CN109185423A

CN109185423A - 谐波减速总成及波发生器

Info

Publication number: CN109185423A
Application number: CN201811274450.4A
Authority: CN
Inventors: 高克
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-01-11
Also published as: WO2020087924A1

Abstract

本发明涉及一种谐波减速总成及波发生器，所述谐波减速单元包括箱体、定齿圈、柔轮、动齿圈和波发生器，所述定齿圈设在箱体内，且定齿圈与箱体固定连接或互为一体，所述动齿圈设在定齿圈的一侧，所述波发生器安装在柔轮内并与其转动连接，所述柔轮同时与定齿圈和动齿圈啮合。其中，波发生器包括互为一体或固定连接的转轮和传动轴，所述转轮的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽。本发明不仅结构紧凑、造价成本低，且不易变形及造成失效。

Description

谐波减速总成及波发生器

技术领域

本发明涉及一种减速总成，具体涉及一种谐波减速总成及波发生器。

背景技术

减速机是一种动力传递机构，常用作原动机与工作机之间的减速传动装置。传统减速机利用齿轮的速度转换功能，将原动机的回转数减速至所需要的回转数，并且获得得到较大转矩。已有技术中的的减速机包括齿轮传动、涡轮蜗杆传动等，但是已有技术中的减速机存有传动比小、精度低。随着技术不断发展，谐波减速机是以一种利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力为传动原理发展起来的一种新型减速机。

该种新型减速机是利用谐波传动，谐波传动是由波发生器、柔轮（柔性件）和刚轮（刚性件）三个基本构件组成的机械传动。这种传动是在波发生器的作用下，谐波传动使柔性件产生弹性变形并与刚性件相互作用而达到传递运动或动力的目的。在传动中波发生器回转一周，柔性件上某一点循环变形的次数称波数。柔性件的变形过程是一个基本对称的谐波，故称为谐波传动。谐波传动的特点是，传动比大、传动平稳、传动精度高以及回差小等优点，

当波发生器转动时，会带动柔轮产生周期性的变形，使柔轮的不同部位周期性的与刚轮啮合，长时间使用后，柔轮容易因在工作过程中易发生扭曲变形，从而需要更换整个部件，造成维修不便以及维修成本较大。另外，波发生器包含凸轮和柔性轴承，柔性轴承内圈套设在凸轮的外侧，柔性轴承的外圈与柔轮的内侧配合，当凸轮转动时能够带动柔性轴承转动并且产生周期性变形，柔性轴承的周期性变形会带动柔轮产生周期性变形。其不足之处在于，柔性轴承容易因在工作过程中不断的循环变形而失效破坏，从而需要更换整个柔性轴承，造成维修不便以及维修成本较大。

发明内容

本发明的目的是：提供一种不仅结构紧凑、造价成本低，而且不易变形及造成失效的谐波减速总成及波发生器。

为了达到上述目的，本发明的第一个技术方案是：一种谐波减速总成，包括谐波减速单元，其创新点在于：

所述谐波减速单元包括箱体、定齿圈、柔轮、动齿圈和波发生器，所述定齿圈设在箱体内，且定齿圈与箱体固定连接或互为一体，所述动齿圈设在定齿圈的一侧，所述波发生器安装在柔轮内并与其转动连接，所述柔轮同时与定齿圈和动齿圈啮合。

在上述第一个技术方案中，所述波发生器包括呈椭圆形的转轮，且转轮上设有轴孔，所述转轮的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽，所述转轮的滚针槽内设有滚针，且转轮设在柔轮内，所述滚针槽内的滚针与柔轮转动连接。

在上述第一个技术方案中，所述波发生器的转轮还包括与其互为一体或固定连接的传动轴，且轴孔设在传动轴上，轴孔内的内壁上设有键槽。

在上述第一个技术方案中，所述柔轮的齿数少于定齿圈的齿数，且两者的齿差为1~5；所述定齿圈与动齿圈的齿差为1~5。

在上述第一个技术方案中，还包括输入法兰、输出部件和输出法兰，所述箱体的两端分别与输入法兰和输出法兰固定连接，所述输入法兰位于波发生器的外侧，输出法兰位于动齿圈的外侧，所述输出部件与动齿圈固定连接或互为一体。

在上述第一个技术方案中，所述输入法兰设有轴向台阶孔，传动轴通过输入轴承支撑在输入法兰内，所述输入法兰内设有输入油封，且输入油封位于输入轴承的外侧。

在上述第一个技术方案中，所述输出部件是输出轴，所述输出部件与动齿圈互为一体或固定连接，且输出部件通过输出轴承转动支撑在输出法兰内，所述输出法兰内设有输出油封，输出油封位于输出轴承的外侧。

