CN106352025B - 一种谐波减速器 - Google Patents

一种谐波减速器 Download PDF

Info

Publication number
CN106352025B
CN106352025B CN201611074206.4A CN201611074206A CN106352025B CN 106352025 B CN106352025 B CN 106352025B CN 201611074206 A CN201611074206 A CN 201611074206A CN 106352025 B CN106352025 B CN 106352025B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
tooth
firm
flexbile gear
flexbile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611074206.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106352025A (zh
Inventor
李宗翰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DONGGUAN ZHUOLAN AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd.
Original Assignee
李宗翰
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 李宗翰 filed Critical 李宗翰
Priority to CN201611074206.4A priority Critical patent/CN106352025B/zh
Publication of CN106352025A publication Critical patent/CN106352025A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106352025B publication Critical patent/CN106352025B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H2049/006Wave generators producing a non-elliptical shape of flexsplines, i.e. with a qualified different shape than elliptical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • F16H2055/0866Profiles for improving radial engagement of gears, e.g. chamfers on the tips of the teeth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

一种谐波减速器,包括内壁设有齿形的刚轮、安装在刚轮内并与刚轮通过齿形啮合的柔轮、轴组件、安装在柔轮内的波发生器组件以及设置在上述部件外的壳体,刚轮固定在壳体内,且刚轮的轮齿数目大于柔轮的轮齿数目,轴组件由输入轴和输出轴组成,且波发生器组件通过其中心设置的穿轴孔安装在轴组件的输入轴上,波发生器组件包括双半圆激波器以及套设在双半圆激波器外表面的柔性轴承,双半圆激波器由中心设有穿轴孔的柱体以及对称设置在柱体两侧的两个半圆形柱体组成;本发明整体结构简单,有效降低了制造难度,且刚轮施加给柔轮各齿的反作用力相对均衡,能够有效提高减速器的工作性能,降低生产成本。

