统提出成组技术思想的是前苏联科学院院士 ， 其代表作 “成组工艺科学原理” ，发表于上个世纪 50 年代。 上个 世纪 60 年代，西欧各国 开始 研究成组技术 ，并迅速 形成 研究热潮。其中 ， 最具 代表 性的 人物 是 德国阿亨工业大学的 授。他所领导的研究小组进行了大量调查研究工作 ，为成组技术的确立和实施奠定了坚实的基础 。由他领导制定的分类编码系统 流传甚广，直至今日在世界范围内 仍有 极大 的影响和 重要 参考价值。 美国、日本等国家开始接受成组技术思想 较晚 ， 但发展较快， 并 将其 与计算机技术 和现代生产模式 联系起来，使之 成为 一种 先进的 制造哲理（ 人们 广泛 接受， 构成 现代制造技术的重要理论基础之一。 成组技术的发展过程经历了由成组加工 成组工艺 成组技术 成组生产系统的几个阶段 3。 1）成组加工 在一台机床上，将使用夹具相同、加工方法相似、加工工步相近的一批零件，放在一起加工， 可显著提高 生产 效率 ，缩短 机床调整时间。 第一章 绪论 3 2）成组工艺 将加工过程相似的若干种零件组成零件组，制定统一的零件组加工工艺过程 ；进一步将零件组的加工设备组成机床组，形成零件组生产单元，设计和制作成组夹具，显著提高零件的加工效率，并易于保证零件的加工质量。 3）成组技术 将成组思路从制造工艺扩展到产品设计和生产管理方面，形成全方位的成组技术，可使企业获得更显著的经济效果。 4）成组生产系统 将成组技术与现代生产系统 相结合，使其发展成为现代制造技术的一个理论基础 6。 组技术基本原理 成组技术是一门生产技术，普遍存在于各个生产领域。其基本原理是利用事物的相似性，将相似的问题分类成组，以寻求解决某一类问题的最优方案。 在机械制造领域中，成组技术可以被定义为 3：将多种零件按其相似性分类成组，并以这些零件组为基础组织生产，实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。 机械制造领域 采用 成组技术 的优势主要体现在两个方面： （ 1）规模效益 将零件按其相似性分类成组，使同一类零件分散的小批量生产，汇合成较大批量的成组生产，从而使多品种、中小批量生产可以获得接近大批量生产的经济效 果。 （ 2）“重复使用”原则 在市场需求日益向多样化和个性化发展的今天，产品生产批量有不断减小的趋势 ，但成组技术仍不失为是一种“制造哲理” 3 ，主要 体现在“重复使用”原则上 ： 1）资源重复使用，可以显著降低生产成本。 2）学习效应，即作业熟练程度的增加，有利于提高生产效率。 施成组技术的基本问题 实施成组技术的基本问题包括制定零件成组分类编码系统，划分零件组，编制成组工艺过程，建立成组生产单元，设计和制作成组夹具， 制定成组生产进度计划和作业计划等。 1. 制定零件成组分类编码系统 如前所述， 机械制造领域 采用 成组技术 的基本方法是利用零件的相似性，将其分类成组，并以这些零件组为基础组织生产 。为此 ， 必须 首先对零件的相似特第一章 绪论 4 征进行描述和识别 ，而一套完整 描述和 识别 零件有关特征 的 规则和依据 ，便是 零件分类编码系统 。 最早提出零件分类编码系统的是德国的 授，他在上世纪 60 年代所构建的零件分类编码系统被称为 码系统。之后几十年内， 世界上 开发和 使用的分类编码系统 多达数 百种， 其中应用较广泛 的有 统（日本）， 兰）， 统 （瑞士） ， 以及 统 （中国） 等。这些系统 均具有 自己的特点，同时又具有 一定的通用性，企业可根据需要 直接无偿 选用，也可在上述系统的基础上进行适当的修改后形成新的成组编码系统。 当然，企业也可根据成组技术原理，自行开发适合企业特殊要求的成组编码系统。 2. 划分零件组 在制定或选用合适的零件分类编码系统之后，需要根据零件的相似性划分零件组，这是 实施成组技术的关键。对于不同的 技术 领域，划分零件组的概念不完全相同 5。在产品设计领域， 通常要求 按零件结构相似特征 （包括零件形状、尺寸、结构、精度等） 划分零件组；在 机械 加工领域， 通常 按零件工艺相似特征 （包括加工方法、工艺路线、使用的设备与工装等） 划分零件组； 而 在生产管理领域，则常常 根据 产品构成特征、 零件工艺 路线 特征及零件投产时间特征 等 划分零件组。由于零件的工艺特征涉及面较广， 牵涉企业多个部门和生产活动的多个环节 ， 因而 就 企业 整个生产过程而言， 常常首选 按零件工艺特征划分零件组。 