CN108253113A - 一种轮系谐波减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种轮系谐波减速器，包括前固定架、外壳、输入轴、输出轴、链条环、小链轮、旋转架、小齿轮、后固定架，前固定架上设有牙盘，并与动力输出设备固连，前固定架与后固定架焊接为整体，三个小齿轮均布安装于后固定架，输入轴安装于后固定架中心且构成转动副，链条环安装于小链轮和内牙盘之间，输入轴与三个小齿轮和旋转架组成定轴轮系，输入轴转动，通过小齿轮驱动旋转架转动，输入轴和旋转架的传动比为i1，旋转架驱动三个小链轮转动，三个小链轮作为谐波减速器中的波发生器，与链条环、输出轴、前固定架和后固定架上的牙盘组成谐波减速装置，旋转架和输出轴的传动比为i2，则输入轴和输出轴的传动比为i＝i1×i2。

Description

一种轮系谐波减速器
技术领域
本发明涉及机械减速传动领域，具体涉及的是一种轮系谐波减速器。
背景技术
谐波齿轮传动具有传动比大，传动精度高、平稳性好以及结构简单、重量轻、体积小等优点。谐波齿轮传动是靠薄壁筒形柔轮的径向变形产生的机械谐波来传递运动和动力的，其中薄壁筒形柔轮因弯曲应力过大而引起的疲劳破裂是此传动的主要失效形式，柔轮中的弯曲应力与径向变形量和壁厚成正比，柔轮径向变形量与传动比有关，传动比越小，径向变形量越大，传动的寿命越短，柔轮壁厚增大，弯曲应力增大，寿命降低，反之，壁厚减小，柔轮的刚度降低，轮齿应力集中加大，甚至出现轮齿干涉，从而加剧传动装置的失效，
柔轮强度和寿命的还与其材料和加工工艺等因素有关，通常需采用优质合金钢材料，并进行调质、渗氮、渗碳和喷丸处理，并严格控制零件的尺寸精度、形状精度和表面质量，由此可知谐波齿轮传动装置的制造工艺相当复杂，制造成本较高，一般厂商均难以达到其技术要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮系谐波减速器，以滚子链作为谐波传动的柔轮，避免了筒形柔轮的高频弹性变形，有效地增大了传递功率和传动的平稳性，简化了结构和制造工艺，提高了装置的可靠性和使用寿命，并大大降低了制造难度和制造成本。
本发明采取的技术方案为：一种轮系谐波减速器，包括前固定架、输入轴、外壳、小齿轮、输出轴、滚子、链条环、小链轮、旋转架、后固定架，其特征在于：前固定架一侧设有安装孔，固定安装于动力输出设备上，另一侧设有前牙盘，后固定架中心设有圆形通孔，其一端设有后牙盘，前牙盘与后牙盘齿数相同，中间位置均布设有三个空窗，每个空窗外侧两端均设有一对同轴心的小齿轮安装座，前固定架与后固定架上的焊接轴通过焊接连为一体，且保证前牙盘与后牙盘每个齿的位置均对齐，输入轴靠近中间位置设有齿轮结构，输入轴与后固定架同轴安装，两者之间安装有两个轴承使其构成转动副，三个小齿轮分别安装于后固定架上的三对小齿轮安装座内，均与后固定架构成转动副，且均与输入轴上的齿轮结构构成轮齿啮合关系。
进一步的，所述的旋转架周向均布设有三对链轮架和三个撑链板，其内部设有内齿圈，旋转架与后固定架同轴安装且构成转动副，旋转架的内齿圈与三个小齿轮均构成轮齿啮合关系，三个小链轮分别安装于旋转架上所设的链轮架顶端，且均与旋转架构成转动副。
进一步的，所述的输出轴内部环形侧壁上设有两个内牙盘，两个内牙盘的齿数相同，且每个齿均对齐，内牙盘的齿数与前固定架上的前牙盘和后固定架上的后牙盘齿数差均为3，链条环安装于三个小链轮与输出轴的两个内牙盘之间。
进一步的，所示的外壳大端与前固定架通过螺钉紧固连接，外壳小端与输出轴之间安装有两个轴承，使输出轴与外壳构成转动副，外壳大端内侧设有滚子滑槽，输出轴大端外侧设有滚子滑槽，两个滚子滑槽之间均布安装有40个滚子。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中后固定架的结构示意图。
图3为本发明中旋转架的局部剖面结构示意图。
图4为本发明中心纵向剖面结构示意图。
图5为本发明中心横向剖面结构示意图。
附图标号：1前固定架、1.1前牙盘、2输入轴、2.1齿轮结构、3外壳、4.1小齿轮、4.2小齿轮、4.3小齿轮、5输出轴、5.1内牙盘、5.2内牙盘、6滚子、7链条环、8.1小链轮、8.2小链轮、8.3小链轮、9旋转架、9.1链轮架、9.2撑链板、9.3内齿圈、10后固定架、10.1焊接轴、10.2小齿轮安装座、10.3空窗、10.4后牙盘。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种轮系谐波减速器，包括前固定架1、输入轴2、外壳3、小齿轮(4.1、4.2、4.3)、输出轴5、滚子6、链条环7、小链轮(8.1、8.2、8.3)、旋转架9、后固定架10，其特征在于：前固定架1一侧设有安装孔，固定安装于动力输出设备上，另一侧设有前牙盘1.1，如图2所示，后固定架10中心设有圆形通孔，其一端设有后牙盘10.4，前牙盘1.1与后牙盘10.4齿数相同，中间位置均布设有三个空窗10.3，每个空窗10.3外侧两端均设有一对同轴心的小齿轮安装座10.2，如图4所示，前固定架1与后固定架10上的焊接轴10.1通过焊接连为一体，且保证前牙盘1.1与后牙盘10.4每个齿的位置均对齐，输入轴2靠近中间位置设有齿轮结构，输入轴2与后固定架10同轴安装，两者之间安装有两个轴承使其构成转动副，三个小齿轮(4.1、4.2、4.3)分别安装于后固定架10上的三对小齿轮安装座(10.1、10.2、10.3)内，均与后固定架10构成转动副，且均与输入轴2上的齿轮结构2.1构成轮齿啮合关系。
如图3所示，所述的旋转架9周向均布设有三对链轮架9.1和三个撑链板9.2，撑链板9.2为链条环7提供支撑并使其张紧，其内部设有内齿圈9.3，旋转架9与后固定架10同轴安装且构成转动副，旋转架的内齿圈与三个小齿轮(4.1、4.2、4.3)均构成轮齿啮合关系，三个小链轮(8.1、8.2、8.3)分别安装于旋转架9上所设的链轮架9.1顶端，且均与旋转架9构成转动副。
如图4、图5所示，所述的输出轴5内部环形侧壁上设有两个内牙盘(5.1、5.2)，两个内牙盘(5.1、5.2)的齿数相同，且每个齿均对齐，内牙盘(5.1、5.2)的齿数与前固定架1上的前牙盘1.1和后固定架10上的后牙盘10.4齿数差均为3，链条环7安装于三个小链轮(8.1、8.2、8.3)与输出轴5的两个内牙盘(5.1、5.2)之间。
所示的外壳3大端与前固定架通过螺钉紧固连接，外壳3小端与输出轴5之间安装有两个轴承，使输出轴5与外壳3构成转动副，外壳3大端内侧设有滚子滑槽，输出轴5大端外侧设有滚子滑槽，两个滚子滑槽之间均布安装有40个滚子6。
本发明的实施例：
输入轴2与三个小齿轮(4.1、4.2、4.3)和旋转架9组成定轴轮系，输入轴2通过小齿轮(4.1、4.2、4.3)驱动旋转架9转动，输入轴2和旋转架9的传动比为i1，旋转架9驱动三个小链轮(8.1、8.2、8.3)绕旋转架9轴心公转，三个小链轮(8.1、8.2、8.3)作为谐波减速器中的波发生器，与链条环7、输出轴5、前固定架和后固定架上的牙盘(1.1、10.4)组成谐波减速装置，旋转架9和输出轴5的传动比为i2，则输入轴2和输出轴5的传动比为i＝i1×i2。

