CN108223560A - 一种新型谐波轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型谐波轴承，包括柔性齿外环、滚动体、波发生内环及保持架，所述柔性齿外环以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计为标准柔性齿外环，也可以满足用户的特殊要求而定制，且柔性齿外环上设有轴承面齿，用于连接与之配套使用的定钢轮内齿；所述滚动体与标准薄壁轴承相对应，所述波发生内环为椭圆形，以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计滚道、长轴和短轴，且长轴与短轴长度不相等；本发明的优点是，可提升产品的传动效率、减少传动链提高传动精度、体积小、重量轻、结构简单、降耗节能等，实现了轴承面齿传递力，从而改变了以往的波发生器(即含齿差)类的减速机结构复杂、成本高、制作难度大、效率不高等的不足。

Description

一种新型谐波轴承
技术领域
本发明涉及变速机领域，具体涉及一种新型谐波轴承。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要零部件，应用非常广泛。轴承是由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，传递力的情况比较少见。而本发明是让轴承不再仅仅局限于降低摩擦系数，保证回转精度，还能作为机械部分传递力的精密零部件。
随着中国智造2025的逐步加速，精密减速机的需求也不断升温。如：谐波、摆线、摩擦类减速机均是由波发生器带动旋转体与另一固定体产生错位或变形错位，来实现力的传递。
现有轴承设计及制造繁琐、传动链较长、传动效率不高、节能有空间；制造谐波轴承需要特殊的技术，这必然使其比常规轴承价格要高；机械式谐波传动是建立在弹性变形理论基础上的传动，同样要进一步从材料及工艺方面解决并提高柔性齿外环的疲劳寿命和性能的不足。理论上若柔性齿外环的材料和工艺能保证和承受大的变形，则大模数及大型含谐波传动类减速机的设计和制造将不再是困难。
本发明的诞生，一方面可将类似的谐波传动及谐波技术标准化、系列化、透明化；另一方面可降低含有谐波发生器(即含齿差)此类减速机的制造难度和制造成本，从技术上助力智能制造的快速发展和实现。
现有中国专利文件CN 102820104A公布了一种实现谐波减速器应用于双向传动的机械装置，其主要解决的问题是：谐波减速器应用于需要做双向传动的机械系统存在困难，如手把手示教自学型机器人的传动系统。当机械系统做逆向传动时，较大的减速器传动比会使得人工引导机器人动作时遇到阻力过大而致使拖动困难。与本发明解决的问题不同。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题，提供一种新型谐波轴承，能够缩短制造周期，节能并降低装置的总成本，提高谐波传动装置的综合机械性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型谐波轴承，包括柔性齿外环、滚动体、波发生内环及保持架，所述柔性齿外环以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计为标准柔性齿外环，也可以满足用户的特殊要求而定制，且柔性齿外环上设有轴承面齿，用于连接与之配套使用的定钢轮内齿；所述滚动体与标准薄壁轴承相对应，所述波发生内环为椭圆形，以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计滚道、长轴和短轴，且长轴与短轴长度不相等。
进一步的，所述波发生内环以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，根据实际需要设计为单波或多波的波发生内环。
进一步的，所述柔性齿外环为可变形薄壁结构，其厚度＜0.5mm。
进一步的，所述保持架为骨架，其上均匀开有与滚动体大小相适应的第一凹槽。
作为优选，所述滚动体为镶嵌于保持架上的球体。
进一步的，所述波发生内环的内侧边上设有第二凹槽，用于连接外部输入轴。
本发明的有益效果在于：
本发明可提升产品的传动效率、减少传动链提高传动精度、体积小、重量轻、结构简单、降耗节能等，实现了轴承面齿传递力，从而改变了以往的波发生器(即含齿差)类的减速机结构复杂、成本高、制作难度大、效率不高等的不足。不仅用了轴承面齿作为力的传递，还能简化谐波类减速机的设计、制造的繁琐及难度；提高谐波传动装置的综合机械性能和企业的经济效益，能更好的服务于军工、航天、智能化制造、医疗及机械制造业，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明柔性齿外环的主视图；
图3为本发明柔性齿外环的侧视图；
图4为图3中柔性齿外环C部结构放大图；
图5为本发明滚动体结构示意图；
图6为本发明波发生内环主视图；
图7为本发明波发生内环侧视图；
图8为本发明保持架结构示意图；
图9为本发明实施例同轴输出双波凸轮式谐波减速机示意图。
具体实施方式
如图1-8所示的一种新型谐波轴承，包括柔性齿外环1、滚动体2、波发生内环3及保持架4，所述柔性齿外环1以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计为标准柔性齿外环，且柔性齿外环1上设有轴承面齿，用于连接与之配套使用的定钢轮内齿5；所述滚动体2与标准薄壁轴承相对应，所述波发生内环3为椭圆形，以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计滚道6、长轴B和短轴A，且长轴B与短轴A长度不相等。
进一步的，所述波发生内环3以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，根据实际需要设计为单波或多波的波发生内环。
进一步的，所述柔性齿外环1为可变形薄壁结构，其厚度＜0.5mm。
进一步的，所述保持架4为骨架，其上均匀开有与滚动体2大小相适应的第一凹槽41。
作为优选，所述滚动体2为镶嵌于保持架4上的球体。
进一步的，所述波发生内环3的内侧边上设有第二凹槽31，用于连接外部输入轴。
本发明谐波轴承的工作过程为：
以简单的同轴输出双波凸轮式谐波减速机为例；如图9，通常旋转动力轴与波发生内环3连接，迫使柔性齿外环1产生弹性变形，使柔性齿外环1的齿与减速机定钢轮内齿5进入啮合状态，从而实现用轴承的面齿传递力。
本发明可提升产品的传动效率、减少传动链提高传动精度、体积小、重量轻、结构简单、降耗节能等，实现了轴承面齿传递力，从而改变了以往的波发生器即含齿差类的减速机结构复杂、成本高、制作难度大、效率不高等的不足。不仅用了轴承面齿作为力的传递，还能简化谐波类减速机的设计、制造的繁琐及难度；提高谐波传动装置的综合机械性能和企业的经济效益，能更好的服务于军工、航天、智能化制造、医疗及机械制造业，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型谐波轴承，包括柔性齿外环(1)、滚动体(2)、波发生内环(3)及保持架(4)，其特征在于，所述柔性齿外环(1)以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计为标准柔性齿外环，且柔性齿外环(1)上设有轴承面齿，用于连接与之配套使用的定钢轮内齿(5)；所述滚动体(2)与标准薄壁轴承相对应，所述波发生内环(3)为椭圆形，以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，设计滚道(6)、长轴(B)和短轴(A)，且长轴(B)与短轴(A)长度不相等。
2.根据权利要求1所述的一种新型谐波轴承，其特征在于，所述波发生内环(3)以标准薄壁轴承和标准谐波减速机为依托，根据实际需要设计为单波或多波的波发生内环。
3.根据权利要求1所述的一种新型谐波轴承，其特征在于，所述柔性齿外环(1)为可变形薄壁结构，其厚度＜0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种新型谐波轴承，其特征在于，所述保持架(4)为骨架，其上均匀开有与滚动体(2)大小相适应的第一凹槽(41)。
5.根据权利要求1所述的一种新型谐波轴承，其特征在于，所述滚动体(2)为镶嵌于保持架(4)上的球体。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种新型谐波轴承，其特征在于，所述波发生内环(3)的内侧边上设有第二凹槽(31)，用于连接外部输入轴。
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