谐波减速器传动精度测试仪

一种新型谐波减速器传动精度测试仪器

张彦君（国营第702厂检测中心）

关键词：谐波减速器、传动精度、动态、测试仪器

摘 要：谐波减速器得到航天军工大力推广使用后，动态精度测试成为发展瓶

颈，现介绍一台已经试用3年的专用测试仪器。

一、 背景

谐波减速器是利用行星齿轮原理发展起来的一种新型减速器。谐波传动是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。谐波减速器主要有三大件构成：

① 带有内齿圈的刚轮，相当于行星系中的中心轮。 ② 带有外齿圈的柔轮，相当于行星系中的行星轮。 ③ 凸轮波发生器，相当于星星架。 在减速器使用时，通常采用凸轮波发生器主动，钢轮固定，柔轮输出的形式。当凸轮装入柔轮后，迫使柔轮剖面由原来的圆形变成椭圆形，长轴两端附近的齿与刚轮完全啮合，而短轴两端附近的齿与刚轮完全脱开，其他区段的齿则与刚轮处于啮合于脱开的过渡状态。

谐波减速器的主要特点：由于啮合是采用多面接触故承载力强；体积小重量轻；传动比大；传动效率高，传动平稳无冲击等。

谐波减速器在国内于六七十年代开始研制，到目前已有不少厂家专门生产，其中国营第702厂就于八十年代开始定型批量生产，到目前已形成3大类10种系列产品，被广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业和领域。 二、 谐波减速器的测试

谐波减速器几何量精度测试主要就是传动精度误差，包括左、右两面的传动误差和回程误差。通常精度测试分为两种，即静态测试和动态测试。 1、静态测试

使用光学分度头、正多面棱体和自准直光管。测试时将减速器安装在分度头主轴上，输出轴上安装正多面棱体，使用自准直光管进行精密转角定位，在每间隔多面棱体一个面时，由分度头读出输入端回转角度，再由减速比换算到输出轴上得到该区段的传动精度误差，依此得到输出轴一转内最大误差，同时对应输出轴同一位置时正反转的读数差换算后得到该位置的回差。该方法缺点是不能涵盖全部被测位置，应小于等于实际最大误差，但可操作性强，故仍在广泛使用。 2、动态测试

目前国内多家院校在研制谐波减速器综合测试仪器，甚至将几何精度测试与力学测试（刚度、传动效率）放在一起，但笔者更倾向于二者分离测试。经702厂计量测试技术人员与成都某公司联合研发一台“谐波减速器传动误差分析仪”，现已使用三年多，实践证明此仪器设计简洁，操作简易，测试稳定，重复性好，数据可靠。

三、 谐波传动误差分析仪简介

1、仪器原理

本仪器是由电机驱动，使得减速器输入轴主动回转，通过传动链带动从动轴连续回转，由输入轴和输出轴圆光栅传感器连续读取两轴的瞬时回转角。经计算

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