CN108843764A - 一种双传动比谐波齿轮减速器 - Google Patents

一种双传动比谐波齿轮减速器 Download PDF

Info

Publication number
CN108843764A
CN108843764A CN201810833995.8A CN201810833995A CN108843764A CN 108843764 A CN108843764 A CN 108843764A CN 201810833995 A CN201810833995 A CN 201810833995A CN 108843764 A CN108843764 A CN 108843764A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
transmission
output shaft
cabinet
bearing
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.)
Pending
Application number
CN201810833995.8A
Other languages
English (en)
Inventor
范元勋
余金宝
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.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
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 Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN201810833995.8A priority Critical patent/CN108843764A/zh
Publication of CN108843764A publication Critical patent/CN108843764A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H49/00—Other gearings
    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种双传动比谐波齿轮减速器，包括机箱、设置在机箱内的单级齿轮传动机构、谐波齿轮传动机构、输出轴；单级齿轮传动机构包括输入轴、相啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮；第一传动齿轮与输入轴相连；第二传动齿轮与输出轴相连；谐波齿轮传动机构包括端盖、波发生器、柔轮、刚轮、柔性轴承、交叉滚子轴承；输出轴两端分别承撑在机箱和交叉滚子轴承内；波发生器与输出轴固连；柔性轴承内圈与波发生器过渡配合；柔轮的一端内圈与柔性轴承外圈配合，另一端与交叉滚子轴承内圈固连；刚轮与交叉滚子轴承外圈固连，且与机箱固连；端盖与交叉滚子轴承内圈固连；输出轴穿过端盖通孔，端盖可支撑轴承进行限位；本发明传动比范围大，可同轴线反向输出。

