CN108386514B - 振动双波式谐波传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动双波式谐波传动机构，特点是包括第一及第二轴承组、右端盖、柔性外齿轮、壳体、左端盖、卸油口、输入波发生器组件及输出组件；第一轴承组安装在右端盖上，第二轴承组安装在左端盖上；输入波发生器组件包括输入轴、第一刚性内齿轮、第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组及第一振动板组；第一振动板组及第一垫板组位于第一波壳组的内腔内，第一刚性内齿轮套设在柔性外齿轮的右部上且互相啮合；输出组件包括第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组、第二刚性内齿轮、第二垫板组及输出轴；第二振动板组及第二垫板组位于第二波壳组的内腔内，第二刚性内齿轮套设在柔性外齿轮的左部上且互相啮合。其优点为：提高了整体谐波传动机构的使用寿命，满足高进给分辨率和重复定位精度要求，提高了运动传递精度。

Description

振动双波式谐波传动机构

技术领域

本发明涉及一种振动双波式谐波传动机构；目前，高精度的机器人、医疗器械、3D打印机、机电装备、超精密机床及检测装置等设备对传动系统的进给分辨率要求极高，因此，很多时候需要大传动比和高传动精度的谐波齿轮传动装置。

背景技术

谐波齿轮传动装置使用广泛、种类很多，主要结构包括谐波发生器、柔性轴承、刚性齿轮以及柔性齿轮；波发生器有长短轴，而一些改进的波发生器在工作时则是利用偏心轴、偏心轮或者滚轮等部件，通过柔性轴承支撑柔性齿轮使之与刚性齿轮啮合；不论那种形式的波发生器，都是依靠柔性轴承不断地做椭圆弹性变形，其波发生器与柔性齿轮间也都是刚性接触，柔性轴承极易损坏；除此以外，现有的一些一级谐波传动器以及改进过的二级谐波减速器，由于受限于其自身结构，不能满足一些高精度装备的使用要求。

超声波振动表面所具有的悬浮支撑与减摩能力，已被多项理论研究和实际应用所证实，并在越来越多的领域获得到实际应用，有研究发现超声波能使接触面间摩擦阻力降低90%以上，在现代制造行业，国内外已有诸多研究者开始使用超声波轴承和超声波电机，但至今仍然未见将超声波振动技术用于谐波传动机构的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种振动双波式谐波传动机构，该装置中没有了易损件柔性轴承，提高了整体的使用寿命，设计了二级传动，满足高进给分辨率和重复定位精度要求，提高了运动传递精度。

为了达到上述目的，本发明的第一种技术方案是这样实现的，其是一种一种振动双波式谐波传动机构，其特征在于包括第一轴承组、右端盖、柔性外齿轮、壳体、左端盖、第二轴承组、卸油口、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组安装在右端盖上，所述右端盖盖在壳体右端的开口处；所述第二轴承组安装在左端盖上，所述左端盖盖在壳体左端的开口处；所述卸油口安装在壳体的底部；柔性外齿轮、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体内；

输入波发生器组件包括输入轴、第一刚性内齿轮、第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组及第一振动板组；所述第一轴承组套在输入轴的右部上并可相对转动，所述输入轴右端伸出右端盖外，在输入轴的轴向设有第一轴向油孔，在输入轴左端的径向设有第一径向油孔，所述第一单向阀组安装在第一径向油孔内，所述第一轴向油孔与第一单向阀组的入口联通，所述第一垫板组及第一波壳组均安装在输入轴的左部，所述第一振动板组安装在第一垫板组上，第一振动板组的中心孔通过第一垫板组的中心孔与第一单向阀组的出口连通，第一振动板组及第一垫板组位于第一波壳组的内腔内，第一振动板组与第一波壳组的内壁有一定间隙，第一振动板组的中心孔与第一波壳组的内腔联通，在第一波壳组上设有联通第一波壳组内腔与外界的第一径向孔组，所述柔性外齿轮右部套设在第一波壳组上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮固定在壳体内且套设在柔性外齿轮的右部上，柔性外齿轮的右部外齿与第一刚性内齿轮啮合；

所述输出组件包括第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组、第二刚性内齿轮、第二垫板组及输出轴；所述第二轴承组套设在输出轴的左部并可相对转动，所述输出轴左端伸出左端盖外，在输出轴的轴向设有第二轴向油孔，在输出轴右端的径向设有第二径向油孔，所述第二单向阀组安装在第二径向油孔内，所述第二轴向油孔与第二单向阀组的入口联通，所述第二垫板组及第二波壳组均安装在输出轴的右部，所述第二振动板组安装在第二垫板组上，第二振动板组的中心孔通过第二垫板组的中心孔与第二单向阀组的出口连通，第二振动板组及第二垫板组位于第二波壳组的内腔中，第二振动板组与第二波壳组的内壁有一定间隙，第二振动板组的中心孔与第二波壳组的内腔联通，在第二波壳组上设有联通第二波壳组内腔与外界的第二径向孔组，所述柔性外齿轮左部套设在第二波壳组上且间隙配合，所述第二刚性内齿轮固定在壳体内且套设在柔性外齿轮的左部，柔性外齿轮的左部外齿与第二刚性内齿轮啮合。

