谐波齿轮传动基本术语
1主题内容与适用范围
本标准规定了谐波齿轮传动的基本术语和定义。
本标准适用于谐波齿轮传动。
2引用标准
GB 3374 齿轮基本名词术语
GB 11366 行星传动基本术语
GB 10853 机器理论与机构学术语
SJ 2604 单级谐波齿轮减速器
SJ 2557 小模数渐开线圆柱齿轮传动链精度计算方法
3一般术语
3.1传动要素和构件
3.1.1谐波齿轮传动 harmonic gear drive
谐波齿轮传动主要由波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件组成，是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和力的传动。
3.1.2谐波齿轮传动机构 mechanism of the harmonic gear drive
谐波齿轮传动机构中的主要构件为：
a.波发生器；
b.柔性齿轮；
c.刚性齿轮；
d.输入轴联接；
e.输出轴联接。
3.1.3波发生器 wave generator
使柔性齿轮按一定变形规律产生周期性弹性变形的构件。
3.1.4柔性齿轮（简称柔轮） flexspline
在波发生器作用下能产生可控弹性变形的薄壁齿轮。
3.1.5刚性齿轮（简称刚轮） circular spline
相对于柔性齿轮而言，它和普通齿轮一样，工作时保持其原始形状的齿轮。
3.1.6波数 number of waves
波发生器转一整转期间，柔轮齿圈中性层任一点上产生变形波的循环次数。
3.1.6.1单波 single wave
当波发生器转一整转期间，柔轮齿圈中性层任一点上产生变形波的循环次数为一。
3.1.6.2双波 double wave
当波发生器转一整转期间，柔轮齿圈中性层任一点上产生变形波的循环次数为二。
3.1.6.3三波 triple wave
当波发生器转一整转期间，柔轮齿圈中性层任一点上产生变形波的循环次数为三。
3.1.7波高 wave height
从波谷底到波峰顶的高度。
3.1.7.1波高系数 coefficient of wave height
波高与模数之比。
3.1.8变形量 deflection
在波发生器的作用下，柔轮齿圈壁厚中性上任一点的变形量（径向、切向或轴向）。
同义词 位移
3.1.8.1径向变形量 radial deflection
在波发生器的作用下，柔轮齿圈壁厚中性上任一点在径向方向产生的变形量。
同义词 径向位移
3.1.8.2切向变形量 tangential deflection
在波发生器的作用下，柔轮齿圈壁厚中性上任一点在切向方向产生的变形量。
同义词 切向位移
3.1.8.3轴向变形量 axial deflection
在波发生器的作用下，柔轮齿圈壁厚中性上任一点在轴向方向产生的变形量。
同义词 轴向位移
3.1.8.4最大变形量 maximum deflection
指在波发生器的作用下，柔轮齿圈壁厚中性上任一点变形的最大值（径向、切向、轴向）。
同义词 最大位移
3.1.8.5最大变形量系数 coefficient of maximum deflection
最大变形量与模数之比。
3.1.9畸变 distortion
在传统机构超载的情况下，柔轮齿圈中性层的实际廓形相对其空载下的原始廓形产生偏离或扭歪现象。
3.1.10等距曲线 equidistant curve
在平面内相对于某一既定曲线各点的法向距离处处相等的曲线，称为该既定曲线的等距曲线。
3.2传动特性
3.2.1刚度 rigidity
在弹性范围内，构件抵抗因外力而变形的能力。
3.2.1.1扭转刚度 torsional rigidity
在扭转力矩的作用下，构件抗扭转变形的能力。
3.2.1.2弯曲刚度 flexural rigidity
在负载的作用下，构件抗弯曲变形的能力。
3.2.1.3扭转刚度系数 coefficient of torsional rigidity
负载力矩与相对扭转角之比值。
3.2.2启动力矩 starting torque
指空载启动时，所需施加的力矩。
3.2.3传动误差 transmission error
在工作状态下，当输入轴单向旋转时，输出轴的实际转角与理论转角之差。