Description

一种谐波减速器
技术领域
本发明涉及机械传动领域,具体的说是涉及一种谐波减速器。
背景技术
在机械传动领域中,有各种各样的减速器,按其特点、适用范围和使用场合。谐波减速器是一种结构简单、紧凑、传动比大,传递精度高的减速器,所以在机械工程领域得到了较为广泛的应用,尤其在机器人行业得到较好的应用。但是目前的谐波减速器通常采用椭圆波发生器,存在着椭圆波发生器设计难、加工难、检测难的技术问题。因此,目前有能力研制、设计、生产以谐波减速器的公司少之又少;而且造价及售价远高于一般的减速器。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种谐波减速器,该谐波减速器采用双半圆激波器和柔轮输出机构,整体结构简单,有效降低了制造难度,且刚轮施加给柔轮各齿的反作用力相对均衡,能够有效提高减速器的工作性能,降低生产成本。
本发明所采用的技术方案是:一种谐波减速器,包括内壁设有齿形的刚轮、安装在刚轮内并与刚轮通过齿形啮合的柔轮、轴组件、安装在柔轮内的波发生器组件以及设置在上述部件外的壳体,刚轮固定在壳体内,且刚轮的轮齿数目大于柔轮的轮齿数目,轴组件由输入轴和输出轴组成,且波发生器组件通过其中心设置的穿轴孔安装在轴组件的输入轴上,所述波发生器组件包括双半圆激波器以及套设在双半圆激波器外表面的柔性轴承,所述双半圆激波器由中心设有穿轴孔的柱体以及对称设置在柱体两侧的两个半圆形柱体组成,以使双半圆激波器转动时,柔性轴承和柔轮发生形变,柔轮的轮齿依次与刚轮的轮齿啮合,使双半圆激波器推动柔轮与刚轮产生错齿移动及反向低速转动,进而实现反向减速。
所述柔性轴承由柔性轴承内圈、柔性轴承外圈以及安装在两者之间的轴承滚动体组成,所述柔性轴承内圈套设在双半圆激波器的外表面,以使双半圆激波器转动时,带动柔性轴承内圈及轴承滚动体同步转动,以使柔性轴承外圈和柔轮发生形变,进而改变柔轮与刚轮之间的啮合角位置状态。
所述双半圆激波器的左右两侧安装有挡板,每个挡板的外侧均安装有用于压紧挡板的端头,端头通过紧固钉锁紧后固定。
刚轮的齿形由圆弧形和二次包络线弥合组成,多个二次包络线等齿距均匀的分布于刚轮内周,两相邻二次包络线之间连接有圆弧形线条。
波发生器组件的双半圆间是以直线切线或弧线切线拟合连接的线条,且线条连续无突变。
所述壳体包括安装在输入轴外的左壳体、安装在输出轴外的右壳体、安装在左壳体端部的左端盖以及安装在右壳体端部的右端盖,所述左端盖、左壳体、右壳体和右端盖依次通过锁紧螺母连接形成一体结构,右壳体和输出轴之间依次安装有支撑轴承Ⅰ、隔套Ⅰ和支撑轴承Ⅱ,所述右端盖和支撑轴承Ⅱ之间通过轴承内圈紧固螺母Ⅰ锁紧固定。
所述柔轮和输出轴之间安装有调节环和柔轮压环,且调节环和柔轮压环上设有对应设置的螺纹孔,并通过拧紧螺母固定在输出轴上。
所述左壳体和输入轴之间依次安装有支撑轴承Ⅲ、隔套Ⅱ和支撑轴承Ⅳ,所述左端盖和支撑轴承Ⅲ之间通过轴承内圈紧固螺母Ⅱ锁紧固定。
所述左端盖与输入轴之间、右端盖与输出轴之间分别设有油封。
所述右壳体上设有泄油孔。
所述双半圆激波器和输入轴之间安装有轴键。
本发明的有益效果:
(1)本发明双半圆波发生器型谐波减速器采用双半圆波发生器,与传统的椭圆发生器相比不仅有效降低了制造难度,进而降低了成本,提高了工作的效率,而且由于双半圆波发生器的曲率半径大于椭圆波发生器的最小曲率半径,所以被双半圆波发生器撑开柔轮的曲率半径大于被椭圆波发生器撑开的最小曲率半径,在谐波减速器转动工作时,双半圆波发生器使柔轮的曲率半径变大,结果降低了柔轮变形折损疲劳强度,延长柔轮的工作寿命;又由于双半圆波发生器的曲率半径变大,使其曲率半径更接近于刚轮齿顶圆半径,使柔轮上的齿更接近刚轮内周上的内齿,所以能使柔轮与刚轮产生更多的齿间啮合;提高了刚轮与柔轮齿间的啮合率,啮合率的提高,提高了传递精度,同时也提高了传动扭矩效率,提高了谐波减速器效率,同时增大了谐波减速器的输出转矩,延长使用工作寿命;
