刘铭杉

(南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

在航天工程、机器人领域中，要求精密传动装置具有体积小和承载能力大的特点，故常采用短杯谐波齿轮传动。研究表明，柔轮的最大径向力和最大等效应力随着长径比的减小而增加[1]。其余条件相同的情况下，如图1所示，短杯柔轮轮齿倾斜更严重，这影响了谐波减速器的承载能力，减速器很容易发生“跳齿”现象[2]。此外，减速器中的柔性轴承也是易被破坏的部件。故短杯谐波减速器极易发生破坏、失效，其性能优劣直接决定了整个系统的寿命和承载能力。

图1 不同杯长柔轮装入波发生器时张角 对比示意图

目前，国内针对上述性能而做的谐波减速器试验台的研究还很少，四川大学的裴欣等[3]实验研究了转速、载荷对谐波减速器传动误差的影响；中国地质大学的尹之祥[4]设计了谐波减速器的非线性摩擦实验、传动误差实验和滞回刚度实验；而这其中关于短杯谐波减速器的试验研究更是少之又少。针对这种情况，设计了一谐波减速器性能综合测控系统，此测控系统可测试短杯谐波减速器的效率、极限承载能力、温升等性能参数。本设计结构简单、容易实现、操作方便且精度较高。

1 性能测控试验台结构设计概述

精密短杯谐波减速器测控试验设计示意图如图2所示，其主要由试验台结构部分、控制台部分及电源组成。试验台由减速器样机、驱动电机、两台转矩转速传感器、温度传感器、磁粉制动器、若干联轴器等机械结构组成，这部分被安装固定在T形槽工作台上。……