3.2.4传动精度 transmission accuracy
在工作状态下，输入轴单向旋转时，输出轴的实际转角相对于理论转角的接近程度。传动精度的高低用传动误差大小来衡量，误差小，精度高；误差大，精度低。
3.2.5空程 lost motion
在工作状态下，当输入轴由正向改为反向旋转时，输出轴在转角上的滞后量。
3.2.5.1间隙空程 lost motion caused by clearance
因柔轮与刚轮的齿隙和其他构件内的间隙所引起的空程，称为间隙空程。
3.2.5.2弹变空程 lost motion caused by elastic deflection
因构件弹性变形所引起的空程。
3.2.6转动惯量 moment of inertia
构件中各质量或质量单元其到给定轴线距离平方乘积的总和，称为刚体构件对该给定轴线的转动惯量。
3.2.7固有频率 natural frequency
由系统本身的质量（转动惯量）和刚度（扭转刚度）所决定的频率。
3.2.8共振频率 resonance frequency
激励的频率与系统的固有频率相重合时的振动，称为共振。发生共振时的强迫振动频率，称为共振频率。
3.2.9跳齿现象 slippage phenomenon或ratcheting phenomenon
因超载或设计制造不当，在啮合中柔轮齿从刚轮齿中滑脱的现象（滑脱时，并产生响声）。
3.3轮齿特性和尺寸参数
3.3.1相啮齿面 mating flank
在齿轮副中，两个互相啮合的齿面，互称为相啮合面。
3.3.2工作齿面 working flank
轮齿上的一个齿面，它与配对齿轮的齿面相啮合并传递运动。
3.3.3非工作齿面 non-working flank
轮齿工作齿面的异侧齿面。
3.3.4左侧齿面 left flank
一个观察者从齿轮上被选作观察基准的那个端面看过去，当被观察的那个齿的齿顶朝上时，位于左侧的齿面，称为左侧齿面。
3.3.5右侧齿面 right flank
一个观察者从齿轮上被选作观察基准的那个端面看过去，当被观察的那个齿的齿顶朝上时，位于右侧的齿面，称为右侧齿面。
3.3.6同侧齿面 corresponding flanks
在一个齿轮上，各右侧齿面互称为同侧齿面，各左侧齿面也互称为同侧齿面。
3.3.7异侧齿面 opposite flanks
在一个齿轮上，右侧齿面与左侧齿面互称为异侧齿面。
3.3.8渐开线齿廓 involute profile
齿廓为渐开线的称为渐开线齿廓。
3.3.9直线齿廓 straight-side profile
齿廓为直线的称为直线齿廓。
3.3.10圆弧齿廓 circular are profile
齿廓为圆弧的称为圆弧齿廓。
3.3.11共轭齿廓 conjugate profile
一对相啮合的齿廓，在整个啮合过程中，能在保持相切的条件下，按照预定的规律而运动。
3.4啮合和干涉
3.4.1啮合 engagement
一对齿轮的齿，依次交替地接触，从而实现一定规律的相对运动的过程和形态。
3.4.1.1啮入 engaging-in
柔轮齿从开始进入啮合到到达最大啮入深度为止，这一过程称为啮入。
3.4.1.2啮出 engaging-out
柔轮齿从最大啮入深度处开始退出，直到柔轮齿脱离啮合为止，这一过程称为啮出。
3.4.1.3啮合齿数 total number of teeth in engagement
柔轮与刚轮同时啮合的齿数。
3.4.1.4啮合区 region of engagement
在波发生器作用下，柔轮齿与刚轮齿具有啮合作用的区域。
3.4.1.5啮入区 engaging-in region
啮入过程经过的区域。
3.4.1.6啮出区 engaging-out region
啮出过程经过的区域。
3.4.1.7啮合区中心角 circular are angle of engagement
啮合区域所对应的中心角。
3.4.1.8正常啮合 normal engagement
柔轮齿与刚轮齿的接触点位于齿廓工作段之内。
3.4.1.9顶缘啮合 tip edge engagement
柔轮齿顶边缘与刚轮齿廓，或刚轮齿顶边缘与柔轮齿廓相接触的啮合。