(2)传统的刚轮的齿形设计多采用三角形、双圆弧形S、CTC、渐开线等齿形,这些齿形的共同点是刚轮齿根区域的齿形被设计固定,不是柔轮齿顶齿廓的轨迹曲线,所以在这种情况下只能有两种情况产生:一是柔轮的齿顶区域始终不能和刚轮齿的齿根区域啮合,降低传递效率,不利于产品的小型化;二是柔轮的齿顶区域始终和刚轮齿的齿根区域啮合出现干涉现象,导致刚轮齿形和柔轮齿形受力异常、磨损加剧、噪声高、振动大、发热加剧缩短谐波减速器的寿命;本发明中谐波减速器刚轮采用二次包络齿形,解决了传统的设计方法,充分地最大限度的发挥并提高刚轮齿与柔轮齿的啮合率,有效的提高谐波减速器的传递效率、传动精度高、噪声低、振动小、寿命长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的A-A剖视图;
图3为波发生器组件的结构示意图;
图4为刚轮二次包络齿形与柔轮的啮合图;
图5为传统刚轮圆弧齿形与柔轮的啮合图;
图中标记:1、刚轮,2、柔轮,3、轴组件,4、波发生器组件,5、壳体,6、双半圆激波器,7、柔性轴承,8、半圆形柱体,9、挡板,10、端头,11、紧固钉,12、支撑轴承Ⅰ,13、隔套Ⅰ,14、支撑轴承Ⅱ,15、轴承内圈紧固螺母Ⅰ,16、调节环,17、柔轮压环,18、拧紧螺母,19、支撑轴承Ⅲ,20、隔套Ⅱ,21、支撑轴承Ⅳ,22、轴承内圈紧固螺母Ⅱ,23、油封,24、泄油孔,25、轴键,301、输入轴,302、输出轴,501、左壳体,502、右壳体,503、左端盖,504、右端盖,701、柔性轴承内圈,702、柔性轴承外圈,703、轴承滚动体。
具体实施方式
如图所示,一种谐波减速器,包括内壁设有齿形的刚轮1、安装在刚轮1内并与刚轮1通过齿形啮合的柔轮2、轴组件3、安装在柔轮2内的波发生器组件4以及设置在上述部件外的壳体5,刚轮1固定在壳体5内,且刚轮1的轮齿数目大于柔轮2的轮齿数目,轴组件3由输入轴301和输出轴302组成,且波发生器组件4通过其中心设置的穿轴孔安装在轴组件3的输入轴301上,所述波发生器组件4包括双半圆激波器6以及套设在双半圆激波器6外表面的柔性轴承7,所述双半圆激波器6由中心设有穿轴孔的柱体以及对称设置在柱体两侧的两个半圆形柱体8组成,使其波发生器组件最大尺寸(长轴)两端处柔轮轮齿插入刚轮的轮齿槽内,成为完全啮合状态;而其短轴处两轮轮齿完全不接触,处于脱开状态。由啮合到脱开的过程之间则处于啮出或啮入状态。当使双半圆激波器转动时,柔性轴承和柔轮发生形变,柔轮的轮齿依次与刚轮的轮齿啮合,使两轮轮齿在进行啮入、啮合、啮出、脱开的过程中不断改变各自的工作状态,产生了所谓的错齿运动,实现了波发生器组件4与柔轮的运动传递。使波发生器组件4推动柔轮低速反向转动,实现减速。
所述柔性轴承7由柔性轴承内圈701、柔性轴承外圈702以及安装在两者之间的轴承滚动体703组成,所述柔性轴承内圈701套设在双半圆激波器6的外表面,以使双半圆激波器6转动时,带动柔性轴承内圈701及轴承滚动体703同步转动,以使柔性轴承外圈702和柔轮2发生形变。
所述双半圆激波器6的左右两侧安装有挡板9,每个挡板9的外侧均安装有用于压紧挡板9的端头10,端头10通过紧固钉11锁紧后固定。
刚轮1的齿形由圆弧形和二次包络线弥合组成,多个二次包络线等齿距均匀的分布于刚轮内周,两相邻二次包络线之间连接有圆弧形线条。
波发生器组件4的双半圆间是以直线切线或弧线切线拟合连接的线条,且线条连续无突变。
所述壳体5包括安装在输入轴外的左壳体501、安装在输出轴外的右壳体502、安装在左壳体501端部的左端盖503以及安装在右壳体502端部的右端盖504,所述左端盖503、左壳体501、右壳体502和右端盖504依次通过螺栓连接形成一体结构,右壳体502和输出轴之间依次安装有支撑轴承Ⅰ12、隔套Ⅰ13和支撑轴承Ⅱ14,所述右端盖504和支撑轴承Ⅱ14之间通过轴承内圈紧固螺母Ⅰ15锁紧固定。
所述柔轮2和输出轴之间安装有调节环16和柔轮压环17,且调节环16和柔轮压环17上设有对应设置的螺纹孔,并通过拧紧螺母18固定在输出轴上。
所述左壳体501和输入轴之间依次安装有支撑轴承Ⅲ19、隔套Ⅱ20和支撑轴承Ⅳ21,所述左端盖503和支撑轴承Ⅲ19之间通过轴承内圈紧固螺母Ⅱ22锁紧固定。
所述左端盖503与输入轴之间、右端盖504与输出轴之间分别设有油封23。
