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諧波減速器在空間飛行器中的應用_周暉

諧波減速器在空間飛行器中的應用

周 暉,溫慶平,張偉文

(蘭州物理研究所,甘肅蘭州 730000)

摘 要:首先介紹了諧波減速器的傳動原理和特性,然后介紹了美國、歐盟、日本等國家和地區發展、應用空間諧波減速器的概況,分析了諧波減速器應用于空間環境的關鍵技術,最后提出了我國開展星用諧波減速器研究的建議。

關鍵詞:諧波減速器;空間飛行器;關鍵技術中圖分類號:TH703.5

文獻標識碼:A

文章編號:100627086(2004)0420187206

HARMANIC D RIVE USE D IN SPACECRAFT

ZH OU H ui ,WEN Q ing 2ping ,ZHANG Wei 2w en (Lanzhou I nstitute of Physics ,Lanzhou 730000,China)

Abstract :The working principle and characteristics of the harmonic drive are introduced ;A summary about US ,EU and Japan to develop and apply harmonic drive in spacecraft is given.The key technology about harmonic drive used in spacecraft is analysised.S ome advice about developing space harmonic drive in our country were given.

K ey w ords :harmonic drive ;spacecraft ;key technology

1 引 言

諧波齒輪減速器是由美國的C.Walton Musser 教授專門針對空間應用需求于1953年發明的,1955年獲

得美國專利,1960年在紐約展出實物。由于諧波減速器具有回差小、單級減速比范圍大、運動平穩、低噪聲、傳動效率高、承載力大、體積小、質量輕等多種其他減速器不具備的優點,因此一經問世就立刻引起了各國的普遍重視,美國、前蘇聯、日本、德國、英國等國家以及我國都開展了諧波減速器的理論、制造、加工、

諧波減速器在空間飛行器中的應用_周暉

潤滑圖1 諧波減速器構成示意圖

等技術研究[1~4],美國等先進國家已將該項技術大量應用于空間飛行器的各種實施展開、驅動、精密指向、掃描、空間機器人活動關節等運動機構上,并已推廣應用到地面雷達天線、通訊、電子、醫療器械、工業機器人、儀器儀表等多種行業中,獲得了巨大的軍事收益和社會效益[5~8]。2 諧波減速器的傳動原理和特性

諧波齒輪減速器主要有三大基本組件:波發生器、柔輪和剛輪,具體構成如圖1所示。

波發生器:使柔性齒輪按一定規律產生周期性彈性變形波的構件,一

般由橢圓凸輪及柔性軸承組成。

柔性齒輪(簡稱柔輪):在波發生器作用下能產生可控彈性變形的薄壁齒輪,一般由合金結構鋼經特殊工藝加工制成。

收稿日期:2004209217.

作者簡介:周暉(1972-),女,吉林省雙陽縣人,高級工程師,從事空間機械潤滑技術研究工作。

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81 第10卷第4期2004年12月 真空與低溫Vacuum &Cryogenics

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