在上述第一个技术方案中，所述输入法兰的内侧壁与转轮之间设有限位片。

为了达到上述目的，本发明的第二个技术方案是：一种波发生器，其创新点在于：包括互为一体或固定连接的转轮和传动轴，所述转轮的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽，所述转轮的滚针槽内设有滚针。

在上述第二个技术方案中，所述转轮为椭圆形或三角形。

本发明所具有的积极效果是：采用本发明的谐波减速总成后，由于本发明所述谐波减速单元包括箱体、定齿圈、柔轮、动齿圈和波发生器，所述定齿圈设在箱体内，且定齿圈与箱体固定连接或互为一体，所述动齿圈设在定齿圈的一侧，所述波发生器安装在柔轮内并与其转动连接，所述柔轮同时与定齿圈和动齿圈啮合，使用时，箱体的两端分别与电机的箱体和工作机的箱体固定连接，且电机轴与波发生器传动连接，动齿圈与工作机传动连接，其中，波发生器包括互为一体或固定连接的转轮和传动轴，所述转轮的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽，所述转轮的滚针槽内设有滚针，本发明将已有技术中波发生器的转轮与柔性轴承作为一个整体部件，即取代了已有技术中柔性轴承内圈套设在凸轮的外侧以及柔性轴承的外圈与柔轮的内侧配合的技术方案，不仅结构简化了，使得结构更加紧凑、降低了造价成本，而且不易发生形变及造成失效，大大延长了使用寿命。

附图说明

图1是本发明的一种谐波减速总成具体实施方式的结构示意图；

图2是本发明的立体示意图；

图3是本发明的波发生器的立体结构示意图；

图4是本发明谐波传动的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例1

如图1、2、3、4所示，一种谐波减速总成，包括谐波减速单元2，

所述谐波减速单元2包括箱体21、定齿圈22、柔轮23、动齿圈24和波发生器25，所述定齿圈22设在箱体21内，且定齿圈22与箱体21固定连接或互为一体，所述动齿圈24设在定齿圈22的一侧，所述波发生器25安装在柔轮23内并与其转动连接，所述柔轮23同时与定齿圈22和动齿圈24啮合。

如图1、3所示，为了简化波发生器的结构，所述波发生器25包括呈椭圆形的转轮251，且转轮251上设有轴孔255，所述转轮251的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽253，所述转轮251的滚针槽253内设有滚针，且转轮251设在柔轮23内，所述滚针槽253内的滚针与柔轮23转动连接。本发明波发生器25减少了轴承座等部件，不仅结构更加简单，使用也更加方便，而且降低了造价成本。

如图3所示，为了方便与电机轴连接，所述波发生器25的转轮251还包括与其互为一体或固定连接的传动轴252，且轴孔255设在传动轴252上，轴孔255内的内壁上设有键槽256，使用时，电机轴与轴孔255的键槽256配合，当然，并不局限于此，所述电机轴也可以通过紧定部件与转轮251的轴孔255紧定为一体。

为了防止柔轮23和定齿圈22以及动齿圈24在啮合过程中发生干涉，本发明所述柔轮23的齿数少于定齿圈22的齿数，且两者的齿差为1~5；所述定齿圈22与动齿圈24的齿差为1~5。本发明所述柔轮23的齿数少于定齿圈22的齿数，同时也少于动齿圈24的齿数。

如图1、2所示，为了方便与电机箱体和工作机的箱体固定连接，本发明还包括输入法兰1、输出部件3和输出法兰4，所述箱体21的两端分别与输入法兰1和输出法兰4固定连接，所述输入法兰1位于波发生器25的外侧，输出法兰4位于动齿圈24的外侧，所述输出部件3与动齿圈24固定连接或互为一体。

如图1所示，为了方便电机轴与传动轴252连接，所述输入法兰1设有轴向台阶孔12，传动轴252通过输入轴承254支撑在输入法兰1内，所述输入法兰1内设有输入油封11，且输入油封11位于输入轴承254的外侧。

如图1所示，为了方便与工作机的输出部件连接，所述输出部件3是输出轴，所述输出部件3与动齿圈24互为一体或固定连接，且输出部件3通过输出轴承26转动支撑在输出法兰4内，所述输出法兰4内设有输出油封41，输出油封41位于输出轴承26的外侧。为了确保输出轴传动的稳定性，所述输出轴通过两个输出轴承26转动支撑在输出法兰4内，当然，结构并不局限于此，所述动齿圈24上可设有轴孔，且输出部件与该轴孔连接，所述波发生器25的转轮251上的轴孔255与动齿圈24上的轴孔相通，且转轮251的轴孔255与动齿圈24的轴孔具有同一轴线。