所述右壳体502上设有泄油孔24。
所述双半圆激波器6和输入轴301之间安装有轴键25。
本发明谐波减速器的装配过程如下:首先将输入轴301装入波发生器组件4的穿轴孔,并在双半圆激波器的左右两侧安装挡板9,在挡板9的外侧安装端头,以将挡板9进行压紧,然后通过紧固钉11将端头及挡板9锁紧固定,将右壳体502安装在输出轴上,并将支撑轴承Ⅰ12、隔套Ⅰ13和支撑轴承Ⅱ14依次从左至右依次安装右壳体与输出轴之间的轴孔内,然后采用轴承内圈紧固螺母Ⅰ15进行固定,随后安装谐波器的右端盖504,并通过锁紧螺母将右端盖504与右壳体502进行锁紧固定,随后将调节环安装到输出轴上,装入柔轮以及柔轮压环并通过拧紧螺母穿入调节环16和柔轮压环17上设置的螺纹孔对调节环和柔轮压环进行拧紧固定,把刚轮装入谐波器壳体左侧,然后将波发生器组件装入柔轮内,将柔轮撑开与刚轮齿进行啮合,对正齿位,然后安装左壳体501并通过螺钉进行固定,依次将支撑轴承Ⅲ19、隔套Ⅱ20和支撑轴承Ⅳ21安装到输入轴301上,并通过轴承内圈紧固螺母Ⅱ22对支撑轴承Ⅲ19、隔套Ⅱ20和支撑轴承Ⅳ21进行固定,完成后将左端盖503安装固定,柔轮被波发生器组件撑开,且其撑开最长尺寸长轴部分与刚轮啮合的最深。
本发明的工作原理:本发明中谐波减速器有输入轴、波发生器组件、刚轮、柔轮、输出轴、支撑轴承、壳体七部分组成,柔轮外周和刚轮内周设有相互啮合的轮齿,且柔轮的齿数少于刚轮齿数。
波发生器组件由双半圆激波器6、柔性轴承内圈701、轴承滚动体703、柔性轴承外圈702和输入轴301组成;双半圆激波器6由两个半圆形柱体8偏离中心且对称设置、且两个半圆形柱体8中间以切线相连的整体为矩形柱状体的激波器;波发生器组件4将柔轮2撑成与波发生器组件4中柔性轴承外圈702一样的形状;电机带动输入轴301高速转动时,双半圆激波器6、柔性轴承内圈701随输入轴301高速转动,驱动轴承滚动体703滚动,使柔性轴承外圈702、柔轮2产生形变,起到柔轮2按一定规律均匀的改变变形位,用对称凸轮滚动轴承起到均匀规律变形的滚动轴承的效果,柔轮输出件是利用双半圆激波器转动驱动柔轮形变并获得与双半圆激波器相反的方向自转能力,被波发生器组件4最大尺寸位置两端撑开的柔轮2迫使柔轮2变形拉长,两段最长点柔轮2的齿与刚轮1齿啮合最深,按顺序柔轮的齿依次与刚轮1齿的啮合深度逐渐变浅,直至无啮合。
如图2和图4所示,刚轮1齿形设置为二次包络线齿形,且由数个二次包络线齿形等齿距均匀的分布于刚轮内周;图4中虚线H下方CDE齿形线段为圆弧齿形,虚线H上方ABC齿形线段是二次包络齿形线段;刚轮1齿形是由圆环体柱状内周按等齿距均布设置二次包络齿形ABC段和圆弧齿形CDE段两段合成;二次包络线齿形使刚轮齿与柔轮齿的啮合点增多,齿形受力更均衡,同时提升输出扭矩能力、提高传递效率、延长寿命,二次包络齿形ABC段的形成,是由图5所示的原始设计的圆弧齿形齿CDE段与柔轮齿啮合形成的柔轮轨迹,该轨迹形成柔轮齿形段齿顶区域齿形和段齿根区域齿形,两段合成柔轮齿形;柔轮齿形段齿顶区域齿形与刚轮齿啮合时,如图4中所示,柔轮齿形段齿顶区域齿形齿廓在图5中AFGC形成的齿廓轨迹,即为图4中所示ABC曲线段,该曲线段为二次包络线ABC段,这段二次包络线ABC段为刚轮包络齿形。该刚轮的二次包络齿形和圆弧齿形合成齿形,运动啮合合理,齿形受力均衡,提高啮合率;使双半圆波发生器型谐波减速器运行噪声低、振动小、寿命延长、传递精度高。
谐波减速器在工作过程中,由于柔轮的齿数少于刚轮的齿数,故当柔轮被双半圆波发生器组件最大尺寸位置两端撑开的柔轮迫使柔轮变形拉长,两段最长点柔轮的齿与刚轮齿啮合最深,按顺序柔轮的齿依次与刚轮齿的啮合深度逐渐变浅,直至无啮合。
由于柔轮2变形齿依次与刚轮1的轮齿啮合时,刚轮1将推动柔轮2低速转动,实现了减速功能。
柔轮2,柔轮压环17、调节环16、支撑轴承Ⅲ19、隔套Ⅱ20和支撑轴承Ⅳ21、轴承内圈紧固螺母Ⅱ22一起装配在输出轴上,共同组成柔轮输出组件,这种机构的作用是传递柔轮的输出,使输出轴302得到与柔轮同步输出的低速转动。
