1. 研究目的与意义

谐波减速器是20 世纪50 年代伴随着空间科学技术的发展，基于在弹性薄壳弹性变形理论，应用金属挠性和弹性力学原理发展起来的一种全新传动形式。由美国发明家C Walt MUSSEＲ 首先提出，经日本引入后发展实用化。我国从20 世纪60 年代就开始谐波方面的研制工作，但到目前为止国内谐波齿轮的专业生产厂家仍然很少。国外的生产厂家有日本的Harmonic Drive; 国内主要生产厂家有北京中技克美、北京谐波传动所、苏州绿的等。

由于具有传动比大、结构简单、体积小、重量轻、传动效率高、承载能力大等特点，自谐波传动理论诞生以来就在航空航天、精密仪器、雷达和机器人领域得到广泛应用，但是一般传统的设计方法虽然能满足设计指标，但是设计效率低，成本高，周期长，限制了谐波齿轮传动技术的推广应用。因此对谐波齿轮减速器进行参数化设计，对实际设计有很好的实用价值。

2. 课题关键问题和重难点

课题的关键问题在于谐波齿轮减速器的结构设计以及对谐波齿轮减速器的最主要构件柔轮进行有限元分析。

对谐波齿轮减速器的机构设计难点在于确定电动机的的选择、传动比的计算与分配、传动装置运动和动力参数的计算，以及谐波齿轮上作用力的计算、轴的设计计算、润滑油的选择与计算。工业设计中需要考虑很多因素，一般传统的设计方法存在设计效率低、成本高、周期长的弊端，因此对谐波齿轮减速器进行参数化设计尤为重要。

柔轮作为传动装置中的重要部件，需对其做有限元分析，从柔轮所受力与运动状况出发，分析校验所设计的参数是否合理，如何改进可优化设计，是为一大难点。并且由于以往设计学习中并未接触过柔轮的设计，此次设计过程中需要详细地了解一下柔轮的特性与设计、配合要点，以求能充分发挥其作用，提高减速器的效用。

3. 国内外研究现状（文献综述）

减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。按照传动级数不同可分为单级和多级减速机；按照齿厂轮形状可分为圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机和圆锥－圆柱齿引轮减速机；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同进轴式减速机。减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置 。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。

谐波齿轮传动也是由三个基本构件所组成：固定的内齿刚轮、柔轮（即其基体与从动轴相连的弹性薄壁套杯在柔轮开端的母线上做出齿圈）、和使柔轮发生径向变形的波发生器。和普通减速器相比，具有以下优点：

1.结构简单、体积小、重量轻；

4. 研究方案

谐波齿轮减速器传动装置的总体设计，包括：确定传动方案：单级谐波齿轮减速器；电动机的选择；传动比的计算及分配；传动装置运动、动力参数的计算。

研制方案包括减速器外传动件的设计和减速器内传动件的设计计算。

研究方案由谐波齿轮上作用力的计算、对柔轮做有限元分析、轴的设计计算、减速器装配草图的设计、画装配草图、减速器箱体的结构尺寸设计、润滑油的选择与计算、画装配图和零件图组成。

5. 工作计划

第1周（2022年2月20日至2022年2月24日）

完成英文翻译。

第2周（2022年2月27日至2022年3月3日）