划分工艺相似零件组的方法主要有三种 类型，分别是 目视法、分类编码法和生产流程分析法 2。 （ 1） 目视法 这是一种完全依靠 人工划分零件组 的 方法 。 工艺 工程师 根据 个人 的 经验 和直觉 ， 将所有零件划分成若干个不同的零件组 。这种分组方法 完全 决于工艺人员个人的经验和水平，往往难以取得最优结果， 且效率低下，仅在实施成组技术初期或生产规模较小的企业 使用。 （ 2）分类编码法 顾名思义，这种方法首先对零件进行分类编码，然后主要 根据零件的成组编码，划分零件组。 这种方法又可细分为两种：特征码位法和码域矩阵法。 1） 特征码位法 将编码系统中影响零件工艺特征的主要码位确定为特征码位，只要零件编码在特征码位上相同，就视为同一个零件组。这种方法简单易行，但考虑问题不够全面。特征码位选取过少，不能保证同组零件之间的相似性；特征码位选取过多，又会使 划分到一个零件组的零件数目过少。 2） 码域矩阵法 为了 克服了特征码位法的不足 ，需要考虑所有码位特征 。但若要求零件所有码位编码系统，则过于苛刻。解决的办法是划定一定的码域，第一章 绪论 5 即每个码位给出一定的范围，便形成 “码域矩阵” （又称“零件组矩阵），如 图1示 。码域矩阵 为每个 零件组 规定了一个相应的码域， 凡零件的编码落在 该码域内， 就可将该 零件划分 到这个 零件组。 a）零件组代表零件与复合零件 b）零件组码域矩阵 图 1码域矩阵与综合零件 采用分类编码法划分零件组的优点是根据零件设计图纸即可划分零件组，且易于 计算机 处理。在计算机集成环境下， 采用分类编码法划分零件组 有利于 实现 统的连接。 采用分类编码法划分零件组 的缺点是对 零件分类编码系统 要求较高，要能 充分反映零件的工艺信息。否则难以保证零件组内所有零件的工艺相似性。 （ 3）生产流程分析法 生产流程分析法 按零件的加工工艺过程及所用设备 划分 零件组 。显然这种方法能保证 零件组 内所有零件 工艺过程 的 相似 性 。 采用生产流程分析法划分零件组， 需 首先编制每一个零件的工艺过程，然后根据零件工艺过程建立相应的零件机床矩阵，再以此矩阵为基础，采用不同方法（如核心零件法 、 顺序分枝法 、聚类分析法、 二进制数排序法等）划分零件组，最后凭设计者的经验和判断力 或 通过机床负荷计算，对已划分的零件组进行适当的调整，得到最终结果。 采用生产流程分析法划分零件组的 一个重要 优点是在划分零件组的同时 可以 形成机床组，而机床组是建立成组生产单元的基础。 3. 建立成组生产单元 零件组划分好以后，需制定零件组的成组工艺，确定零件组加工所用的机床，再通过机床负荷计算确定机床台数，也 即建立了成组生产单元。 9 码位 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 码 域 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 第一章 绪论 6 建立成组生产单元时，可按下式计算单元内机床的数量： F 1 （ 1 式中 第 j 种机床的计算台数； N i 第 i 种零件年产量； 第 i 种零件在 j 机床上的单件加工时间； m 单元内加工零件的种数； F 机床年台时基数。 成组生产单元是 一种先进的生产 组织形式。 传统上，多品种、小批量生产车间，机床按机群式布局，生产单位按机床类型划分班组，这造成了生产的不连贯和物流的混乱。 在成组生产单元内，工件可以有序地流动， 缩短了周转时间， 减少了 物流成本 ，见图 1。 同时，成组生产单元 使零件加工在单元内封闭起来，有利于调动 一线工人 的积极性，有利于提高生产 效 率和保证产品质量。 a） 机群式布局 b）成组单元布局 图 1机群式布局与成组单元机床布置形式比较 组技术的 应用 1成组技术在产品设计中的应用 在产品设计中应用成组技术 的成效 主要 表现在 两 个 方面： （ 1） 减少设计工作量 在零件 （部件或产品）的 设计过程中， 可以 利用零件 （部件或产品） 编码，检索并调出已设计过的与之相似的零件 （部件或产品） ，在此基础上进行局部修改，形成新的零件 （部件或产品） 。 这 可以大大减少零件设计工作量，并可减少进出料口 进料口 出料口 L G G L L A M M D D G G G L L L L L L M A M M M D D A 进出料口 第一章 绪论 7 工艺准备工作和降低制造费用。 