进一步,所述波发生器组件4的外轮廓双半圆可以采用接近双半圆的圆弧,双半圆的圆弧之间以直线切线或弧线切线拟合连接的线条、且线条连续无突变。
波发生器组件的设计原理:
(1)以谐波减速器刚轮内齿齿顶圆半径、刚轮内齿齿数、齿的模数、柔轮厚度和波数即刚轮多于柔轮的齿数为波数为设计双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器的基本数据;
(2)根据柔轮的齿数、模数,算出柔轮的齿根圆的周长;
(3)根据柔轮内周长等于双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器外周长的原理设计双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器;
(4)根据数学中的几何原理计算出双半圆波发生器双半圆或双接近半圆的圆弧的曲率半径;
(5)双半圆波发生器的双半圆双接近半圆的圆弧间以连续无突变的直线切线弧线拟合连接构成一个整体;
(6)算出双半圆双接近半圆的圆弧的曲率半径大于等周长等长轴椭圆的最小曲率半径,使双半圆双接近半圆的圆弧的曲率半径接近于刚轮内齿齿顶圆半径,从而使刚轮和柔轮的齿间啮合齿数增多,提高刚轮和柔轮间齿数的啮合率,传输效率得到提高。
波发生器组件的计算设计方法包括以下步骤:
(1)根据谐波减速器的尺寸规格要求,确定刚轮的齿距、模数、齿顶圆半径、柔轮厚度、波数;
(2)根据柔轮的齿数、模数,算出柔轮的齿根圆的周长;
(3)根据刚轮内齿齿顶圆半径减去柔轮厚度等于柔轮内周半径,算出柔轮内周长,再根据柔轮内周长等于双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器外周长的关系,得到双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器外周长;
(4)根据数学中的几何原理计算出双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器双半圆或双接近半圆的圆弧的曲率半径;
(5)双半圆或双接近半圆的圆弧波发生器的双半圆双接近半圆的圆弧间以直线切线弧线拟合连接构成一个整体;
(6)在实际应用中,由于双半圆双接近半圆的圆弧的曲率半径大于等周长等长轴椭圆的最小曲率半径,使双半圆双接近半圆的圆弧的曲率半径接近于刚轮内齿齿顶圆半径,从而使刚轮和柔轮的齿间啮合齿数增多,提高刚轮和柔轮间齿数的啮合率,传输效率得到提高;又由于双半圆波发生器的曲率半径大于同周长同长轴椭圆波发生器的最小曲率半径,且曲率变化小,减少柔轮的折损疲劳程度,延长了柔轮的使用时间,从而延长了谐波减速器的工作寿命。
刚轮、柔轮齿形设计方法和原理:
(1)先以刚轮轮齿齿顶区域齿形的圆弧形为基准;
(2)按照谐波减速器的柔轮的运动规律计算柔轮的齿形;
(3)再继续根据柔轮齿顶区域的运动规律,计算出柔轮齿顶区域齿形在刚轮齿根区域的二次包络轨迹,利用这一原理,再进行二次计算,算出柔轮齿顶区域齿形在刚轮齿根区域的二次包络轨迹,该轨迹做为刚轮的齿根区域的二次包络齿形;
(4)该刚轮的齿根区域二次包络齿形齿形与刚轮齿顶区域的圆弧齿形共同组成刚轮完整的齿形;
(5)根据上述原理设计出的刚轮齿形和柔轮齿形,使刚柔轮间齿形的啮合达到最佳啮合状态。
刚轮齿形的计算方法包括以下步骤:
(1)根据谐波减速器的尺寸规格要求,确定刚轮的齿距、齿顶区域圆弧齿形的曲率半径、齿顶圆半径;
(2)根据刚轮的齿距、齿顶区域圆弧齿形的曲率半径算出柔轮的齿形;
(3)根据求出的柔轮齿顶区域齿形,计算出刚轮的齿根区域的二次包络齿形;
(4)用刚轮齿顶区域的圆弧齿形和刚轮的齿根区域的二次包络齿形组成刚轮齿形。
本发明中,刚轮、柔轮齿形设计方法和原理适用于刚轮、柔轮的其他齿形设计、计算;波发生器组件设计方法简单、易于实现,便于推广应用;按上述原理设计出的刚柔论齿形,可使刚柔轮间齿的啮合率达到最大;使齿的啮合受力均匀,降低柔轮受力不均带来的应力集中等产生的柔轮疲劳、断裂、同时也降低了柔轮磨损;增大输出扭矩,提高传递效率,延长柔轮的寿命;使谐波减速器的寿命得到延长。

