
谐波减速器的设计和研发难点主要围绕钢轮、柔轮和波发生器三个部件展开,包括:1)齿形的设计,一般而言,各家厂商的谐波齿形各不相同,这也是谐波减速器差异化所在,如哈默纳克的IH齿形,绿的谐波的P齿形和浙江来福的δ齿形等,其中HD的IH齿形是基于余滋凸轮波发生器开发的双圆孤达形,该产品凭借独特优势垄断了主要国际市场。
2)柔轮设计和处理工艺,柔轮的成型工艺是整个谐波减速器中技术难点最大的,也是很多企业的技术机密,而柔轮和钢轮的材料、材质和热处理是也是减速机需要突破的技术难点。除形状之外,柔轮的材料和外理工艺也是影响波发生器性能的因素,日本HD在柔轮材料上使用疲劳强度大的特殊钢材,与普通的传动装置不同,同时啮合的齿数占总齿数的约30%,而且是面接触,使得每个齿数所承受的压力变小,可获得很高的转矩容量,其超短杯型号CSD组合内置黄型交又淡生轴承型和SHD刚轮与交又滚柱轴承一体型,此外,HD采用铝等轻合金材料制造波发生器与壳体,使整机重量大幅度减轻。3)波发生器的疲劳性能,柔性轴承是波发生器的核心部件,在工作中,柔性轴承通过其弹性变使减速机达到高减速此的性能要求,在循环交变载荷作用下极易发生疲劳失效,其疲劳寿命决定着波发生器的寿命,进而决定减速机的寿命。影响零部件疲劳性能的因素主要包括尺寸、表面形状、平均应力等,通常可通过选择合适的材料、结构的改进、尺寸大小的优化、表面化处理,表面防护措施的添加、改进加工方式等方法提高零部件的疲劳性能。凸轮式柔性波发生器能全面控制柔轮变形,承载能力大,刚度好,适于标准化批量生产,HD的IH齿形谐波减速器就是采用了余弦凸轮波发生器。整体看,谐波减速器的设计和研发难点众多,对一家企业从材料、设计到加工方式、加工工艺等都提出了极高要求,因此行业壁垒较高。