在参数化设计已广泛应用的今天，这一优越性得到充分的展现。 （ 2） 提高标准化程度 在产品和零部件设计中采用成组技术，有利于提高设计 和制造工艺的 标准化的程度。设计标准化是工艺标准化的前提， 而制造工艺标准化 对合理组织生产 至关重要 。 2成组技术在加工工艺方面的应用 成组技术 最初 源于成组加工 ， 之后 进一步发展成为成组工艺。实施 成组加工和 成组工艺， 有利于提高操作工人的熟练程度 和设备利用率 ， 从而 提高生产效率。采用成组工艺后， 人为地扩大 了 生产批量，使多品种、中小批量生产可以取得接近大批量生产的经济效果。 采用成组加工和成组工艺， 还 有利于 提高工装系数。传统上， 多品种、中小批量生产 中考虑成本因素，较多使用划线找正等人工方法，而较少使用专用工艺装备，致使生产效率低下，且不容易保证加工质量。采用成组技术后，有条件 设计和使用成组工艺装备 ，为提高生产效率和产品质量提供了有力支持 。 3成组技术在生产管理方面的应用 首先， 成组生产单元是一种先进的的生产组织形式。在成组生产单元内，零件加工过程被封闭起来，责、权、利集中在一起，生产 一线 人员 的 积极性 和责任感被充分地调动起来 。 其次， 按成组工艺进行加工，可使零件加工流向 基本 相同 （图 1， 可以减少工件运动距离， 同时也 有利于 作业计划的安排。 这是因为组内零件按相同 顺序加工，其作业计划的制定 变得简单许多 ， 易于 实现优化 10。 需要指出的是 采用 成组技术 需要 按零件组 制定 零部件生产进度计划， 这是对传统的按产品制定生产计划 方式的巨大挑战 ， 因而成为一些企业推行成组技术的阻力。要克服这种阻力， 仅 靠 转变传统观念 还不够 ， 而 必须充分应用信息技术和采用 计算机辅助生产管理方法。 文主要研究内容及章节安排 根据 H 公司实施成组技术的 战略部署和执行计划，确定本文 主要 研究工作如下： 1）制定谐波减速器零件成组编码系统，为公司实施成组技术提供必要手段 。对编码系统的基本要求是简单、实用，并最好能与已有的零件图号对应起来。 2）谐波减速器零件成组工艺过程设计和工序设计。除刚轮、柔轮和凸轮三大件工艺比较特殊外， 将大、中、小型轴类、盘套类、壳体类、支座类、杂件 类第一章 绪论 8 等 15 个系列约 200 种零件划分成 14 个零件组，分别编制其零件组的成组工艺，并完成零件组内各零件的工艺过程设计和工序设计。设计的原则是尽量 与现有工艺保持一致 ，以实现制造工艺的平稳过渡 。 同时也要兼顾企业的技术发展，特别是数控机床的使用。 3） 谐波减速器零件成组夹具设计。 长期以来，由于零件加工批量较小，除一部分加工采用通用夹具外，大多采用划线找正方法装夹零件，极少使用专用夹具。实施成组工艺后，需要设计和制作一批成组夹具，以提高生产效率和保证加工质量。 成组夹具设计的原则是保障生产，经济合理，急用优先 ， 逐步完成。在设计过程中，注意 充分挖掘和利用现有软件功能，从实用角度出发，尽量不做或少做二次开发，以较小投入获得较好效果。 论文章节安排如下： 第一章绪论，说明课题背景，对机械制造中的成组技术原理及应用进行综述，阐述论文主要研究内容即章节安排。 第二章 介绍谐波减速器 工作原理及结构特点，以 及 H 公司生产 谐波减速器的工艺现状，为后续内容的展开进行铺垫。 第三章为 谐波减速器零件成组编码系统设计。主要参考 类编码系统结构框架，充分考虑谐波减速器零件的特点，构建简单实用的编码系统，并与已有的零件图号对应起来。 第四章阐述谐波减速器零件成组 工艺设计。结合公司现行生产工艺，考虑公司今后发展，采用综合零件法设计成组工艺，并进一步利用计算机辅助工艺过程设计原理和方法，实现零件组内具体零件的工艺过程设计和工序设计。 第五章 为 谐波减速器零件加工成组夹具设计。通过两个实例，介绍如何通过使用 件进行成组夹具计算机辅助设计的方法和过程，并对成组夹具设计中的关键问题进行讨论。 第六章对全文进行总结，并提出进一步研究的设想。 第二章 谐波减速器介绍及 H 公司生产概况 9 第二章 谐波减速器介绍及 H 公司生产概况 波减速器介绍 波减速器工作原理 谐波齿轮传动（简称谐波传动） 是一种 依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的行星齿轮传动。 