Claims (9)

1.一种谐波减速器,包括内壁设有齿形的刚轮(1)、安装在刚轮(1)内并与刚轮(1)通过齿形啮合的柔轮(2)、轴组件(3)、安装在柔轮(2)内的波发生器组件(4)以及设置壳体(5),壳体(5)设置在刚轮(1)、柔轮(2)、轴组件(3)和波发生器组件(4)的外部,刚轮(1)固定在壳体(5)内,且刚轮(1)的轮齿数目大于柔轮(2)的轮齿数目,轴组件(3)由输入轴(301)和输出轴(302)组成,且波发生器组件(4)通过其中心设置的穿轴孔安装在轴组件(3)的输入轴(301)上,其特征在于:
所述的刚轮(1)的齿形由圆弧形和二次包络线弥合组成,由圆弧形和二次包络线弥合组成一个弥合组成齿形,多个所述的弥合组成齿形等齿距均匀的分布于刚轮内周,两相邻二次包络线之间连接有圆弧形线条;
所述波发生器组件(4)包括双半圆激波器(6)以及套设在双半圆激波器(6)外表面的柔性轴承(7),所述双半圆激波器(6)由中心设有穿轴孔的柱体以及对称设置在柱体两侧的两个半圆形柱体(8)组成,以使双半圆激波器(6)转动时,柔性轴承(7)和柔轮(2)发生形变,柔轮(2)的轮齿依次与刚轮(1)的轮齿啮合,使双半圆激波器(6)推动柔轮(2)与刚轮(1)产生错齿移动、反向低速转动,进而实现反向减速;
所述的刚轮、柔轮齿形设计方法为:
(1)先以刚轮轮齿齿顶区域齿形的圆弧形为基准;
(2)按照谐波减速器的柔轮的运动规律计算柔轮的齿形;
(3)再继续根据柔轮齿顶区域的运动规律,计算出柔轮齿顶区域齿形在刚轮齿根区域的二次包络轨迹,利用这一原理,再进行二次计算,算出柔轮齿顶区域齿形在刚轮齿根区域的二次包络轨迹,该轨迹做为刚轮的齿根区域的二次包络齿形;
(4)该刚轮的齿根区域二次包络齿形齿形与刚轮齿顶区域的圆弧齿形共同组成刚轮完整的齿形;
(5)根据(1)-(4)设计出的刚轮齿形和柔轮齿形,使刚柔轮间齿形的啮合达到最佳啮合状态。
2.如权利要求1所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述柔性轴承(7)由柔性轴承内圈(701)、柔性轴承外圈(702)以及安装在两者之间的轴承滚动体(703)组成,所述柔性轴承内圈(701)套设在双半圆激波器(6)的外表面,以使双半圆激波器(6)转动时,带动柔性轴承内圈(701)及轴承滚动体(703)同步转动,以使柔性轴承外圈(702)和柔轮(2)发生形变。
3.如权利要求1所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述双半圆激波器(6)的左右两侧安装有挡板(9),每个挡板(9)的外侧均安装有用于压紧挡板(9)的端头(10),端头(10)通过紧固钉(11)锁紧后固定。
4.如权利要求1所述的一种谐波减速器,其特征在于:波发生器组件(4)的双半圆间是以直线切线或弧线切线拟合连接的线条,且线条连续无突变。
5.如权利要求1所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述壳体(5)包括安装在输入轴外的左壳体(501)、安装在输出轴外的右壳体(502)、安装在左壳体(501)端部的左端盖(503)以及安装在右壳体(502)端部的右端盖(504),所述左端盖(503)、左壳体(501)、右壳体(502)和右端盖(504)依次通过锁紧螺母连接形成一体结构,右壳体(502)和输出轴之间依次安装有支撑轴承Ⅰ(12)、隔套Ⅰ(13)和支撑轴承Ⅱ(14),所述右端盖(504)和支撑轴承Ⅱ(14)之间通过轴承内圈紧固螺母Ⅰ(15)锁紧固定。
6.如权利要求1所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述柔轮(2)和输出轴之间安装有调节环(16)和柔轮压环(17),且调节环(16)和柔轮压环(17)上设有对应设置的螺纹孔,并通过拧紧螺母(18)固定在输出轴上。
7.如权利要求5所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述左壳体(501)和输入轴之间依次安装有支撑轴承Ⅲ(19)、隔套Ⅱ(20)和支撑轴承Ⅳ(21),所述左端盖(503)和支撑轴承Ⅲ(19)之间通过轴承内圈紧固螺母Ⅱ(22)锁紧固定。
8.如权利要求5所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述左端盖(503)与输入轴之间、右端盖(504)与输出轴之间分别设有油封(23)。
9.如权利要求5所述的一种谐波减速器,其特征在于:所述右壳体(502)上设有泄油孔(24)。
CN201611074206.4A 2016-11-29 2016-11-29 一种谐波减速器 Active CN106352025B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611074206.4A CN106352025B (zh) 2016-11-29 2016-11-29 一种谐波减速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611074206.4A CN106352025B (zh) 2016-11-29 2016-11-29 一种谐波减速器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106352025A CN106352025A (zh) 2017-01-25
CN106352025B true CN106352025B (zh) 2019-02-01