所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组和第一振动板组都有二套，以输入轴的轴线为对称轴布置在输入轴的左端；所述第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组和第二垫板组都有二套，以输出轴的轴线为对称轴布置在输出轴的右端。

所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组及第二振动板组是压电材料或磁致伸缩材料。

为了达到上述目的，本发明的第二种技术方案是这样实现的，其是一种振动双波式谐波传动机构，其特征在于包括第一轴承组、右端盖、柔性外齿轮、壳体、左端盖、第二轴承组、卸油口、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组安装在右端盖上，所述右端盖盖在壳体右端的开口处；所述第二轴承组安装在左端盖上，所述左端盖盖在壳体左端的开口处；所述卸油口安装在壳体的底部；柔性外齿轮、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体内；

输入波发生器组件包括输入轴、第一刚性内齿轮、第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组及第一振动板组；所述第一轴承组套在输入轴的右部上并可相对转动，所述输入轴右端伸出右端盖外，在输入轴的轴向设有第一轴向油孔，在输入轴左端的径向设有第一径向油孔，所述第一单向阀组安装在第一径向油孔内，所述第一轴向油孔与第一单向阀组的入口联通，所述第一垫板组及第一波壳组均安装在输入轴的左部，所述第一振动板组安装在第一垫板组上，第一振动板组的中心孔通过第一垫板组的中心孔与第一单向阀组的出口连通，第一振动板组及第一垫板组位于第一波壳组的内腔中，第一振动板组与第一波壳组的内壁有一定间隙，第一振动板组的中心孔与第一波壳组的内腔联通，在第一波壳组上设有联通第一波壳组内腔与外界的第一径向孔组，所述柔性外齿轮右部套设在第一波壳组上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮固定在壳体内且套设在柔性外齿轮的右部，柔性外齿轮的右部外齿与第一刚性内齿轮啮合；

所述输出组件包括第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组、第二垫板组、输出刚性内齿轮套、输出轴及第三轴承组；所述第二轴承组套设在输出轴的左部并可相对转动，所述输出轴左端伸出左端盖外，在输出轴的轴向设有第二轴向油孔，在输出轴右端的径向设有第二径向油孔，所述第二单向阀组安装在第二径向油孔内，所述第二轴向油孔与第二单向阀组的入口联通，所述第二垫板组及第二波壳组均安装在输出轴的右端部，所述第二振动板组安装在第二垫板组上，第二振动板组的中心孔通过第二垫板组的中心孔与第二单向阀组的出口连通，第二振动板组及第二垫板组位于第二波壳组的内腔内，第二振动板组与第二波壳组的内腔有一定间隙，第二振动板组的中心孔与第二波壳组的内腔联通，在第二波壳组上设有联通第二波壳组内腔与外界的第二径向孔组，所述柔性外齿轮左部套设在第二波壳组上且间隙配合，所述输出刚性内齿轮套通过键与输出轴联接且套设在柔性外齿轮的左部上，柔性外齿轮的左部外齿与输出刚性内齿轮套啮合，所述第三轴承组设在壳体与输出刚性内齿轮套间。

所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组和第一振动板组都有二套，以输入轴的轴线为对称轴布置在输入轴的左端；所述第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组和第二垫板组都有二套，以输出轴的轴线为对称轴布置在输出轴的右端。

所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组及第二振动板组是压电材料或磁致伸缩材料。

为了达到上述目的，本发明的第三种技术方案是这样实现的，其是一种振动双波式谐波传动机构，其特征在于包括第一轴承组、右端盖、柔性外齿轮、壳体、左端盖、第二轴承组、卸油口、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组安装在右端盖上，所述右端盖盖在壳体右端的开口处；所述左端盖盖在壳体左端的开口处；所述卸油口安装在壳体的底部；柔性外齿轮、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体内；

输入波发生器组件包括输入轴、第一刚性内齿轮、第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组及第一振动板组；所述第一轴承组套在输入轴的右部上并可相对转动，所述输入轴右端伸出右端盖外，在输入轴的轴向设有第一轴向油孔，在输入轴左端的径向设有第一径向油孔，所述第一单向阀组安装在第一径向油孔内，所述第一轴向油孔与第一单向阀组的入口联通，所述第一垫板组及第一波壳组均安装在输入轴的左部，所述第一振动板组安装在第一垫板组上，第一振动板组的中心孔通过第一垫板组的中心孔与第一单向阀组的出口连通，第一振动板组及第一垫板组位于第一波壳组的内腔内，第一振动板组与第一波壳组的内壁有一定间隙，第一振动板组的中心孔与第一波壳组的内腔联通，在第一波壳组上设有联通第一波壳组内腔与外界的第一径向孔组，所述柔性外齿轮右部套设在第一波壳组上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮固定在壳体内且套设在柔性外齿轮的右部，柔性外齿轮的右部外齿与第一刚性内齿轮啮合；

