谐波齿轮的性能,特别是柔性齿轮的疲劳断裂,限制了国产谐波减速器的进一步发展。目前国际上该产品主要由日本的哈默纳科(Hamonic)公司垄断,具有绝对的市场定价权。谐波减速器由于尺寸精度高,且要求原材料为高熔点金属,目前主要依赖精密数控机床来完成加工,效率低。并且该加工方法对材料的利用率极低,在加工过程中约有94%材料浪费,不但提高了成本,还造成了材料的大量浪费。因此,选取性能优异的新材料,开发新型的制备技术从而提高生产效率是目前谐波减速器行业亟需解决的问题。
非晶合金具有接近理论极限的高强度(最高可达
6GPa)、低弹性模量,以及近2%的弹性变形极限(高出常规合金材料一个数量级)、优异的耐磨性能和抗疲劳特性,是制备柔性机构最理想的原材料。柔性机构是指通过其部分或全部具有柔性的构件变形而产生位移,是传动力的
机械结构,强度/模量(/E)比值越高,则越适合做成柔性机构。如表所示,非晶合金相较于30CrMnSiA具有更加优异的柔性性能,是理想的谐波齿轮减速器原材料。