Description

一种双传动比谐波齿轮减速器
技术领域
本发明属于机械传动领域，特别是一种双传动比谐波齿轮减速器。
背景技术
谐波齿轮传动技术是美国科学家C.W.Musser于1955年发明的，该传动是一种依靠弹性变形运动来达到传动目的的新型传动。具有结构简单、重量轻、传动比范围大、传动精度高、承载能力大、齿隙小、甚至可达到无侧隙传动、同时啮合齿数多和可实现向密闭空间传递运动及动力等许多优点。谐波齿轮传动被广泛的应用于自动控制、机电一体化、数控设备、航空航天和机器人等领域。
单级齿轮传动是依靠一对齿轮啮合来传递动力，这种传动的特点是工作可靠，传动效率高，维护方便，运转平稳，齿形易加工，环境适应性好，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。
但是，谐波齿轮传动的输入轴与输出轴是同轴的，在输入轴一侧轴向结构较为复杂的机构中难以适用。单级齿轮传动的传动比上限值小，为增大传动比，如果采用多级齿轮传动时，需增大减速器体积，增加重量，效率降低且结构复杂，应用范围减小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双传动比谐波齿轮减速器，以解决谐波齿轮传动的输入轴与输出轴同轴的问题，以及单级齿轮传动为获得大传动比时体积和重量增大、结构复杂、效率降低、装配困难的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种双传动比谐波齿轮减速器，包括机箱、设置在机箱内的单级齿轮传动机构、谐波齿轮传动机构、输出轴；所述单级齿轮传动机构包括输入轴、第一传动齿轮、第二传动齿轮；所述输入轴两端通过轴承支撑在机箱内；所述第一传动齿轮与输入轴相连；所述第二传动齿轮与输出轴相连；所述第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合；所述第一传动齿轮的齿数小于第二传动齿轮的齿数；
所述谐波齿轮传动机构包括端盖、波发生器、柔轮、刚轮、柔性轴承、交叉滚子轴承；所述输出轴一端通过轴承撑在机箱内，另一端通过轴承支撑在交叉滚子轴承内；所述波发生器与输出轴固连；所述柔性轴承内圈与波发生器过渡配合；所述柔轮为杯形柔轮，柔轮的一端内圈与柔性轴承外圈间隙配合；所述柔轮的另一端与交叉滚子轴承内圈固连；所述刚轮与交叉滚子轴承外圈固连；所述刚轮与机箱固连；所述端盖与交叉滚子轴承内圈固连，中间设有通孔；所述输出轴穿过端盖通孔，端盖同时可对支撑轴承进行轴向限位。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)本发明的双传动比谐波齿轮减速器，传动比范围较大，最高可达数千；
(2)本发明的双传动比谐波齿轮减速器，具有高低两种传功比输出，并且两种传动比可同轴线相反方向输出，以驱动不同部件运动；
(3)本发明的双传动比谐波齿轮减速器，输入轴在一侧，输出轴在另一侧的非输入轴轴线上，可适用于输入轴一侧轴向结构较为复杂的机构，应用范围更加广泛。
(4)本发明的双传动比谐波齿轮减速器，整机结构紧凑、简单，拆卸方便，工作耐久。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明双传动比谐波齿轮减速器的整体结构示意图。
图2为本发明双传动比谐波齿轮减速器的凸轮波发生器的连接示意图。
图3为本发明双传动比谐波齿轮减速器的谐波齿轮传动机构的运动简图。
具体实施方式
为了说明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
结合图1，本发明的目的在于提供一种双传动比谐波齿轮减速器，包括机箱5、设置在机箱5内的单级齿轮传动机构、谐波齿轮传动机构、输出轴9；所述单级齿轮传动机构包括输入轴7、第一传动齿轮6、第二传动齿轮8；所述输入轴7两端通过轴承支撑在机箱5内；所述第一传动齿轮6与输入轴7相连；所述第二传动齿轮8与输出轴9相连；所述第一传动齿轮6与第二传动齿轮8啮合；所述第一传动齿轮6的齿数Z6、第二传动齿轮8的齿数Z8，二者关系为Z8>Z6。
所述谐波齿轮传动机构包括端盖2、波发生器10、柔轮3、刚轮4、柔性轴承11、交叉滚子轴承1；所述输出轴9一端通过轴承撑在机箱5内，另一端通过轴承支撑在交叉滚子轴承1内；所述波发生器10与输出轴9固连；所述柔性轴承11内圈与波发生器10过渡配合；所述柔轮3为杯形柔轮，柔轮3的一端内圈与柔性轴承11外圈间隙配合；所述柔轮3的另一端与交叉滚子轴承1内圈固连；所述刚轮4与交叉滚子轴承1外圈固连，且所述刚轮4与机箱5固连；所述端盖2与交叉滚子轴承1内圈固连，中间设有通孔；所述输出轴9穿过端盖2通孔，端盖2同时可对支撑轴承进行轴向限位。
优选的，结合图2，所述波发生器10采用椭圆凸轮波发生器，包括凸轮101、轴套102、十字滑块联轴器103；所述轴套102与输出轴9固连；所述凸轮101通过十字滑块联轴器103与轴套102相连；所述凸轮101外圆与柔性轴承11内圈间隙配合。
在另外一些实施方式中，所述波发生器10也可采用四滚轮波发生器或双圆盘发生器。
优选的，所述单级齿轮传动机构的输入轴7在机箱5一侧，输出轴9在机箱5另一侧的非输入轴轴线上，便于谐波齿轮传动机构的安装。
优选的，所述柔轮3、刚轮4均采用双圆弧直齿圆柱齿轮，相比渐开线圆柱齿轮，齿轮啮合时有更大的啮合区域，提高了承载能力和传动刚度。
传统的单级齿轮传动机构的减速器，传动比i1为：
式中z6为第一传动齿轮6的齿数，z8为第二传动齿轮8的齿数。
结合图3，本发明的双传动比谐波齿轮减速器，传动比i2为：
式中z3为柔轮3的齿数，z4为刚轮4的齿数。
本发明可实现两种传动比的输出，即通过输出轴9实现传动比i1的输出，进行第一级传动比减速，保证原有的单级减速器的减速作用；交叉滚子轴承1内圈与驱动对象相连，可实现传动比i2的输出，进行第二级传动比减速，提供新的减速比传动。
单级齿轮传动机构的传动比范围为1-8，谐波齿轮传动机构的单级传动比可达300，根据传动比计算公式，本发明所述的双传动比谐波齿轮减速器的第二级传动比可达数千，大大增加了单级齿轮传动机构的传动比。
工作时，输入轴7通过单级减速器带动输出轴9转动，实现第一级减速输出，获得一组传动比；同时，输出轴9驱动谐波减速器带动交叉滚子轴承1内圈转动，交叉滚子轴承内圈1可与输出法兰连接实现第二级减速输出，获得另一组传动比。本发明充分利用谐波齿轮传动机构和单级齿轮传动机构的优点，其输入轴与输出轴非同轴，传动比可变范围大，且两种传动比可以同轴线输出，结构紧凑，设计较大传动比时也不会使体积过分增大，结构简单，拆装方便，有效避免了谐波齿轮传动输入轴与输出轴同轴时适用性降低以及齿轮传动多级传动体积和重量大、传动效率降低及结构复杂的缺点。