所述输出组件包括第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组、第二垫板组、组合式输出刚轮、第三轴承组及固定轴；在所述固定轴的轴向设有第三轴向油孔，在固定轴右端的径向设有第三径向油孔，所述第二单向阀组安装在第三径向油孔内以，所述第三轴向油孔与第二单向阀组的入口联通，所述第二垫板组及第二波壳组均安装在固定轴的右部，所述第二振动板组安装在第二垫板组上，第二振动板组的中心孔通过第二垫板组的中心孔与第二单向阀组的出口连通，第二振动板组及第二垫板组位于第二波壳组的内腔内，第二振动板组与第二波壳组的内壁有一定间隙，第二振动板组的中心孔与第二波壳组的内腔联通，在第二波壳组上设有联通第二波壳组内腔与外界的第二径向孔组，所述柔性外齿轮左部套设在第二波壳组上且间隙配合；所述组合式输出刚轮套设在固定轴上，所述第二轴承组安装在组合式输出刚轮与固定轴之间，组合式输出刚轮的左端伸出左端盖外，在组合式输出刚轮的左端设有刚轮输出齿，固定轴左端伸出组合式输出刚轮左部外，组合式输出刚轮的右部位于壳体内且套设在柔性外齿轮的左部，且组合式输出刚轮的右部内齿与柔性外齿轮左部外齿啮合，所述第三轴承组设在壳体与组合式输出刚轮之间。

所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组、第一波壳组、第一单向阀组和第一振动板组都有二套，以输入轴的轴线为对称轴布置在输入轴的左端；所述第二波壳组、第二振动板组、第二单向阀组和第二垫板组都有二套，以固定轴的轴线为对称轴布置在固定轴的右端。

所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组及第二振动板组是压电材料或磁致伸缩材料。

优势

本发明与现有技术相比的优势为：

1、去掉了传统谐波传动机构中极易损坏的柔性轴承，提高了使用寿命；

2、采用双级谐波传动，具有极高的进给分辨率和重复定位精度要求；

3、工作时，由于振动板的高频振动，在波发生器与柔性齿轮之间能产生高强度润滑油膜，波发生器与柔性齿轮间在运动时几乎无摩擦，提高了运动传递精度，增加了波发生器和柔轮的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构原理图；

图2是图1中第二波壳组与输出轴配合部位的A-A方向视图；

图3是图1中第一波壳组与输入轴配合部位的B-B方向视图；

图4是本发明实施例二的结构原理图；

图5是图4中第二波壳组与输出轴配合部位的C-C方向视图；

图6是图4中第一波壳组与输入轴配合部位的D-D方向视图；

图7是本发明实施例三的结构原理图；

图8是图7中第二波壳组与输出轴配合部位的E-E方向视图；

图9是图7中第一波壳组与输入轴配合部位的F-F方向视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本发明描述中,术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”及“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图1至图3所示，其是一种振动双波式谐波传动机构，包括第一轴承组1、右端盖3、柔性外齿轮9、壳体1、左端盖18、第二轴承组20、卸油口21、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组1安装在右端盖3上，所述右端盖3盖在壳体17右端的开口处；所述第二轴承组20安装在左端盖18上，所述左端盖18盖在壳体17左端的开口处；所述卸油口21安装在壳体17的底部；柔性外齿轮9、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体17内；

输入波发生器组件包括输入轴2、第一刚性内齿轮4、第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7及第一振动板组8；所述第一轴承组1套在输入轴2的右部上并可相对转动，所述输入轴2右端伸出右端盖3外，在输入轴2的轴向设有第一轴向油孔201，在输入轴2左端的径向设有第一径向油孔202，所述第一单向阀组7安装在第一径向油孔202内，所述第一轴向油孔201与第一单向阀组7的入口联通，所述第一垫板组5及第一波壳组6均安装在输入轴2的左部，所述第一振动板组8安装在第一垫板组5上，第一振动板组8的中心孔通过第一垫板组5的中心孔与第一单向阀组7的出口连通，第一振动板组8及第一垫板组5位于第一波壳组6的内腔内，第一振动板组8与第一波壳组6的内壁有一定间隙，第一振动板组8的中心孔与第一波壳组6的内腔联通，在第一波壳组6上设有联通第一波壳组6内腔与外界的第一径向孔组61，所述柔性外齿轮9右部套设在第一波壳组6上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮4固定在壳体17内且套设在柔性外齿轮9的右部，且柔性外齿轮9的右部外齿与第一刚性内齿轮4啮合；

所述输出组件包括第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12、第二刚性内齿轮13、第二垫板组14及输出轴19；所述第二轴承组20套设在输出轴19的左部并可相对转动，所述输出轴19左端伸出左端盖18外，在输出轴19的轴向设有第二轴向油孔191，在输出轴19右端的径向设有第二径向油孔192，所述第二单向阀组12安装在第二径向油孔192内，所述第二轴向油孔191与第二单向阀组12的入口联通，所述第二垫板组14及第二波壳组10均安装在输出轴19的右部，所述第二振动板组11安装在第二垫板组14上，第二振动板组11的中心孔通过第二垫板组14的中心孔与第二单向阀组12的出口连通，第二振动板组11及第二垫板组14位于第二波壳组10的内腔中，第二振动板组11与第二波壳组10的内壁有一定间隙，第二振动板组11的中心孔与第二波壳组10的内腔联通，在第二波壳组10上设有联通第二波壳组10内腔与外界的第二径向孔组101，所述柔性外齿轮9左部套设在第二波壳组10上且间隙配合，所述第二刚性内齿轮13固定在壳体17内且套设在柔性外齿轮9的左部，柔性外齿轮9的左部外齿与第二刚性内齿轮13啮合。

