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标题: 谐波减速器，设计师视角的行业分析 [打印本页]
作者: 高山无言001    时间: 2015-9-11 20:09
标题: 谐波减速器，设计师视角的行业分析
    最近几年工业机器人很火，很多大公司，小公司都在搞这个，都想到这个很有前景的市场里分一杯羹。说起机器人，不得不提到减速器。目前机器人减速器全球几乎被日本两家公司垄断。一个是帝人，一个是HD。他们两个前一个做RV减速器，后一个做谐波减速器，前者用在受力大的关节，后者用在受力小的关节。
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    RV减速器就我了解，中国没有成熟产品在市场上卖。谐波减速器中国倒是有几家，拿的出手的，能用在机器人上的，就我了解只有一家，其他的用在机器人上都不太靠谱。5 I; \" ]' Z. h% D, {3 B5 B3 ?! D3 I
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    RV减速器结构复杂零件多，与之相比谐波减速器结构简单，零件少，所以国内有几家能做这个。但它作为精密减速器，做出来容易，做的好，精度高，寿命长，还能承受较高负载满足机器人的使用要求还是很难的。& Q$ w( r% g1 o5 [  k. u

, Y1 r6 a# I2 e5 W    作为一名谐波减速器设计师，跟大伙讲讲它的难点所在。
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    首先，不谈设计的好不好，符不符合理论，做成后效果如何，就说谐波减速器做出来，做的跟设计的一致，就有两道门槛要跨过去，加工和检测。1 S% x; l+ N1 e5 X- W7 C
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    先说加工，这种减速器的齿都是小模数齿，模数大多位于0.15至0.5之间，国内顶级的做刀具的都做不了，因为模数太小。外国太小模数的刀具不对中国卖。光刀具一环就把一些人卡死了，导致设计的东西加工不出来。
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3 q  _7 R- T( k+ v    然后是检测，目前没有发现什么好的检测设备可以准确的检测齿形的加工情况，因为齿实在太细，精度要求太高，检测这一环，也有许多人过不去。7 Q( v6 ~) S0 J$ q7 _

' _# g! O- u9 _. y9 K! R, P3 G, \% @    说完加工和检测，就是设计了。设计的理论也是一大难关。3 ~* U9 j" Q9 z, L% h" {* v+ i$ ]. G

0 g+ V- ]& u) H- G; q8 E  C    首先，关于这方面的资料实在是太少太少了。像《机械设计手册》，《齿轮手册》，这些大部头的工具书只是对它有提及。仅仅只有几本八九十年代的书，是专门讲这个的，请注意，是八九十年代。尽管是专门讲这个的，但也都讲得很浅，只有笼统的一个原理，深入的细节都没有讲。这几本书有国内的和前苏联的，国内的《谐波齿轮传动技术手册》质量高一些，讲的全面些，年代也最新。前苏联的是《谐波齿轮传动》------伊万诺夫写的，质量高些，与前一本比讲解的要深入些，很多国内书籍没有提到的问题它上面都有讲，研究这个的一定不要错过这本书。* N. a) Q8 {9 z7 Z& t+ H

5 D5 V. H7 N7 [5 D8 ]     但是悲哀的是，这些书上的原理都是流于表面，给出的结论更是不靠谱的。按照上面的结论做出的成品，用起来噪音大，间隙大，精度更不用谈，跟国外的没得比，只能说书上的那一套方法太落后，也许能符合那个年代的要求，但不符合现代机器人的使用要求。
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* I$ w  x% ]7 v0 h  [% N9 S% \    网上的论文倒是不少，但质量只能让人呵呵呵。原理都是基于上面说的那几本书，然后掺一些数学方法进去，再用有限元软件做个模拟分析，结论就出来了。首先基于的原理就已经不太靠谱，没有深入实际，更何况连样机都没加工出来，这些论文也只能在那里论论，没什么实际指导作用。
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3 ^% L$ y2 c8 p    我们抛弃了那些书本和论文，做了许多探索，更改，做出的产品反而进步不少。噪音，精度，寿命方面有很大的提高。
( h* M" ~0 B. Q* _: P- z    如果想深入了解谐波减速器的深入实际的原理，推荐大家去看国外的专利资料。
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6 l4 r- {% C: y( \    另外减速器的材料，热处理，这些技术国内跟国外比也有许多差距。* j% F5 ?& g; T0 {( l: j1 t

4 Y& x/ G. Y2 _8 y# ^5 {" A; s4 b    以上就是我个人所了解的谐波减速器的难点所在，以及个人阅读资料的一些经验。个人观点，仅供参考，如有错误，偏颇的地方，欢迎大家指正。' D' N3 G7 H: O/ h: |3 T' V
   