Claims (6)

1.一种双传动比谐波齿轮减速器，其特征在于，包括机箱(5)、设置在机箱(5)内的单级齿轮传动机构、谐波齿轮传动机构、输出轴(9)；所述单级齿轮传动机构包括输入轴(7)、第一传动齿轮(6)、第二传动齿轮(8)；所述输入轴(7)两端通过轴承支撑在机箱(5)内；所述第一传动齿轮(6)与输入轴(7)相连；所述第二传动齿轮(8)与输出轴(9)相连；所述第一传动齿轮(6)与第二传动齿轮(8)啮合；所述第一传动齿轮(6)的齿数小于第二传动齿轮(8)的齿数；
所述谐波齿轮传动机构包括端盖(2)、波发生器(10)、柔轮(3)、刚轮(4)、柔性轴承(11)、交叉滚子轴承(1)；所述输出轴(9)一端通过轴承撑在机箱(5)内，另一端通过轴承支撑在交叉滚子轴承(1)内；所述波发生器(10)与输出轴(9)固连；所述柔性轴承(11)内圈与波发生器(10)过渡配合；所述柔轮(3)为杯形柔轮，柔轮(3)的一端内圈与柔性轴承(11)外圈间隙配合；所述柔轮(3)的另一端与交叉滚子轴承(1)内圈固连；所述刚轮(4)与交叉滚子轴承(1)外圈固连，且所述刚轮(4)与机箱(5)固连；所述端盖(2)与交叉滚子轴承(1)内圈固连，中间设有通孔；所述输出轴(9)穿过端盖(2)通孔。
2.根据权利要求1所述的双传动比谐波齿轮减速器，其特征在于，所述波发生器(10)为椭圆凸轮波发生器。
3.根据权利要求1所述的双传动比谐波齿轮减速器，其特征在于，所述波发生器(10)包括凸轮(101)、轴套(102)、十字滑块联轴器(103)；所述轴套(102)与输出轴(9)固连；所述凸轮(101)通过十字滑块联轴器(103)与轴套(102)相连；所述凸轮(101)外圆与柔性轴承(11)内圈过渡配合。
4.根据权利要求1所述的双传动比谐波齿轮减速器，其特征在于，所述波发生器(10)为四滚轮波发生器或双圆盘发生器。
5.根据权利要求1所述的双传动比谐波齿轮减速器，其特征在于，所述输入轴(7)在机箱(5)一侧，输出轴(9)在机箱(5)另一侧的非输入轴轴线上。
6.根据权利要求1所述的双传动比谐波齿轮减速器，其特征在于，所述柔轮(3)、刚轮(4)均采用双圆弧直齿圆柱齿轮。
CN201810833995.8A 2018-07-26 2018-07-26 一种双传动比谐波齿轮减速器 Pending CN108843764A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810833995.8A CN108843764A (zh) 2018-07-26 2018-07-26 一种双传动比谐波齿轮减速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810833995.8A CN108843764A (zh) 2018-07-26 2018-07-26 一种双传动比谐波齿轮减速器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108843764A true CN108843764A (zh) 2018-11-20

Family

ID=64192164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810833995.8A Pending CN108843764A (zh) 2018-07-26 2018-07-26 一种双传动比谐波齿轮减速器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108843764A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111853163A (zh) * 2020-07-09 2020-10-30 上海海事大学 一种可调传动比谐波减速器