所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7和第一振动板组8都有二套，以输入轴2的轴线为对称轴布置在输入轴2的左端；所述第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12和第二垫板组14都有二套，以输出轴19的轴线为对称轴布置在输出轴19的右端。

所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组8及第二振动板组11是压电材料或磁致伸缩材料。

工作时，输入轴2高速旋转，带动与其固定连接在一起的第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7和第一振动板8组一起旋转（以上组件共有二套，均沿输入轴2的轴线对称布置），第一波壳组6旋转带动安装在其外的柔性外齿轮9运动，并迫使柔性外齿轮9右端的外齿依次与第一刚性内齿轮4的内齿啮合，由于柔性外齿轮9右端的外齿与第一刚性内齿轮4的内齿之间存在齿数差，能产生错齿运动，柔性外齿轮9因此低速旋转，与此同时，液压油经过输入轴2的第一轴向油孔201进入第一单向阀组7，再通过第一垫板组5和第一振动板组8上的中心孔进入第一振动板组8与第一波壳组6内壁之间以及第一波壳组6的第一径向孔组61中，第一振动板组8通电后产生厚度方向高频振动，在高频振动作用下产生的高压液压油，经过第一波壳组6的第一径向孔组61进入第一波壳组6与柔性外齿轮9内孔之间并形成高强度润滑油膜，极大降低第一波壳组6与柔性外齿轮9间的运动摩擦。

柔性外齿轮9左端外齿与第二刚性内齿轮13啮合，柔性外齿轮9左端外齿与第二刚性内齿轮13存在齿数差，产生错齿运动，柔性外齿轮9旋转带动第二波壳组10旋转时带动输出轴19一起旋转（与输出轴19固定连接在一起的第二振动板组11、第二单向阀组12以及第二垫板组14也一起旋转），与此同时，液压油经过输出轴19的第二轴向油孔191进入第二单向阀组12，再通过第二垫板组14和第二振动板组11上的中心孔进入第二振动板组11与第二波壳组10内壁之间以及第二波壳组10的第二径向孔组101中，第二振动板组11通电后产生厚度方向高频振动，在高频振动作用下产生的高压液压油，经过第二波壳组10的第二径向孔组101进入第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔之间并形成高强度润滑油膜，极大降低第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔间运动摩擦。

实施例二

如图4至图6所示，其是一种振动双波式谐波传动机构，包括第一轴承组1、右端盖3、柔性外齿轮9、壳体17、左端盖18、第二轴承组20、卸油口21、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组1安装在右端盖3上，所述右端盖3盖在壳体17右端的开口处；所述第二轴承组20安装在左端盖18上，所述左端盖18盖在壳体17左端的开口处；所述卸油口21安装在壳体17的底部；柔性外齿轮9、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体17内；

输入波发生器组件包括输入轴2、第一刚性内齿轮4、第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7及第一振动板组8；所述第一轴承组1套在输入轴2的右部上并可相对转动，所述输入轴2右端伸出右端盖3外，在输入轴2的轴向设有第一轴向油孔201，在输入轴2左端的径向设有第一径向油孔202，所述第一单向阀组7安装在第一径向油孔202内，所述第一轴向油孔201与第一单向阀组7的入口联通，所述第一垫板组5及第一波壳组6均安装在输入轴2的左部，所述第一振动板组8安装在第一垫板组5上，第一振动板组8的中心孔通过第一垫板组5的中心孔与第一单向阀组7的出口连通，第一振动板组8及第一垫板组5位于第一波壳组6的内腔中，第一振动板组8与第一波壳组6的内壁有一定间隙，第一振动板组8的中心孔与第一波壳组6的内腔联通，在第一波壳组6上设有联通第一波壳组6内腔与外界的第一径向孔组61，所述柔性外齿轮9右部套设在第一波壳组6上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮4固定在壳体17内且套设在柔性外齿轮9的右部，柔性外齿轮9的右部外齿与第一刚性内齿轮4啮合；

所述输出组件包括第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12、第二垫板组14、输出刚性内齿轮套15、输出轴19及第三轴承组22；所述第二轴承组20套设在输出轴19的左部并可相对转动，所述输出轴19左端伸出左端盖18外，在输出轴19的轴向设有第二轴向油孔191，在输出轴19右端的径向设有第二径向油孔192，所述第二单向阀组12安装在第二径向油孔192内，所述第二轴向油孔191与第二单向阀组12的入口联通，所述第二垫板组14及第二波壳组10均安装在输出轴19的右端部，所述第二振动板组11安装在第二垫板组14上，第二振动板组11的中心孔通过第二垫板组14的中心孔与第二单向阀组12的出口连通，第二振动板组11及第二垫板组14位于第二波壳组10的内腔内，第二振动板组11与第二波壳组10的内腔有一定间隙，第二振动板组11的中心孔与第二波壳组10的内腔联通，在第二波壳组10上设有联通第二波壳组10内腔与外界的第二径向孔组101，所述柔性外齿轮9左部套设在第二波壳组10上且间隙配合，所述输出刚性内齿轮套15通过键与输出轴19联接且套设在柔性外齿轮9的左部，柔性外齿轮9的左部外齿与输出刚性内齿轮套15啮合，所述第三轴承组22设在壳体17与输出刚性内齿轮套15间。