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/ @% H( k3 G5 T* O" }补充内容 (2015-9-12 11:51):8 X0 {/ T6 h& H- M
     补充一下，准确说《谐波传动技术手册》这本书的结论还是有点靠谱的，研究这个的可以去试试它的结论，看看做出来的实际效果。不过它还只是有点靠谱，只是有点，因为它基于的原理并没有深入的切合实际。
作者: ygang86    时间: 2015-9-11 20:19
就一本《谐波齿轮传动》------伊万诺夫吗？？
作者: shouce    时间: 2015-9-11 20:31
检测设备  是三坐标 不行吗
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作者: shouce    时间: 2015-9-11 20:34
加工设备  用高精度磨床  可以吧  德国的磨齿   行不行     只要有齿形  应该可以的      放心吧  只要有利润   就会有人来做的         
作者: threetigher    时间: 2015-9-11 21:32
机器人技术的关键，除了谐波减速器，还有一个编码器吧。都在日本掌握中，早在80年代就琢磨这个。
作者: 动静之机    时间: 2015-9-11 21:54
本帖最后由 动静之机 于 2015-9-11 21:55 编辑
, }/ w9 r/ Q2 g3 w' l$ x. F* R8 N9 R# l  Q" [9 S$ t' L3 b+ i
我们身处小模数行业， 好像小模数滚刀还没有进入禁运手册吧， 嘿嘿。
  F2 n6 a7 I9 X0 E
$ \' Y, F* h: M9 _3 q关键是齿形，您只要提供图纸，人家就可以卖刀。
& g* i9 j# Z7 U, t/ Q" g% T# V2 e# [, R# g, J# G  f
这张图的右边是个柔轮。
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7 ?+ ^$ }+ z2 T( M! `& m# N
/ t! t2 }0 J' z( U这个柔轮的监测报告：" x5 I4 M: q" S4 l2 ?. M

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作者: orc_roll    时间: 2015-9-11 22:29
特地查了下谐波减速器，下面贴张图片。; v. [. e" j  r$ f+ b/ q' _" O+ n& S
[attach]364505[/attach]
0 V5 V( L6 t4 v' n5 c/ \! h$ L它主要由三个基本构件组成：
0 Y' ~# b# b3 N$ s! s& ?3 a6 E（1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮），它相当于行星系中的中心轮；
! B3 w* R/ }2 n8 L- g2 ?7 E- O6 V（2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮），它相当于行星齿轮；
% }5 N9 `" @7 I, c4 _/ a; L9 m* W（3）波发生器H，它相当于行星架。: B& @+ W; X% K9 Y- m
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。5 w+ t- @0 _% z1 O% O
以上来源于百度百科。
作者: 筱羽    时间: 2015-9-11 22:38
本帖最后由 筱羽 于 2015-9-11 23:03 编辑 : C4 q! R- X: |$ k) W

5 o8 s5 l9 ~2 N3 t' Y- _哈哈，楼主见多识广，有深度。侃侃而谈，信息量很大。
作者: shouce    时间: 2015-9-12 06:56
动静之机 发表于 2015-9-11 21:54
) u6 M& g  B5 l& H. \我们身处小模数行业， 好像小模数滚刀还没有进入禁运手册吧， 嘿嘿。
. M! a4 E4 Q( T% A, `4 n( w9 w& d- g4 i# X  |, p# T
关键是齿形，您只要提供图纸，人家 ...
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这个是德国的  克林贝格  检测报告呀
作者: 坏坏小子    时间: 2015-9-12 09:03
星期三的时候，我们公司还特意培训了，RV减速器、谐波减速机、行星减速机三者的区别，以及他们的结构和各自的优缺点？使用场合？国内外供应商厂家有那些，，, D& a9 H0 `2 f7 ~
刚才楼主说到了谐波减速机的国内有一家做的还不错--  应该是 绿的 吧，
作者: 机械——菜鸟    时间: 2015-9-12 09:07
shouce 发表于 2015-9-11 20:31 : `. N. c2 ]' T2 V* m9 L
检测设备  是三坐标 不行吗

$ u6 M6 ]! Q/ N6 ~# U) |6 Y- ]7 z估计齿太小，精度不行吧!; Y( q0 e- Q; x7 ?1 V' E
作者: 司马兆月    时间: 2015-9-12 09:12
谐波减速器  记得机械手册有  不过不是怎么设计  而是标准化的  可以查出参数
作者: 高山无言001    时间: 2015-9-12 11:53
ygang86 发表于 2015-9-11 20:19 & a2 f+ [: w4 G: S+ n9 T
就一本《谐波齿轮传动》------伊万诺夫吗？？

3 W# }: V0 V8 J/ K其他的你可以去看看，但这一本质量最高。* r5 d$ @( c0 u! s* ^7 a
作者: 高山无言001    时间: 2015-9-12 11:55
动静之机 发表于 2015-9-11 21:54
, W( a9 k  O8 @" l我们身处小模数行业， 好像小模数滚刀还没有进入禁运手册吧， 嘿嘿。
9 P' @5 ~8 j5 L. m& \+ x  Y2 l9 O" v0 v( E3 }
关键是齿形，您只要提供图纸，人家 ...