3.4.1.10最大啮入深度 maximum depth in engaging
在啮合状态下，柔轮变形后长轴半轴（或短轴半轴）上的齿顶圆与刚轮齿顶圆半径之差的绝对值。
3.4.2干涉 interference
当配对齿轮的齿廓因设计参数选择不当而发生重叠，或跨越正常界限，或过度切削的现象。
3.4.2.1啮合干涉 engagement interference
齿轮副在啮合过程中，由于正确啮合的条件不足，其中一个齿轮的齿面越出了所允许的运动界限，而出现的在理论上穿越其啮合齿面的现象。
3.4.2.2过渡曲线干涉 fillet interference
齿轮副在啮合过程中，发生在一齿轮的齿顶与其配偶齿轮齿根过渡曲线处的干涉。
3.4.2.3齿廓重叠干涉 profile overlap interference
内啮传动中，两齿轮的渐开线齿廓可能在靠近基圆处发生的重叠现象。
3.5变位和侧隙
3.5.1变位齿轮 gear with addendum modification
采用变位法切制成的齿轮。
3.5.2变位系数 modification coeffication
切制变位齿轮时，刀具相对于标准位置的变位量除以模数所得的商。
3.5.3正变位 positive addendum modification
刀具由标准位置自轮坏中心移出的变位。
3.5.4负变位 negative addendum modification
刀具由标准位置向轮坯中心移进的变位。
3.5.5啮合侧隙 meshing backtash
柔轮与刚轮齿啮合过程中，其工作齿面间的间隙称为啮合侧隙，可分别以法向和圆周方向度量。
3.5.6顶隙 bottom clearance
在波发生器作用下，柔轮齿顶与刚轮齿根在半径方向下度量的间隙。
4常用的谐波齿轮传动
4.1谐波齿轮减速器 harmonic gear reducer
输出轴转速小于输入轴转速的谐波齿轮传动机构。
4.2谐波齿轮增速器 harmonic gear increaser
输出轴转速大于输入轴转速的谐波齿轮传动机构。
4.3立式谐波齿轮传动 vertical harmonic gear drive
输出轴呈垂直配置的谐波齿轮传动。
4.4卧式谐波齿轮传动 horizontal harmonic gear drive
输出轴呈水平配置的谐波齿轮传动。
4.5单级谐波齿轮传动 single-stage harmonic gear drive
由一个波发生器，一个柔轮和一个刚轮组合而成的传动。
4.6双级谐波齿轮传动 two-stage harmonic gear drive
由两个单级谐波齿轮传动串联组合而成的传动。
4.7多级谐波齿轮传动 multiple-stage harmonic gear drive
由数个单级谐波齿轮传动串联组合而成的传动。
4.8复式谐波齿轮传动 dual harmonic gear drive
柔轮上的两个齿圈，通过一个波发生器的作用，分别与两个刚轮相啮合，以产生复合运动的传动。
4.9密闭谐波齿轮传动 hermetically sealed harmonic gear drive
波发生器通过密闭式柔轮，在两种不同性质的空间严格隔离的条件下，传递运动或力的传动。
4.10径向谐波齿轮传动 harmonic gear drive with radial gear meshing
在波发生器的作用下，柔轮与刚轮呈端面啮合，它们之间的变形波垂直于谐波齿轮传动的输出轴。
4.11端面谐波齿轮传动 harmonic gear dirve with radial gear meshing
在波发生器的作用下，柔轮与刚轮呈端面啮合，变形波平行于谐波齿轮传动机构的输出轴。
5波发生器
5.1波发生器的种类
5.1.1积极控制式波发生器 wave generator of pcsitive control
柔轮齿圈整周变形都受到波发生器的确实控制，这类波发生器称为积极控制式波发生器。
5.1.2行星式波发生器 planetary wave generator
波发生器内配置有行星传动构件者。
5.1.3外波发生器 external wave generator
波发生器配置在柔轮齿圈之外者。