所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7和第一振动板组8都有二套，以输入轴2的轴线为对称轴布置在输入轴2的左端；所述第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12和第二垫板组14都有二套，以输出轴19的轴线为对称轴布置在输出轴19的右端。

所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组8及第二振动板组11是压电材料或磁致伸缩材料。

工作时，输入轴2高速旋转，带动与其固定连接在一起的第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7和第一振动板组8一起旋转（以上组件共有二套，均沿轴2的轴线对称布置），第一波壳组6旋转带动安装在其外的柔性外齿轮9运动，并迫使柔性外齿轮9右端的外齿依次与第一刚性内齿轮4的内齿啮合，由于柔性外齿轮9右端的外齿与第一刚性内齿轮4的内齿之间存在齿数差，产生错齿运动，柔性外齿轮9因此低速旋转，与此同时，液压油经过输入轴2的第一轴向油孔201进入第一单向阀组7，再通过第一垫板组5和第一振动板组8上的中心孔进入第一振动板组8与第一波壳组6内壁之间以及第一波壳组6的第一径向孔组61中，第一振动板组8通电后产生厚度方向高频振动，在高频振动作用下产生的高压液压油，经过第一波壳组6的第一径向孔组61进入第一波壳组6与柔性外齿轮9内孔之间并形成高强度润滑油膜，极大降低第一波壳组6与柔性外齿轮9间的运动摩擦。

柔性外齿轮9左端外齿与输出刚性内齿轮套15啮合，柔性外齿轮9旋转带动第二波壳组10旋转时也带动输出轴19一起旋转（与输出轴19固定连接在一起的第二振动板组11、第二单向阀组12以及第二垫板组14也一起旋转），输出刚性内齿轮套15左端通过键与输出轴19连在一起；与此同时，液压油经过输出轴19的第二轴向油孔191进入第二单向阀组12，再通过第二垫板组14和第二振动板11上的通孔，进入第二振动板组11与第二波壳组10内壁之间以及第二波壳组10的第二径向孔组101中，第二振动板组11通电后产生厚度方向高频振动，在高频振动作用下产生的高压液压油，经过第二波壳组10的第二径向孔组101进入第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔间，并在第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔间形成高强度润滑油膜，极大降低第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔间运动摩擦；此实施例中，柔性外齿轮9左端外齿与输出刚性内齿轮套15内齿齿数相同，柔性外齿轮9与输出刚性内齿轮套15转动角速度始终一致，因此能起到对柔性外齿轮9高频波的滤波作用。

实施例三

如图7至图9所示，其是一种振动双波式谐波传动机构，包括第一轴承组1、右端盖3、柔性外齿轮9、壳体17、左端盖18、第二轴承组20、卸油口21、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组1安装在右端盖3上，所述右端盖3盖在壳体17右端的开口处；所述左端盖18盖在壳体17左端的开口处；所述卸油口21安装在壳体17的底部；柔性外齿轮9、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体17内；

输入波发生器组件包括输入轴2、第一刚性内齿轮4、第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7及第一振动板组8；所述第一轴承组1套在输入轴2的右部上并可相对转动，所述输入轴2右端伸出右端盖3外，在输入轴2的轴向设有第一轴向油孔201，在输入轴2左端的径向设有第一径向油孔202，所述第一单向阀组7安装在第一径向油孔202内，所述第一轴向油孔201与第一单向阀组7的入口联通，所述第一垫板组5及第一波壳组6均安装在输入轴2的左部，所述第一振动板组8安装在第一垫板组5上，第一振动板组8的中心孔通过第一垫板组5的中心孔与第一单向阀组7的出口连通，第一振动板组8及第一垫板组5位于第一波壳组（6）的内腔内，第一振动板组8与第一波壳组6的内壁有一定间隙，第一振动板组8的中心孔与第一波壳组6的内腔联通，在第一波壳组6上设有联通第一波壳组6内腔与外界的第一径向孔组61，所述柔性外齿轮9右部套设在第一波壳组6上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮4固定在壳体17内且套设在柔性外齿轮9的右部，柔性外齿轮9的右部外齿与第一刚性内齿轮4啮合；

所述输出组件包括第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12、第二垫板组14、组合式输出刚轮16、第三轴承组22及固定轴23；在所述固定轴23的轴向设有第三轴向油孔231，在固定轴23右端的径向设有第三径向油孔232，所述第二单向阀组12安装在第三径向油孔232内，所述第三轴向油孔231与第二单向阀组12的入口联通，所述第二垫板组14及第二波壳组10均安装在固定轴23的右部，所述第二振动板组11安装在第二垫板组14上，第二振动板组11的中心孔通过第二垫板组14的中心孔与第二单向阀组12的出口连通，第二振动板组11及第二垫板组14位于第二波壳组10的内腔内，第二振动板组11与第二波壳组10的内壁有一定间隙，第二振动板组11的中心孔与第二波壳组10的内腔联通，在第二波壳组10上设有联通第二波壳组10内腔与外界的第二径向孔组101，所述柔性外齿轮9左部套设在第二波壳组10上且间隙配合；所述组合式输出刚轮16套设在固定轴23上，所述第二轴承组20安装在组合式输出刚轮16与固定轴23之间，组合式输出刚轮16的左端伸出左端盖18外，在组合式输出刚轮16的左端设有刚轮输出齿161，固定轴23左端伸出组合式输出刚轮16左部外，组合式输出刚轮16的右部位于壳体17内且套设在柔性外齿轮9的左部，组合式输出刚轮16的右部内齿与柔性外齿轮9左部外齿啮合，所述第三轴承组22设在壳体17与组合式输出刚轮16间。