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571592A (ja) * 1991-09-14 1993-03-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 駆動力変速装置および高減速比減速装置
US5950502A (en) * 1998-03-16 1999-09-14 Genovese; Vincent Orthogonal differential drive
KR20070070654A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 김영석 하모닉 드라이브를 이용한 감속유닛
CN101135357A (zh) * 2006-08-31 2008-03-05 辛洪兵 具有双圆弧齿廓的谐波齿轮传动
CN101545524A (zh) * 2009-04-27 2009-09-30 哈尔滨工业大学 行星谐波复合齿轮减速器
JP2009291874A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 関節装置、ロボットアーム、及び、フィンガーユニット
CN201610922U (zh) * 2010-01-08 2010-10-20 北京中技克美谐波传动有限责任公司 谐波齿轮串联减速器
CN102444706A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 苏州市恒加新精密机械科技有限公司 一种谐波减速机用柔轮输出装置
CN102615653A (zh) * 2012-04-25 2012-08-01 扬州谐波传动科技有限公司 双圆弧谐波机器人关节
CN103438157A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 南京信息工程大学 双圆弧谐波减速器
CN103659701A (zh) * 2013-10-25 2014-03-26 浙江吉利控股集团有限公司 电动扳手
CN203831415U (zh) * 2014-05-04 2014-09-17 南京信息工程大学 一种机器人腕部驱动机构
CN107202152A (zh) * 2017-06-01 2017-09-26 南京理工大学 一种双传动比少齿差‑谐波齿轮减速器

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571592A (ja) * 1991-09-14 1993-03-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 駆動力変速装置および高減速比減速装置
US5950502A (en) * 1998-03-16 1999-09-14 Genovese; Vincent Orthogonal differential drive
KR20070070654A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 김영석 하모닉 드라이브를 이용한 감속유닛
CN101135357A (zh) * 2006-08-31 2008-03-05 辛洪兵 具有双圆弧齿廓的谐波齿轮传动
JP2009291874A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 関節装置、ロボットアーム、及び、フィンガーユニット
CN101545524A (zh) * 2009-04-27 2009-09-30 哈尔滨工业大学 行星谐波复合齿轮减速器
CN201610922U (zh) * 2010-01-08 2010-10-20 北京中技克美谐波传动有限责任公司 谐波齿轮串联减速器
CN102444706A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 苏州市恒加新精密机械科技有限公司 一种谐波减速机用柔轮输出装置
CN102615653A (zh) * 2012-04-25 2012-08-01 扬州谐波传动科技有限公司 双圆弧谐波机器人关节
CN103438157A (zh) * 2013-09-09 2013-12-11 南京信息工程大学 双圆弧谐波减速器
CN103659701A (zh) * 2013-10-25 2014-03-26 浙江吉利控股集团有限公司 电动扳手
CN203831415U (zh) * 2014-05-04 2014-09-17 南京信息工程大学 一种机器人腕部驱动机构
CN107202152A (zh) * 2017-06-01 2017-09-26 南京理工大学 一种双传动比少齿差‑谐波齿轮减速器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111853163A (zh) * 2020-07-09 2020-10-30 上海海事大学 一种可调传动比谐波减速器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107202152B (zh) 一种双传动比少齿差-谐波齿轮减速器
US20190390736A1 (en) Thickness-variable transmission structure for robot joint
WO2018028204A1 (zh) 一种分度圆差减速装置
CN204985519U (zh) 一种结构紧凑的自调心谐波减速器
CN202851612U (zh) 一种谐波传动减速器
CN111120582A (zh) 一种石油钻井用多电机驱动平行轴齿轮合力减速箱
CN216343804U (zh) 外骨骼主动助力减速箱
CN201858308U (zh) 一种双斜齿行星减速机
CN108843764A (zh) 一种双传动比谐波齿轮减速器
CN104578565A (zh) 组合谐波减速电机一体机
CN201610923U (zh) 双速比谐波传动减速器
CN108397534B (zh) 装载机三段式液压机械无级传动装置
CN104389955B (zh) 单蜗杆多蜗轮端面啮合传动装置
CN107763155A (zh) 一种双行星机构组成的机械无极变速方法及无级变速机构
JP5989891B2 (ja) フローティング歯車多段変速機
CN109027167A (zh) 一种双传动比二级-谐波齿轮减速器
CN202851831U (zh) 中置输出式的谐波传动减速器
CN109780163B (zh) 一种往复式圆柱正弦端面活齿减速器
CN209041530U (zh) 一种行星齿轮箱
CN204200972U (zh) 单蜗杆多蜗轮端面啮合传动装置
EP3584467A1 (en) Loader three-stage hydraulic mechanical stepless transmission device
CN211693385U (zh) 一种石油钻井用多电机驱动平行轴齿轮合力减速箱
CN204425109U (zh) 一种组合谐波减速电机一体机
CN211082715U (zh) 一种高扭矩蜗轮蜗杆减速器
CN211117384U (zh) 减速离合器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181120