5.1.4内波发生器 internal wave generator
波发生器配置于柔轮齿圈之内者。
5.1.5电磁式波发生器 electromagnetic wave generator
利用电磁力使柔轮齿圈产生变形波的波发生器。
5.1.6液动式波发生器 hydraulic wave generator
利用液力使柔轮齿圈产生变形波的波发生器。
5.1.7气动式波发生器 pneumatic wave generator
利用气动力，使柔轮齿圈产生变形波的波发生器。
5.1.8机械式波发生器 mechanical wave generator
利用机械力使柔轮齿圈产生变形波的波发生器。
5.1.9圆盘式波发生器 disk-type wave generator
由圆盘偏心设置于输入轴上的非积极控制式波发生器。
5.1.9.1双圆盘波发生器 two disk wave generator
两个等直径圆盘对称偏心设置于输入轴上的非积极控制式波发生器。
5.1.9.2三圆盘波发生器 three disk wave generator
由三个等直径圆盘（一双一单）对称偏心设置于输入轴的非积极控制式双波发生器。
5.1.10凸轮式波发生器 cam-type wave generator
以某种轮廓环线的凸轮（常装有柔性滚动轴承）作为基本构件的积极控制式波发生器。
5.1.10.1余弦凸轮波发生器 cosine-cam wave generator
以余弦变化规律作为凸轮基本廓形的积极控制式波发生器。
5.1.10.2椭圆凸轮波发生器 elliptical cam wave generator
以椭圆作为凸轮基本廓形的积极控制式波发生器。
5.1.11滚动式波发生器 roller-type wave generator
以滚轮及滚轮架为基本构件组成的波发生器。
5.1.11.1双滚轮波发生器 double-roller wave generator
在滚轮架上装有两个对称滚轮的波发生器。
5.1.11.2三滚轮波发生器 triple-roller wave generator
在滚轮架上装有三个均布滚轮的波发生器。
5.1.11.3四滚轮波发生器 four-roller wave generator
在滚轮架上对称装有四个滚轮的双波发生器。
5.1.12滚轮架 roller carrier
波发生器中支架滚轮用的构件。
5.1.13柔性滚轮轴承（简称柔性轴承） flexible rolling bearing
专用于谐波齿轮传动中凸轮式波发生器的薄壁滚动轴承。
5.2尺寸参数
5.2.1长轴
5.2.1.1波发生器长轴 major axis of wave generator
波发生器的最大径向尺寸（实际的或假想的）。
5.2.1.2凸轮长轴 major axis of cam
凸轮的最大径向尺寸。
5.2.1.3柔轮长轴 major axis of flexspline
柔轮变形后中性层的最大径向尺寸。
5.2.2短轴
5.2.2.1波发生器短轴 minor axis of wave generator
波发生器的最小径向尺寸（实际的或假想的）。
5.2.2.2凸轮短轴 minor axis of cam
凸轮的最小径向尺寸。
5.2.2.3柔轮短轴 minor axis of flexspline
柔轮变形后中性层的最小径向尺寸。
5.2.3长轴半径 major semi-axis
长轴之半（实际的或假想的），对于三波发生器指最大半径。
5.2.4短轴半径 minor semi-axis
短轴之半（实际的或假想的），对于三波发生器指最小半径。
5.2.5包角 angle of contact
圆盘式波发生器的圆盘上与柔轮内表面贴合的角度。
6柔性齿轮
6.1柔性齿轮的种类
6.1.1圆筒形柔轮 cylindrical tube-shape flexspline
柔轮的基本形状呈圆筒形者。
6.1.2环形柔轮 ring-shape flexspline
柔轮的基本形状呈环形者。
6.1.3杯形柔轮 cup-shape flexspline
柔轮的基本形状呈圆柱杯形者。
6.1.4钟形柔轮 bell-shape flexspline
柔轮的基本形状呈古钟形状者。