所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7和第一振动板组8都有二套，以输入轴2的轴线为对称轴布置在输入轴2的左端；所述第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12和第二垫板组14都有二套，以固定轴23的轴线为对称轴布置在固定轴23的右端。

所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组8及第二振动板组11是压电材料或磁致伸缩材料。

工作时，输入轴2高速旋转，带动与其固定连接在一起的第一垫板组5、第一波壳组6、第一单向阀组7和第一振动板8组一起旋转（以上组件共有二套，均沿轴2的轴线对称布置），第一波壳组6旋转带动安装在其外的柔性外齿轮9运动，并迫使柔性外齿轮9右端的外齿依次与第一刚性内齿轮4的内齿啮合，由于柔性外齿轮9右端的外齿与第一刚性内齿轮4的内齿之间存在齿数差，产生错齿运动，柔性外齿轮9因此低速旋转，与此同时，液压油经过输入轴2第一轴向油孔201进入第一单向阀组7，再通过第一垫板组5和第一振动板组8上的中心孔进入第一振动板组8与第一波壳组6内壁之间以及第一波壳组6的第一径向孔组61中，第一振动板组8通电后产生厚度方向高频振动，在高频振动作用下产生的高压液压油，经过第一波壳组6的第一径向孔组61进入第一波壳组6与柔性外齿轮9内孔之间并形成高强度润滑油膜，极大降低第一波壳组6与柔性外齿轮9间的运动摩擦；

柔性外齿轮9左端外齿与组合式输出刚轮16右端的内齿啮合，柔性外齿轮9左端外齿与组合式输出刚轮16右端的内齿间存在齿数差，能产生错齿运动，柔性外齿轮9旋转带动组合式输出刚轮16旋转，再通过组合式输出刚轮16左端的输出齿161将旋转运动传递出去；固定轴23左端固定，与固定轴23固定连接在一起的第二波壳组10、第二振动板组11、第二单向阀组12以及第二垫板组14都有二套，以固定轴23的轴线为对称轴固定在固定轴23的右端；与此同时，液压油经过固定轴23的第三轴向油孔231进入第二单向阀组12，再通过第二垫板组14和第二振动板11上的中心孔，进入第二振动板组11与第二波壳组10内壁之间以及第二波壳组10的第二径向孔组101中，第二振动板组11通电后产生厚度方向高频振动，在高频振动作用下产生的高压液压油，经过第二波壳组10的第二径向孔组101进入第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔之间并在形成高强度润滑油膜，极大降低第二波壳组10与柔性外齿轮9内孔间运动摩擦。

由于与本发明相关的压电、超声振动技术、各种控制技术以及接线、液压、供油、管路、密封和保压等技术已非常成熟，且非本发明的重点内容，故在本发明的相关原理图及文字说明中也未进行详细描述，并非本发明人疏漏，特此说明。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种振动双波式谐波传动机构，其特征在于包括第一轴承组（1）、右端盖（3）、柔性外齿轮（9）、壳体（17）、左端盖（18）、第二轴承组（20）、卸油口（21）、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组（1）安装在右端盖（3）上，所述右端盖（3）盖在壳体（17）右端的开口处；所述第二轴承组（20）安装在左端盖（18）上，所述左端盖（18）盖在壳体（17）左端的开口处；所述卸油口（21）安装在壳体（17）底部的左侧；柔性外齿轮（9）、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体（17）内；

输入波发生器组件包括输入轴（2）、第一刚性内齿轮（4）、第一垫板组（5）、第一波壳组（6）、第一单向阀组（7）及第一振动板组（8）；所述第一轴承组（1）套在输入轴（2）的右部上并可相对转动，所述输入轴（2）右端伸出右端盖（3）外，在输入轴（2）的轴向设有第一轴向油孔（201），在输入轴（2）左端的径向设有第一径向油孔（202），所述第一单向阀组（7）安装在第一径向油孔（202）内，所述第一轴向油孔（201）与第一单向阀组（7）的入口联通，所述第一垫板组（5）及第一波壳组（6）均安装在输入轴（2）的左部，所述第一振动板组（8）安装在第一垫板组（5）上，第一振动板组（8）的中心孔通过第一垫板组（5）的中心孔与第一单向阀组（7）的出口连通，第一振动板组（8）及第一垫板组（5）位于第一波壳组（6）的内腔内，第一振动板组（8）与第一波壳组（6）的内壁有一定间隙，第一振动板组（8）的中心孔与第一波壳组（6）的内腔联通，在第一波壳组（6）上设有联通第一波壳组（6）内腔与外界的第一径向孔组（61），所述柔性外齿轮（9）右部套设在第一波壳组（6）上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮（4）固定在壳体（17）内且套设在柔性外齿轮（9）的右部上，柔性外齿轮（9）的右部外齿与第一刚性内齿轮（4）啮合；

