[摘要]：谐波齿轮传动是 50 年代中期，随着空间技术的发展，在薄壳弹性变形的理论基础上发展起来的一
种新型的传动技术。我国从 1961 年开始谐波齿轮传动方面的研制工作，并且在研究、试制和使用方面取得了较大的 成绩。但是在民用产品应用中，谐波减速器存在着传动“爬行”和“丢步的现象严重影响其谐波齿轮类产品的设计制造， 也制约着其产品的不断推广，是该产品亟待解决的技术难题。本文主要介绍了谐波齿轮传动的原理，发展历史，应 用领域，发展趋势及其优缺点。前半部分介绍了谐波齿轮减速器的设计计算，为了更好地分析谐波齿轮传动，后半 部分用 PRO/E 建立了三维模型。写出了主要零件的绘制过程，并展示了各个零部件，最后给出了装配图。
1.1 选题的目的及研究意义 选题的目的：波传动是 50 年代中期随着空间科学技术的发展，在薄壳弹性变形的理论基础上 发展起来的一种新型传动技术。我国从 1961 年开始谐波齿轮传动方面的研制工作，并且在研究、试 制和使用方面取得了较大的成绩。到目前为止，我国已有几十家单位从事这方面的研究工作，先后 研制成多种类型的谐波齿轮传动装置。这些成果也很快应用于民用领域，为企业创造了很大利润的 同时，也暴露出产品的一些问题，如“爬行”、“丢步”现象。严重影响到谐波齿轮类产品的设计 制造，也制约着产品的推广。因此，应用科学的方法和手段对谐波齿轮进行深入的分析研究，解决 存在的问题，也就更加紧迫，也非常必要，这也是我选题的目的。 研究意义：谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生 器组成，具有高精度、高承载力等优点，和普通减速器相比，由于使用的材料要少 50%，其体积及 重量至少减少 1/3。如果能够对谐波齿轮在民用中存在的问题进行解决和改善，打破谐波齿轮的应 用局限性，将谐波齿轮进行推广，将极大地提升各种传动器，减速器等机械产品的效率，传动精度 等。 1.2 课题相关领域的研究现状和发展趋势 谐波传动的国内发展现状与趋势 ：我国从 1961 年开始谐波传动方面的研制工作，并且在研究、 试制和使用方面取得了较大的成绩。到目前为止，我国有几十家单位从事这方面的研究工作，并先 后研制成了多种类型的谐波齿轮传动装置。如传动误差小于 9、回差小于 4的高精度谐波齿轮传动 装置，噪声小于 45dB 的高灵敏度小型谐波齿轮传动装置，用于水下极光探测仪的谐波传动装置，以 及用于导弹发射架和雷达传动系统中的动力谐波传动装置等，为我国谐波传动的研制和开发工作打 下了坚实的基础。 北京市是中国重要的谐波传动产品生产基地，拥有以北京中技克美谐波传动有限公司、北京谐 波传动技术研究所和北京天阶科技工业公司等为代表的谐波传动产品的主要生产单位。国内谐波传 动公司的产品已经长期应用于国防工业和多种民用机械产品领域，部分产品已出口国外，并开发成 功固体润滑谐波传动和短杯谐波传动产品。 2006 年，北京工商大学基于椭圆凸轮波发生器，开发成功了具有自主知识产权的谐波齿轮传动 双圆弧基本齿廓、谐波齿轮加工刀具以及双圆弧谐波齿轮传动装置。经 FEM 分析显示，双圆弧齿形 有效减小了柔轮齿根应力。对比试验则表明，双圆弧谐波齿轮传动的运动精度和传动刚度明显优于 渐开线谐波齿轮传动，特别是在低载荷段，传动增加了 40%以上。 谐波传动的国外发展现状与趋势 ：日本的谐波传动技术和产业发展较快。1964 年，日本 Hasegawa 齿轮公司生产了实用化谐波传动减速器；1970 年，Hasegawa 公司与 USM 公司在日本东京 合资创立了谐波传动系统有限公司（Harmonic Drive System Inc.）。根据合作协议，谐波传动系 统公司从 Hasegawa 公司获得谐波传动机构商业权益。1976 年 9 月，公司资本金降至 1 亿日元，谐 波传动系统公司成为 USM 公司的全资子公司。1977 年，谐波传动系统有限公司开始生产销售驱动器 和控制器等工厂自动化设备。1984 年 12 月，为了拓展市场，谐波传动系统有限公司在台湾和韩国 设置了销售代理。1987 年，其为拓展美国市场，创建了子公司 HD System 公司，与 Mitsui & Co. Ltd 签署了在韩国的产品分销协议。1988 年，开始生产具有新开发的 IH 齿形的谐波传动减速器。1989