谐波齿轮减速器 （简称谐波减速器）则 是 基于谐波传动的减速器，它实际上是 利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。 谐波减速器 主要由三个基本构件 （称为谐波减速器三大件） 组成： 1）带有内齿圈的刚性齿轮（ 称为 刚轮），它相当于行星 轮 系中的中心轮； 2）带有外齿圈的柔性齿轮（ 称为 柔轮），它相当于 行星 轮 系中的 行星齿轮； 3）波发生器 H（又称为凸轮） ，它相当于 行星 轮 系中的 行星架。 三个构件可任意固定一个，其余两个 一个 为主动、 一个 为从动，可实现减速或增速（固定传动比），也可变换成两个输入，一个输出，组成差动传动 ， 其 工作 原理如图 2示。 图 2波减速器工作原理 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。 刚轮 柔轮 波发生器 柔性轴承 第二章 谐波减速器介绍及 H 公司生产概况 10 波发生器 H 是一个杆状部件，其 上 装有 柔性 滚动轴承构成滚轮，与柔轮的内壁相互压紧。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 周 长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件 ，最简单的形状为椭圆（参考图 2。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。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 H 相反方向的缓慢旋转。 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。 谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同，但齿数不等，通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数，即 12 （ 2 式中 别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时，谐波齿轮传动的传动比为 121 （ 2 上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。 双波传动中，212 由于 柔轮齿数很多， 因此 谐波减速器可获得很大的传动比。 波减速器结构 谐波减速器品种规格繁多，形状结构也有所差异，但其基本结构相似，即以三大件为核心构成一个完整的减速装置。下面仅以小型单级 谐波减速器为例说明其基本结构。 图 2示为一单级谐波减速器典型结构图，图 2该谐波减速器部件分解图。 由图可见， 刚轮的外圆与壳体圆柱孔配合，并通过螺钉连接在壳体上，（连接后使用两个圆柱销定位）。柔轮与减速器的输出轴（低速轴）连接在一起（或做成一体），并与轴承、隔环等装配在一起构成输出轴组件 。 该组件再通过轴承定位在壳体中。 波发生器（凸轮）则通过键连接固定值输入轴（高速轴）上 ，柔性轴承的内圈与波发生器过盈配合连接，连同轴承等构成第二章 谐波减速器介绍及 H 公司生产概况 11 输入轴组件。 该组件通过轴承分别与输出轴内孔和端盖小孔配合。 端盖的大圆柱孔也与刚轮配合 ，并通过刚轮实现与壳体的对中，再用螺钉连接完成整个减速器的装配。 1. 装配时修磨隔环或调整垫，保证无轴向位移，柔性轴承技术要求刚轮凸轮调整垫输入轴端盖 柔轮( 输出轴) 透气塞 X 张审核会签批准谐波减速器隔环比例重量1:1第 张壳体且转动灵活。2. 按规范进行跑合，跑合后拆洗检查重新装配，设计校对序号 名 称 规 格 数量 材料 备 注接缝处涂真空密封脂。图 2级谐波减速器装配图 图 2级谐波减速器 部件分解 图 刚轮 柔轮 波发生器 壳体 端盖 柔性轴承 第二章 谐波减速器介绍及 H 公司生产概况 12 波减速器特点 通过分析谐波减速器的工作原理和结构，可以看出谐波传动具有如下特点： （ 1） 结构简单，体积小，重量轻 谐波齿轮传动的主要构件只有三个：波发生器、柔轮、刚轮。与传动比相当的普通减速器比较，其零件 数 减少 约 50%，体积和重量均减少 1/3。 （ 2） 传动比范围大 单级谐波减速器传动比可 达 50 300（ 优选 为 75 250） ； 双级谐波减速器传动比可 达 3000 60