所述输出组件包括第二波壳组（10）、第二振动板组（11）、第二单向阀组（12）、第二刚性内齿轮（13）、第二垫板组（14）及输出轴（19）；所述第二轴承组（20）套设在输出轴（19）的左部并可相对转动，所述输出轴（19）左端伸出左端盖（18）外，在输出轴（19）的轴向设有第二轴向油孔（191），在输出轴（19）右端的径向设有第二径向油孔（192），所述第二单向阀组（12）安装在第二径向油孔（192）内，所述第二轴向油孔（191）与第二单向阀组（12）的入口联通，所述第二垫板组（14）及第二波壳组（10）均安装在输出轴（19）的右部，所述第二振动板组（11）安装在第二垫板组（14）上，第二振动板组（11）的中心孔通过第二垫板组（14）的中心孔与第二单向阀组（12）的出口连通，第二振动板组（11）及第二垫板组（14）位于第二波壳组（10）的内腔中，第二振动板组（11）与第二波壳组（10）的内壁有一定间隙，第二振动板组（11）的中心孔与第二波壳组（10）的内腔联通，在第二波壳组（10）上设有联通第二波壳组（10）内腔与外界的第二径向孔组（101），所述柔性外齿轮（9）左部套设在第二波壳组（10）上且间隙配合，所述第二刚性内齿轮（13）固定在壳体（17）内且套设在柔性外齿轮（9）的左部，柔性外齿轮（9）的左部外齿与第二刚性内齿轮（13）啮合。

2.根据权利要求1所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组（5）、第一波壳组（6）、第一单向阀组（7）和第一振动板组（8）都有二套，以输入轴（2）的轴线为对称轴布置在输入轴（2）的左端；所述第二波壳组（10）、第二振动板组（11）、第二单向阀组（12）和第二垫板组（14）都有二套，以输出轴（19）的轴线为对称轴布置在输出轴（19）的右端。

3.根据权利要求1或2所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组（8）及第二振动板组（11）是压电材料或磁致伸缩材料。

4.一种振动双波式谐波传动机构，其特征在于包括第一轴承组（1）、右端盖（3）、柔性外齿轮（9）、壳体（17）、左端盖（18）、第二轴承组（20）、卸油口（21）、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组（1）安装在右端盖（3）上，所述右端盖（3）盖在壳体（17）右端的开口处；所述第二轴承组（20）安装在左端盖（18）上，所述左端盖（18）盖在壳体（17）左端的开口处；所述卸油口（21）安装在壳体（17）底部的左侧；柔性外齿轮（9）、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体（17）内；

输入波发生器组件包括输入轴（2）、第一刚性内齿轮（4）、第一垫板组（5）、第一波壳组（6）、第一单向阀组（7）及第一振动板组（8）；所述第一轴承组（1）套在输入轴（2）的右部上并可相对转动，所述输入轴（2）右端伸出右端盖（3）外，在输入轴（2）的轴向设有第一轴向油孔（201），在输入轴（2）左端的径向设有第一径向油孔（202），所述第一单向阀组（7）安装在第一径向油孔（202）内，所述第一轴向油孔（201）与第一单向阀组（7）的入口联通，所述第一垫板组（5）及第一波壳组（6）均安装在输入轴（2）的左部，所述第一振动板组（8）安装在第一垫板组（5）上，第一振动板组（8）的中心孔通过第一垫板组（5）的中心孔与第一单向阀组（7）的出口连通，第一振动板组（8）及第一垫板组（5）位于第一波壳组（6）的内腔中，第一振动板组（8）与第一波壳组（6）的内壁有一定间隙，第一振动板组（8）的中心孔与第一波壳组（6）的内腔联通，在第一波壳组（6）上设有联通第一波壳组（6）内腔与外界的第一径向孔组（61），所述柔性外齿轮（9）右部套设在第一波壳组（6）上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮（4）固定在壳体（17）内且套设在柔性外齿轮（9）的右部，柔性外齿轮（9）的右部外齿与第一刚性内齿轮（4）啮合；

所述输出组件包括第二波壳组（10）、第二振动板组（11）、第二单向阀组（12）、第二垫板组（14）、输出刚性内齿轮套（15）、输出轴（19）及第三轴承组（22）；所述第二轴承组（20）套设在输出轴（19）的左部并可相对转动，所述输出轴（19）左端伸出左端盖（18）外，在输出轴（19）的轴向设有第二轴向油孔（191），在输出轴（19）右端的径向设有第二径向油孔（192），所述第二单向阀组（12）安装在第二径向油孔（192）内，所述第二轴向油孔（191）与第二单向阀组（12）的入口联通，所述第二垫板组（14）及第二波壳组（10）均安装在输出轴（19）的右端部，所述第二振动板组（11）安装在第二垫板组（14）上，第二振动板组（11）的中心孔通过第二垫板组（14）的中心孔与第二单向阀组（12）的出口连通，第二振动板组（11）及第二垫板组（14）位于第二波壳组（10）的内腔内，第二振动板组（11）与第二波壳组（10）的内腔有一定间隙，第二振动板组（11）的中心孔与第二波壳组（10）的内腔联通，在第二波壳组（10）上设有联通第二波壳组（10）内腔与外界的第二径向孔组（101），所述柔性外齿轮（9）左部套设在第二波壳组（10）上且间隙配合，所述输出刚性内齿轮套（15）通过键与输出轴（19）联接且套设在柔性外齿轮（9）的左部上，柔性外齿轮（9）的左部外齿与输出刚性内齿轮套（15）啮合，所述第三轴承组（22）设在壳体（17）与输出刚性内齿轮套（15）间。