6.1.5双钟形柔轮 double bell-shape flexspline
柔轮的基本形状呈近似单叶双曲面形状者。
6.1.6柔轮齿圈 flexspline’s toothed ring
柔轮上具有轮齿的部位
6.1.7柔轮衬环 lining ring
配置于波发生器与柔轮齿圈内表面之间的薄壁圆环。
6.2几何要素
6.2.1柔轮齿圈壁厚中性层 neutral layer of flexspline’s toothed ring
设定于柔轮齿圈段，平分齿根至柔轮内壁距离所在的曲面。
6.2.2柔轮齿圈壁厚中性层的原始曲线 original curve of neutral layer of flexspline’s toothed ring
在波发生器作用下，柔轮齿圈壁厚中性层与柔轮轴垂直面的交线。
6.2.3柔轮齿渐开线起始圆 beginning circle of involute profile on external flexspling
在外齿柔轮的齿面上，接近齿根处开始有渐开线齿廓的圆。
6.2.4柔轮齿渐开线终止圆 terminal circle of involute profile on internal flexspline
在内齿柔轮的齿面上，接近齿根处终止渐开线齿廓的圆。
6.2.5柔轮长度 length of flexspline
筒形或环形柔轮的总长，对于杯形柔轮或其它柔轮指顶端至筒底外表面的长度。
6.2.6柔轮内径 inner diameter of flexspline
柔轮光滑筒体的内径。
6.2.7柔轮外径 outer diameter of flexspline
柔轮光滑筒体的外径。
6.2.8柔轮齿圈壁厚 wall thickness of flexspline
指柔轮齿根至柔轮内壁（或外壁）的壁厚。
6.2.9柔轮长径比 length to diameter ratio of flexspline
柔轮长度与内径之比。
6.2.10柔轮筒体壁厚 wall thickness of cylinder
柔轮光滑筒体段之壁厚。
7刚性齿轮
7.1刚性齿轮的种类
7.1.1内齿刚轮 internal circular spline
即内齿轮。
7.1.2外齿刚轮 external circular spline
即外齿轮。
7.2几何要素
7.2.1刚轮齿渐开线起始圆 beginning circle of involute profile on external circular spline
在外齿刚轮齿廓上接近齿根处开始有渐开线齿廓的圆。
7.2.2刚轮齿渐开线终止圆 terminal circle of involute profile on internal circular spline
在内齿刚轮齿廓上接近齿根处终止渐开线齿廓的圆。
8输入轴、输出轴联接
8.1波发生器与输入轴的联接
8.1.1弹性联接 elastic coupling
具有弹性的联接形式。
8.1.2刚性联接 rigid coupling
具有刚性的联接形式。
8.1.3滑块联接 rigid coupling
输入轴与波发生器之间借十字滑块联接的形式。
8.2柔轮与输出轴的联接
8.2.1固定联接 integrated coupling
柔轮底部与输出联接盘以螺钉或焊接法联接的形式。
8.2.2齿啮式联接 dynamic coupling
柔轮底部与输出联接盘以相同齿数的内、外齿圈，构成同步啮合运动的联接形式。
8.2.3花键联接 splined coupling
柔轮筒壁与输出联接盘以内外花键联接的形式。
8.2.4牙嵌式联接 casterllated coupling
柔轮与输出联接盘以矩形牙相嵌的联接形式。
8.2.5径向销联接 radial pin coupling
柔轮与输出联接盘以径向孔和圆柱销联接的形式。
附加说明：
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。
本标准由机械电子工业部电子标准化研究所归口。
本标准由机械电子工业部电子标准化研究所、上海科学技术大学负责起草。
本标准起草人孙麟治、王洪星、谢金瑞、姚荣泉、刘雅军。
本标准委托机械电子工业部电子标准化研究所负责解释。