Family

ID=57862407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611074206.4A Active CN106352025B (zh) 2016-11-29 2016-11-29 一种谐波减速器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106352025B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110657162A (zh) * 2019-09-20 2020-01-07 东莞市沃德精密机械有限公司 轴承和谐波减速器的制造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10955039B2 (en) * 2017-09-15 2021-03-23 Nidec Corporation Transmission and actuator
CN107725722A (zh) * 2017-10-13 2018-02-23 和协(深圳)工业技术有限公司 一种谐波减速器
CN108458085B (zh) * 2018-05-04 2023-04-18 顺德职业技术学院 二级波式谐波传动机构
CN108397536B (zh) 2018-05-04 2023-07-25 顺德职业技术学院 新型波发生器的谐波传动机构
CN110030359B (zh) * 2019-05-22 2024-03-26 北京勤牛创智科技有限公司 一种谐波减速器及机器人关节驱动器
CN111539079B (zh) * 2020-04-20 2022-11-22 上海机器人产业技术研究院有限公司 一种机器人用减速器内特种轴承的仿真方法
CN113408075B (zh) * 2021-07-05 2022-06-21 清华大学深圳国际研究生院 一种谐波减速器刚轮齿形优化方法
CN114370487B (zh) * 2022-01-24 2023-12-12 王瑞松 谐波减速器及传动装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4823638A (en) * 1986-11-05 1989-04-25 Harmonic Drive Systems Inc. Tooth profile of spline of strain wave gearing
US5662008A (en) * 1993-08-30 1997-09-02 Teijin Seiki Boston, Inc. Extended contact harmonic drive devices
WO2010070712A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 3次元接触可能な転位歯形を有する波動歯車装置
CN103075471A (zh) * 2013-02-01 2013-05-01 马连江 圆弧形凸轮谐波传动减速器
CN103438157A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 南京信息工程大学 双圆弧谐波减速器
CN103453078A (zh) * 2013-09-06 2013-12-18 上海鑫君传动科技有限公司 一种新型波发生器的谐波减速机
CN103527720A (zh) * 2012-07-05 2014-01-22 北京精密机电控制设备研究所 一种谐波减速器
CN103742599A (zh) * 2014-01-17 2014-04-23 南京信息工程大学 一种角向减速装置
CN104265853A (zh) * 2014-10-30 2015-01-07 泉州市永茂电子科技有限公司 一种旋转式波发生器的设计方法、及其装置、应用
CN104358840A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 南京信息工程大学 负重型谐波减速器
CN104832624A (zh) * 2015-05-27 2015-08-12 重庆洋迪机电有限公司 一种s形齿轮