Claims (4)

1.一种轮系谐波减速器，包括前固定架(1)、输入轴(2)、外壳(3)、小齿轮(4.1、4.2、4.3)、输出轴(5)、滚子(6)、链条环(7)、小链轮(8.1、8.2、8.3)、旋转架(9)、后固定架(10)，其特征在于：前固定架(1)一侧设有安装孔，固定安装于动力输出设备上，另一侧设有前牙盘(1.1)，后固定架(10)中心设有圆形通孔，其一端设有后牙盘(10.4)，中间位置均布设有三个空窗(10.3，每个空窗(10.3)外侧两端均设有一对同轴心的小齿轮安装座(10.2)，前固定架(1)与后固定架(10)通过焊接连为一体，输入轴(2)靠近中间位置设有齿轮结构，输入轴(2)与后固定架(10)同轴安装，两者之间安装有两个轴承使其构成转动副，三个小齿轮(4.1、4.2、4.3)分别安装于后固定架(10)上的三对小齿轮安装座(10.1、10.2、10.3)内，均与后固定架(10)构成转动副，且均与输入轴(2)上的齿轮结构(2.1)构成轮齿啮合关系。
2.如权利要求1所述的一种轮系谐波减速器，其特征在于：旋转架(9)周向均布设有三对链轮架(9.1)和三个撑链板(9.2)，撑链板(9.2)为链条环(7)提供支撑并使其张紧，其内部设有内齿圈(9.3)，旋转架(9)与后固定架(10)同轴安装且构成转动副，旋转架的内齿圈与三个小齿轮(4.1、4.2、4.3)均构成轮齿啮合关系，三个小链轮(8.1、8.2、8.3)分别安装于旋转架(9)上所设的链轮架(9.1)顶端，且均与旋转架(9)构成转动副。
3.如权利要求1所述的一种轮系谐波减速器，其特征在于：输出轴(5)内部环形侧壁上设有两个内牙盘(5.1、5.2)，内牙盘(5.1、5.2)的齿数与前固定架(1)上的牙盘(1.1)和后固定架(10)上的牙盘(10.4)齿数差均为3，链条环(7)安装于三个小链轮(8.1、8.2、8.3)与输出轴(5)的两个内牙盘(5.1、5.2)之间。
4.如权利要求1所述的一种轮系谐波减速器，其特征在于：外壳(3)大端与前固定架通过螺钉紧固连接，外壳(3)小端与输出轴(5)之间安装有两个轴承，使输出轴(5)与外壳(3)构成转动副，外壳(3)大端内侧设有滚子滑槽，输出轴(5)大端外侧设有滚子滑槽，两个滚子滑槽之间均布安装有40个滚子(6)。
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