! C) Z8 V- w, s外齿轮你可以滚，内齿轮呢？
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作者: 番茄唐龙    时间: 2015-9-12 12:03
动静之机 发表于 2015-9-11 21:54
& F8 T( W3 E$ S1 J. V我们身处小模数行业， 好像小模数滚刀还没有进入禁运手册吧， 嘿嘿。( x4 Q6 a* c! C  O9 y
) F3 i) h7 G6 N& j3 J
关键是齿形，您只要提供图纸，人家 ...

9 P9 t& Q) J1 S( ~3 P) Q大侠这是德国的检测设备？克林贝格？
作者: ygang86    时间: 2015-9-12 20:38
高山无言001 发表于 2015-9-12 11:53 ! f# C: Q* X" f! q; Q! y
其他的你可以去看看，但这一本质量最高。

4 e) |4 |3 o! }  a4 `请问楼主你有这个的电子档  麻烦发我一份到我邮箱ygang86@126.com  谢谢了！！6 z/ p7 L# M5 D5 ]
作者: 盗版小朝    时间: 2015-9-12 21:35
作为一个小水，平日陪很多DIY雕刻机的朋友玩，其中有四位做五轴的，其中一个是我学长，买的日本二手，表示日本二手也比中国全新要好，两个买的全新，表示好不容易折腾太机器，还是买好的吧，另一个持观望态度，不过估计也是马上被两个买全新谐波的安利掉了……好吧说了一堆废话，国产谐波在各种人心里都是不靠谱的象征……
作者: 太多遗憾    时间: 2015-9-13 19:26
国内企业多做点研究吧 总是跟在别人屁股后面跑
作者: 火舞青春    时间: 2015-9-13 22:41
哈哈，楼主见多识广，信息量很大。
作者: 高山无言001    时间: 2015-9-14 11:43
ygang86 发表于 2015-9-12 20:38 . [8 ^$ l) E2 u0 l% V1 f
请问楼主你有这个的电子档  麻烦发我一份到我邮箱  谢谢了！！
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电子档的我也没有。上淘宝去买个复印版的吧，不贵。电子档看的眼睛也累啊！
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作者: 竹杆捅飞机    时间: 2015-9-15 10:34
“中技克美”的谐波减速器不知大侠们有没有听说过，东西怎么样
作者: 郝奇吾乃    时间: 2015-9-16 23:21
论文也只能在那里论论
作者: 桃源居士A    时间: 2015-9-18 17:57
乐于助人！
作者: caozhengsup    时间: 2015-11-29 09:23
竹杆捅飞机 发表于 2015-9-15 10:34 - a+ P0 f# P7 T# a
“中技克美”的谐波减速器不知大侠们有没有听说过，东西怎么样
4 D% a' u2 _1 u2 P$ q
东西一般* }7 N! c; t2 ?: X/ H4 h
作者: 光伏自动线    时间: 2015-12-4 21:21
谐波减速机
作者: double_p    时间: 2016-4-19 17:06
动静之机 发表于 2015-9-11 21:54 0 R' I4 D' J0 A
我们身处小模数行业， 好像小模数滚刀还没有进入禁运手册吧， 嘿嘿。
0 B# Y! O4 R3 ^% j( B6 `8 n  a  D5 L( q& V- ~- A% O, B- ?  I9 k
关键是齿形，您只要提供图纸，人家 ...

7 x7 ?- v+ w8 g2 i, b5 R我觉得很多东西不是禁运不禁运，而是人家愿不愿意卖个咱们中国企业
2 B! |" \) `/ {9 z3 s* g) L
作者: 姚凯machine    时间: 2016-4-20 19:13
高大上
作者: 低调哥sj    时间: 2016-12-8 16:04
动静之机 发表于 2015-9-11 21:54+ q/ m  K3 y6 C$ k8 Z
我们身处小模数行业， 好像小模数滚刀还没有进入禁运手册吧， 嘿嘿。, x# O( D7 M( T( M

3 V( f7 d+ s2 v  h. j% b关键是齿形，您只要提供图纸，人家 ...
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可以提供一下检测柔轮设备的相关资料吗
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作者: 任少雄    时间: 2018-5-25 14:16
行家啊！
作者: zhangxuyan9527    时间: 2018-6-22 14:35
纳博特斯克
作者: southn    时间: 2019-4-28 11:08
国内是哪家，楼主
! [/ e9 E; E0 w5 X' u; V
作者: Jerry_x63    时间: 2019-4-28 12:42
southn 发表于 2019-4-28 11:08
3 j3 ?: K( k, m* A0 y7 U国内是哪家，楼主
* R4 Y6 b6 n; F9 n& X
绿的谐波，苏州的
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作者: 高度jixie0697    时间: 2019-8-14 13:59
谐波减速器看起来结构简单，但是加工难度不是一点点大，在加工方面需要进口的高精数控车床 加工中心 磨床 特别是滚齿机日本三菱以上等级的设备才能做这样小模数的齿轮，并且像柔轮这样的加工夹具必须要进口才能满足要求，目前我们公司用的是卡西富基的滚齿机，测量是用的德国克林贝格P26 数控车和加工中心用的是日本森精机全进口设备。
作者: 涂红宇    时间: 2020-3-17 21:51
楼主谈谈RV减速器如何呢？



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