如图1所示，为了限制波发生器25的滚珠槽内的滚针发生轴向移动，所述输入法兰1的内侧壁与转轮251之间设有限位片27。

实施例2

如图3所示，一种波发生器，包括互为一体或固定连接的转轮251和传动轴252，所述转轮251的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽253，所述转轮251的滚针槽253内设有滚针。所述转轮251为椭圆形或三角形。

当然，本发明的波发生器的结构并不局限于此，所述转轮251的外周也可以设有滚珠槽，且滚珠槽内设有滚珠。

本发明使用时，所述箱体21两端的输入法兰1和输出法兰4分别与电机的箱体和工作机的箱体固定连接，且电机轴与波发生器25的传动轴25传动连接（或者电机轴与波发生器的转轮设有的轴孔相连），输出部件3与工作机传动连接（或者工作机与动齿圈24设有的轴孔相连），其中，本发明所述波发生器包括互为一体或固定连接的转轮和传动轴，所述转轮的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽，所述转轮的滚针槽内设有滚针。

本发明将已有技术中波发生器的转轮与柔性轴承作为一个整体部件，即取代了已有技术中柔性轴承内圈套设在凸轮的外侧以及柔性轴承的外圈与柔轮的内侧配合的技术方案，不仅结构简化了，使得结构更加紧凑、降低了造价成本，而且不易发生形变及造成失效，大大延长了使用寿命。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种谐波减速总成，包括谐波减速单元（2），其特征在于：

所述谐波减速单元（2）包括箱体（21）、定齿圈（22）、柔轮（23）、动齿圈（24）和波发生器（25），所述定齿圈（22）设在箱体（21）内，且定齿圈（22）与箱体（21）固定连接或互为一体，所述动齿圈（24）设在定齿圈（22）的一侧，所述波发生器（25）安装在柔轮（23）内并与其转动连接，所述柔轮（23）同时与定齿圈（22）和动齿圈（24）啮合。

2.根据权利要求1所述的谐波减速总成，其特征在于：所述波发生器（25）包括呈椭圆形的转轮（251），且转轮（251）上设有轴孔（255），所述转轮（251）的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽（253），所述转轮（251）的滚针槽（253）内设有滚针，且转轮（251）设在柔轮（23）内，所述滚针槽（253）内的滚针与柔轮（23）转动连接。

3.根据权利要求2所述的谐波减速总成，其特征在于：所述波发生器（25）的转轮（251）还包括与其互为一体或固定连接的传动轴（252），且轴孔（255）设在传动轴（252）上，轴孔（255）内的内壁上设有键槽（256）。

4.根据权利要求1所述的谐波减速总成，其特征在于：所述柔轮（23）的齿数少于定齿圈（22）的齿数，且两者的齿差为1~5；所述定齿圈（22）与动齿圈（24）的齿差为1~5。

5.根据权利要求2所述的谐波减速总成，其特征在于：还包括输入法兰（1）、输出部件（3）和输出法兰（4），所述箱体（21）的两端分别与输入法兰（1）和输出法兰（4）固定连接，所述输入法兰（1）位于波发生器（25）的外侧，输出法兰（4）位于动齿圈（24）的外侧，所述输出部件（3）与动齿圈（24）固定连接或互为一体。

6.根据权利要求5所述的谐波减速总成，其特征在于：所述输入法兰（1）设有轴向台阶孔（12），传动轴（252）通过输入轴承（254）支撑在输入法兰（1）内，所述输入法兰（1）内设有输入油封（11），且输入油封（11）位于输入轴承（254）的外侧。

7.根据权利要求5所述的谐波减速总成，其特征在于：所述输出部件（3）是输出轴，所述输出部件（3）与动齿圈（24）互为一体或固定连接，且输出部件（3）通过输出轴承（26）转动支撑在输出法兰（4）内，所述输出法兰（4）内设有输出油封（41），输出油封（41）位于输出轴承（26）的外侧。

8.根据权利要求5所述的谐波减速总成，其特征在于：所述输入法兰（1）的内侧壁与转轮（251）之间设有限位片（27）。

9.一种波发生器，其特征在于：包括互为一体或固定连接的转轮（251）和传动轴（252），所述转轮（251）的外周壁上且沿其轴向方向设有多个滚针槽（253），所述转轮（251）的滚针槽（253）内设有滚针。

10.根据权利要求9所述的波发生器，其特征在于：所述转轮（251）为椭圆形或三角形。