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100360829C (zh) * 2006-04-30 2008-01-09 重庆大学 二次包络摆线行星传动装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4823638A (en) * 1986-11-05 1989-04-25 Harmonic Drive Systems Inc. Tooth profile of spline of strain wave gearing
US5662008A (en) * 1993-08-30 1997-09-02 Teijin Seiki Boston, Inc. Extended contact harmonic drive devices
WO2010070712A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 3次元接触可能な転位歯形を有する波動歯車装置
CN103527720A (zh) * 2012-07-05 2014-01-22 北京精密机电控制设备研究所 一种谐波减速器
CN103075471A (zh) * 2013-02-01 2013-05-01 马连江 圆弧形凸轮谐波传动减速器
CN103453078A (zh) * 2013-09-06 2013-12-18 上海鑫君传动科技有限公司 一种新型波发生器的谐波减速机
CN103438157A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 南京信息工程大学 双圆弧谐波减速器
CN103742599A (zh) * 2014-01-17 2014-04-23 南京信息工程大学 一种角向减速装置
CN104358840A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 南京信息工程大学 负重型谐波减速器
CN104265853A (zh) * 2014-10-30 2015-01-07 泉州市永茂电子科技有限公司 一种旋转式波发生器的设计方法、及其装置、应用
CN104832624A (zh) * 2015-05-27 2015-08-12 重庆洋迪机电有限公司 一种s形齿轮

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110657162A (zh) * 2019-09-20 2020-01-07 东莞市沃德精密机械有限公司 轴承和谐波减速器的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106352025A (zh) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106352025B (zh) 一种谐波减速器
CN101135357B (zh) 具有双圆弧齿廓的谐波齿轮传动
JP6568233B2 (ja) 部分サイクロイド歯輪郭を有する駆動装置
WO2011160313A1 (zh) 偏心啮合副通用减速器
KR20100000342A (ko) 전위기어를 이용하는 하모닉 감속기
CN107387721B (zh) 宽齿双圆弧谐波齿轮
GB2367340A (en) Helical and spur gear drive with double crowned pinion tooth surfaces and conjugated gear tooth surfaces
RU2658846C1 (ru) Сдвоенная волновая зубчатая передача
CN114198464A (zh) 一种齿轮副及章动减速器
CN110259890B (zh) 一种轴向激波活齿减速器
CN202690900U (zh) 一种新型齿形的齿轮偏心传动机构
CN112343972B (zh) 一种活齿与固定齿复合传动无侧隙的减速器
CN111810608B (zh) 具有连续啮合齿形的谐波齿轮的齿形设计方法
CN109780163B (zh) 一种往复式圆柱正弦端面活齿减速器
CN104315088A (zh) 新型摆线滚针减振减速器
RU2336449C1 (ru) Редуктор орбитальный (варианты)
US20200300339A1 (en) Gear set in which interacting gears have a different circular pitch
CN104675926A (zh) 一种环面蜗杆传动副
CN109340331B (zh) 一种同轴减速装置
CN110056637A (zh) 无输出间隙的活齿传动装置
CN87207321U (zh) 移位滚柱减速器
US7870785B2 (en) Positive displacement flowmeter
CN2409378Y (zh) 纯滚动啮合移位滚柱减速机
CN220646638U (zh) 一种活齿摆线减速器
CN220600405U (zh) 一种电动机减速装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210318

Address after: 523000 Room 203, building 2, No.1, Keji 5th Road, zhupingsha, Wangniudun Town, Dongguan City, Guangdong Province

Patentee after: DONGGUAN ZHUOLAN AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Address before: 471000 room 701, gate 2, building 11, block 42, Jianxi District, Luoyang City, Henan Province

Patentee before: Li Zonghan

TR01 Transfer of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A harmonic reducer

Effective date of registration: 20230224

Granted publication date: 20190201

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Dongguan branch

Pledgor: DONGGUAN ZHUOLAN AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980033231

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
CP02 Change in the address of a patent holder

Address after: No. 5, Lingang Road, Wangniudun, Dongguan, Guangdong 523000

Patentee after: DONGGUAN ZHUOLAN AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd.

Address before: 523000 Room 203, building 2, No.1, Keji 5th Road, zhupingsha, Wangniudun Town, Dongguan City, Guangdong Province

Patentee before: DONGGUAN ZHUOLAN AUTOMATION EQUIPMENT Co.,Ltd.

CP02 Change in the address of a patent holder