谐波齿轮减速机优缺点及应用

第一篇：谐波齿轮减速机优缺点及应用

谐波齿轮减速机优缺点及应用

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由于谐波齿轮减速机的构造和工作原理与普通的齿轮减速机友很大的差异，决定其在应用上有所不同，下面列出谐波齿轮减速机的优缺点及应用领域。

主要优点

(1)传动速比大。单级谐波齿轮传动速比范围为70~320，在某些装置中可达到1000，多级传动速比可达30000以上。它不仅可用于减速，也可用于增速的场合。

(2)承载能力高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多，双波传动同时啮合的齿数可达总齿数的30％以上，而且柔轮采用了高强度材料，齿与齿之间是面接触。

(3)传动精度高。这是因为谐波齿轮传动中同时啮合的齿数多，误差平均化，即多齿啮合对误差有相互补偿作用，故传动精度高。在齿轮精度等级相同的情况下，传动误差只有普通圆柱齿轮传动的1/4左右。同时可采用微量改变波发生器的半径来增加柔轮的变形使齿隙很小，甚至能做到无侧隙啮合，故谐波齿轮减速机传动 空程小，适用于反向转动。

(4)传动效率高、运动平稳。由于柔轮轮齿在传动过程中作均匀的径向移动，因此，即使输入速度很高，轮齿的相对滑移速度仍是极低(故为普通渐开线齿轮传动 的百分之—)，所以，轮齿磨损小，效率高(可达69%~96％)。又由于啮入和啮出时，齿轮的两侧都参加工作，因而无冲击现象，运动平稳。

(5)结构简单、零件数少、安装方便。仅有三个基本构件，且输入与输出轴同轴线，所以结构简单，安装方便。

(6)体积小、重量轻。与一般减速机比较，输出力矩相同时，谐波齿轮减速机的体积可减小2／3，重量可减轻1／2。

(7)可向密闭空间传递运动。利用柔轮的柔性特点，轮传动的这一可贵优点是现有其他传动无法比拟的。

主要缺点

(1)柔轮周期性地发生变形，因而产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏。

(2)转动惯量和起动力矩大，不宜用于小功率的跟踪传动。

(3)不能用于传动速比小于35的场合。

(4)采用滚子波发生器(自由变形波)的谐波传动，其瞬时传动比不是常数。

(5)散热条件差。

应用范围

谐波齿轮减速机在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农 业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用，特别是在高动态性能的伺服系统中，采用谐波齿轮传动

更显示出其优越性。它传递的功率从几十瓦到几十千瓦，但 大功率的谐波齿轮传动多用于短期工作场合。

第二篇：齿轮传动的优缺点分析

齿轮传动的优缺点分析

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第三篇：齿轮和带轮的优缺点

齿轮和带轮的优缺点

一． 带轮的优缺点

A.优点：1）能缓和载荷冲击；2）运动平稳，无噪声；3）制造和安装不像啮合传动那样严格；4）过载时将引起带在带轮上打滑，因而可以防止其他零件的损害；5)可增加带长一适应中心距较大的工作条件。B.缺点；1）有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比；2）传动同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；3）带的寿命较短。

二． 齿轮传动的优缺点

A.优点：工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动比效率高；机构紧凑；功率和速度适用范围广等。B.缺点：齿轮制造需用专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。

第四篇：三级圆柱斜齿轮减速机调研报告

三级圆柱斜齿轮减速机调研报告

三级圆柱斜齿轮减速机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，其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。它的工作原理是：其利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的装置；按照传动的布置形式可分为展开式和分流式。三级圆柱斜齿轮减速器的齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工，承载能力高、噪声低；主要用于带式输送机及各种运输机械，也可用于其它通用机械的传动机构中。它具有承载能力高、寿命长、体积小、效率高、重量轻等优点，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置中。

在目前用于传递动力与运动的机构中，三级圆柱斜齿轮减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，三级圆柱斜齿轮减速机具有减速及增加转矩功能广泛应用于：电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等方面的驱动和减速装。

在国际上，减速器的设计与制造以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。

目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。

而国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器(500kw以上)，多从国外(如丹麦、德国等)进口，花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年代初期，国内出现的三环(齿轮)减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积(或重量)比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“内平动齿轮减速器”不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量(或体积)比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。

国内目前生产齿轮减速机的厂家数目众多，如对各种类型的圆柱齿轮机圆锥——圆柱齿轮或者齿轮——蜗杆减速器系列产品，国内主要厂家有南京高精齿轮股份有限公司、宁波东力传动设备有限公司、江阴齿轮箱制造有限公司、江苏泰星减速器有限公司、江苏金象减速机有限公司、山西平遥减速机厂等。对像蜗杆减速器，目前国内主要生产圆弧圆柱蜗杆减速器、锥面包络圆柱蜗杆减速器、平面二次包络环面蜗杆减速器等多种类型，主要生产厂家有江苏金象减速机有限公司、首钢机械制造公司、杭州减速机厂、杭州万杰减速机有限公司、天津万新减速机厂、上海浦江减速机有限公司等。对各种通用行星齿轮减速器、包括标准的NGW系列行星齿轮减速器，也包括各类回转行星减速器及封闭式行星齿轮减速