5.根据权利要求4所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组（5）、第一波壳组（6）、第一单向阀组（7）和第一振动板组（8）都有二套，以输入轴（2）的轴线为对称轴布置在输入轴（2）的左端；所述第二波壳组（10）、第二振动板组（11）、第二单向阀组（12）和第二垫板组（14）都有二套，以输出轴（19）的轴线为对称轴布置在输出轴（19）的右端。

6.根据权利要求4或5所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组（8）及第二振动板组（11）是压电材料或磁致伸缩材料。

7.一种振动双波式谐波传动机构，其特征在于包括第一轴承组（1）、右端盖（3）、柔性外齿轮（9）、壳体（17）、左端盖（18）、第二轴承组（20）、卸油口（21）、输入波发生器组件及输出组件；其中所述第一轴承组（1）安装在右端盖（3）上，所述右端盖（3）盖在壳体（17）右端的开口处；所述左端盖（18）盖在壳体（17）左端的开口处；所述卸油口（21）安装在壳体（17）底部的左侧；柔性外齿轮（9）、输入波发生器组件及输出组件均位于壳体（17）内；

输入波发生器组件包括输入轴（2）、第一刚性内齿轮（4）、第一垫板组（5）、第一波壳组（6）、第一单向阀组（7）及第一振动板组（8）；所述第一轴承组（1）套在输入轴（2）的右部上并可相对转动，所述输入轴（2）右端伸出右端盖（3）外，在输入轴（2）的轴向设有第一轴向油孔（201），在输入轴（2）左端的径向设有第一径向油孔（202），所述第一单向阀组（7）安装在第一径向油孔（202）内，所述第一轴向油孔（201）与第一单向阀组（7）的入口联通，所述第一垫板组（5）及第一波壳组（6）均安装在输入轴（2）的左部，所述第一振动板组（8）安装在第一垫板组（5）上，第一振动板组（8）的中心孔通过第一垫板组（5）的中心孔与第一单向阀组（7）的出口连通，第一振动板组（8）及第一垫板组（5）位于第一波壳组（6）的内腔内，第一振动板组（8）与第一波壳组（6）的内壁有一定间隙，第一振动板组（8）的中心孔与第一波壳组（6）的内腔联通，在第一波壳组（6）上设有联通第一波壳组（6）内腔与外界的第一径向孔组（61），所述柔性外齿轮（9）右部套设在第一波壳组（6）上且间隙配合，所述第一刚性内齿轮（4）固定在壳体（17）内且套设在柔性外齿轮（9）的右部，柔性外齿轮（9）的右部外齿与第一刚性内齿轮（4）啮合；

所述输出组件包括第二波壳组（10）、第二振动板组（11）、第二单向阀组（12）、第二垫板组（14）、组合式输出刚轮（16）、第三轴承组（22）及固定轴（23）；在所述固定轴（23）的轴向设有第三轴向油孔（231），在固定轴（23）右端的径向设有第三径向油孔（232），所述第二单向阀组（12）安装在第三径向油孔（232）内，所述第三轴向油孔（231）与第二单向阀组（12）的入口联通，所述第二垫板组（14）及第二波壳组（10）均安装在固定轴（23）的右部，所述第二振动板组（11）安装在第二垫板组（14）上，第二振动板组（11）的中心孔通过第二垫板组（14）的中心孔与第二单向阀组（12）的出口连通，第二振动板组（11）及第二垫板组（14）位于第二波壳组（10）的内腔内，第二振动板组（11）与第二波壳组（10）的内壁有一定间隙，第二振动板组（11）的中心孔与第二波壳组（10）的内腔联通，在第二波壳组（10）上设有联通第二波壳组（10）内腔与外界的第二径向孔组（101），所述柔性外齿轮（9）左部套设在第二波壳组（10）上且间隙配合；所述组合式输出刚轮（16）套设在固定轴（23）上且可相对转动，所述第二轴承组（20）安装在组合式输出刚轮（16）与固定轴（23）之间，组合式输出刚轮（16）的左端伸出左端盖（18）外，在组合式输出刚轮（16）的左端设有刚轮输出齿（161），固定轴（23）左端伸出组合式输出刚轮（16）左部外，组合式输出刚轮（16）的右部位于壳体（17）内且套设在柔性外齿轮（9）的左部，组合式输出刚轮（16）的右部内齿与柔性外齿轮（9）左部外齿啮合，所述第三轴承组（22）设在壳体（17）与组合式输出刚轮（16）之间。

8.根据权利要求7所述振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一垫板组（5）、第一波壳组（6）、第一单向阀组（7）和第一振动板组（8）都有二套，以输入轴（2）的轴线为对称轴布置在输入轴（2）的左端；所述第二波壳组（10）、第二振动板组（11）、第二单向阀组（12）和第二垫板组（14）都有二套，以固定轴（23）的轴线为对称轴布置在固定轴（23）的右端。

9.根据权利要求7或8所述的振动双波式谐波传动机构，其特征在于所述第一振动板组（8）及第二振动板组（11）是压电材料或磁致伸缩材料。

Images