1. 研究目的与意义

谐波行星传动机构具有结构紧凑、体积小、质量轻、传动比大、承载能力高等特点，在工程各领域得到了广泛应用。但其传动所需的柔轮须用特种合金来制造，由于价格高、热处理工艺复杂、制造精度高，故制造成本居高不下，并且柔轮易疲劳、磨损后传递效率精度急剧下降，使其应用受到极大限制。

本课题设计一种新型内置式低速电机谐波传动装置，将普通减速传动中的谐波行星传动、摆线针轮传动、少齿差行星传动、滚子从动件盘形凸轮传动等机构进行组合，以偏心轮及从动杆替代波发生器与柔轮，通过滚子从动杆上的滚子与波轮的啮合替代普通谐波传动中柔轮与波轮的啮合，用滚子从动杆的径向运动代替谐波传动中柔轮的弹性变形，达到传动目的。这样，装置中的柔轮、从动杆均采用普通碳钢加工，机构整体制造成本显著下降，耐磨性能也大为提高。

2. 课题关键问题和重难点

本课题所设计的新型内置式低速电机谐波传动装置，其关键问题和难点包括以下几点：

1、为了保证从动杆滚子与齿圈齿廓相啮合，需要求出滚子中心的运动轨迹，即齿圈理论齿廓曲线方程式。

2、滚子半径和偏心距的确定，滚子半径受到理论齿廓曲线最小曲率半径的限制。偏心距受齿数和齿圈直径大小影响。以及其他结构参数的选择。

3. 国内外研究现状（文献综述）

谐波齿轮传动是上世纪五十年代中期随着空间技术的发展，在弹性薄壳理论的基础上发展起来的一种新型齿轮传动技术。它是由美国的musserc.w.于1955年首次提出并获得美国专利。我国对谐波传动技术的研究虽然起步较晚，但经过几十年的发展，也取得了一定的成果。西北工业大学的沈允文教授和北京中技克美谐波传动公司的李克美工程师发表了关于柔轮应力强度计算、谐波传动载荷分布、谐波传动轮齿侧隙等多篇论文；北京工商大学的辛洪兵教授对谐波传动的各个方面进行了较为深入的研究，其研究范围涉及谐波传动的齿形、传动比极限、柔轮材料、柔轮齿圈的应力等各个方面；国内的其他学者也对谐波齿轮传动中柔轮的变形、柔轮成型技术和谐波传动间的润滑等问题进行了研究，得出了一定的结论[1]。

谐波行星传动机构具有结构紧凑、体积小、质量轻、传动比大、承载能力高等特点[2]，在工程各领域得到了广泛应用。但其传动所需的柔轮须用特种合金来制造，由于价格高、热处理工艺复杂、制造精度高，故制造成本居高不下，并且柔轮易疲劳、磨损后传递效率精度急剧下降，使其应用受到极大限制[3]。

本课题设计一种新型内置式低速电机谐波传动装置，将谐波行星传动、摆线针轮传动、少齿差行星传动、滚子从动件盘形凸轮传动等机构进行组合[4]，以偏心轮及从动杆替代柔轮与波发生器，通过滚子从动杆上的滚子与波轮的啮合替代普通谐波传动中柔轮与波轮的啮合，用滚子从动杆的径向运动代替谐波传动中柔轮的弹性变形，达到传动目的[5]。这样，此滚子谐波传动装置中的柔轮、从动杆均采用普通碳钢加工，机构整体制造成本显著下降。并且采用摆线针轮结构，运动平稳、噪音低、使用可靠、寿命长[6]。

4. 研究方案

本课题所设计的新型内置式低速电机谐波传动装置，其设计思路与步骤如下：

1、根据从动杆滚子与齿圈齿廓相啮合条件，需要求出齿圈理论齿廓曲线方程式。

2、滚子半径的确定和偏心距的选择。滚子半径受到理论齿廓曲线最小曲率半径的限制。偏心距受齿数和齿圈直径大小影响。

5. 工作计划

第1周（2022年3月2日至2022年3月6日）

完成英文翻译，提交英文翻译给知道老师批阅。

第2周（2022年3月9日至2022年3月13日）