器等，主要生产厂家有荆州巨鲸动机械有限公司、洛阳中重齿轮箱有限公司、西安重型机械研究所、石家庄科一重工有限公司、内蒙兴华机械厂等

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十五、十一五”期间，由于国家采取了积极的财政政策，固定资产投资力度加大，特别是基础建设的投资，使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展，因此，对减速机的需求也逐步扩大。随着国家对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目的开工，减速机市场前景看好，整个行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机，以满足市场的需求。

从行业内企业发展情况来看，近年来，江苏省、浙江省的民营企业发展速度很快，已经成为行业中的一支生力军。此外，山东省淄博地区的减速机厂家也很多。一些发展速度较快的民营企业，在完成了原始积累后，不断发展壮大。他们紧跟市场变化，及时调整产品结构，对产品质量的要求也在不断提高。为了增强竞争力，他们加大购置检测设备、实验设备以及扩大厂房的资金投入，加工能力及技术水平提高很快，同时还重视人才的培养与引进，企业已开始向规范化、标准化方向发展。

自20世纪60年代以来,我国先后制订了《JB1130—70圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器标准,除主机厂自制配套使用外,还形成了一批减速器生产厂。我国现有齿轮生产企业613家(其中国有与集体所有的大中型企业110家,国有、集体所有的小企业435家,私有企业48家,三资企业25家)。生产减速器的厂家有数百家,年产通用减速器75万台左右,年生产总值约250亿元。这些企业和厂家对发展我国的机械产品作出了贡献。

20世纪60年代的减速器大多数是参照前苏联20世纪40～50年代的技术制造的,后来虽有所发展,但限于当时的设计、工艺及装备条件,其总体水平与国际水平有较大差距。

改革开放以来,我国引进了一批先进的加工装备。通过不断引进、消化和吸收国外先进技术以及科研攻关,开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大的提高,通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179—60的8～9级提高到GB10095—88的6级,高速齿轮的制造精度可稳定在4～5级。部分减速器采用硬齿面后,体积和重量明显减小,承载能力、使用寿命、传动效率有了大幅度的提高,对节能和提高主机的总体水平起到明显的作用。

从1988年以来,我国相继制定了50～60种齿轮和蜗杆减速器的标准,研制了许多新型减速器,这些产品大多数达到了20世纪80年代的国际水平。目前,我国可设计制造2800kW的水泥磨减速器、1700mm轧钢机的各种齿轮减速器。各种棒材、线材轧机用减速器可全部采用硬齿面。但是,我国大多数减速器的水平还不高,老产品不可能立即被替代,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。

中国齿轮行业在20世纪90年代的快速发展,已基本完成了由卖方市场到买方市场的转变。随着我国体制改革的深入,充分发挥行业协会作用,加强行业自律性市场约束,形成有序竞争的市场机制,是当前市场发展的迫切任务。总之,当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率;二低即低噪声、低成本;二化即标准化、多样化。减速器和齿轮的设计与制造技术的发展,在一定程度上标志着一个国家的工业水平,因此,开拓和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景。

第五篇：臭氧应用优缺点

臭氧应用优缺点

预臭氧的主要作用是杀藻、改善絮凝沉淀效果、去除部分有机物、优点：臭氧－生物活性炭滤池工艺是将活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化降解及臭氧灭菌消毒四种技术合为一体，与传统水处理工艺相比，具有明显的优势，主要体现在：

① 常规加氯工艺处理的自来水的Ames致突变试验结果多为阳性，而臭氧-生物活性炭工艺处理后为阴性；② 臭氧－活性炭工艺对有机污染物的去除率为50％以上，比常规处理提高15～20个百分点；③ 提高色度和嗅味的去除率，改善感官性指标；④ 提高对铁、锰的去除率；⑤ 可以去除氨氮到90％左右，水中的氨氮和亚硝酸盐可被生物氧化为硝酸盐，从而减少了后氯化的投氯量，降低了三卤甲烷等消毒副产物的生成；⑥ 有效去除AOC、蛋白氨氮，提高处理水的生物稳定性，提高管网水质。

另外臭氧和活性炭联合使用，还可以延长活性炭的运行寿命，减少运行费用。

缺点：尽管臭氧－生物活性炭滤池深度处理技术对于控制饮用水质污染和改善水质发挥了较好的作用，但也存在局限性。主要表现在：

① 臭氧氧化处理饮用水存在臭氧利用率低、氧化能力不足等缺陷；② 臭氧可以有效降解含有不饱和键或者部分芳香类有机污染物，而对于部分的稳定性有机污染物(如农药、卤代有机物和硝基化合物等)难以氧化降解。臭氧对一些有机物的降解仅仅局限与母体化合物结构上的变化，可能会生成毒性更大且不易被生物活性炭降解的中间氧化产物；③ 臭氧可以将大分子有机物氧化成小分子有机物，而有研究表明，活性炭吸附对分子质量为500～3000Da的有机有较好的去除效果，而对大分子和小分子的有机物去除效果较差。臭氧氧化后有机物的分子质量变小，将不利于活性炭的吸附；④ 当水中含有溴化物（Br-）时，臭氧氧化将会生成溴酸根（BrO3-）及溴代三卤甲烷（Br-THM）等有害副产物，对人体健康有很大的影响。