CN110307322A - 一种谐波传动减速机构 - Google Patents

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岑庭炯
罗跃冲
黄炳
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    • F16H—GEARING
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    • F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种谐波传动减速机构，包括波发生器、柔性齿轮、连接针销、刚性齿轮和输出板；刚性齿轮内部设有上下贯穿的能够容纳波发生器和柔性齿轮的容纳空间；波发生器包括凸轮以及套接在凸轮外侧的凸轮轴承，柔性齿轮套接在凸轮轴承的外侧，柔性齿轮的外侧齿圈与刚性齿轮内侧齿圈部分啮合，输出板表面沿轴心设有均匀分布设有一组腰型槽，腰型槽内设有偏心竖轮，偏心竖轮顶部设有能够容纳连接针销一端插入固定的偏心孔；柔性齿轮内侧壁沿轴心分布设有与偏心竖轮相对应的连接凸柱，连接凸柱设有能够容纳连接针销另一端插入固定的连接插孔，用于通过连接针销与连接凸柱和偏心竖轮的连接配合将柔性齿轮与输出板形成同步连接运动。

Description

一种谐波传动减速机构
技术领域
本发明涉及减速器领域，具体涉及到一种谐波传动减速机构。
背景技术
目前，随着科技发展的进步，减速器日益广泛的应用于各个领域，其中谐波减速器利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器，采用谐波齿轮传动原理，通过波发生器(凸轮)装配上柔性轴承，以使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开，其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态，由于柔性齿轮和刚性齿轮之间存在齿差，因此柔性齿轮会相对与刚性齿轮发生转动，从而达到了减速的目的。虽然谐波减速器具有体积小、速比大、扭矩大及传动精度高等优点，但是目前现有的谐波减速器大多结构复杂，大多采用杯状或者礼帽状柔性齿轮，其底部与输出端连接，其应力大多集中于底部，往往由于应力过于集中产生形变从而影响其寿命，由于现有的谐波减速器零部件较多，整体结构不够紧凑，不仅导致谐波减速机体积较大，增加了生产制作原料，而且还导致输出不够稳定、精准，影响了谐波减速机工作的稳定性和精准性。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种谐波传动减速机构，本发明提供的谐波传动减速机构通过筒形柔轮与偏心轮的针销连接，带动输出板进行旋转形成减速效果，不仅减少现有谐波减速器内部的空间，同时避免应力集中，减少谐波减速机的体积，节省了生产制造原料，整体结构紧凑，输出稳定精准。
技术方案
一种谐波传动减速机构，包括波发生器、柔性齿轮、连接针销、刚性齿轮和输出板；所述刚性齿轮内部设有上下贯穿的能够容纳所述波发生器和所述柔性齿轮的容纳空间；所述波发生器包括凸轮以及套接在所述凸轮外侧的凸轮轴承，所述柔性齿轮套接在所述凸轮轴承的外侧，所述柔性齿轮的外侧齿圈与所述刚性齿轮内侧齿圈部分啮合，所述输出板表面沿轴心设有均匀分布设有一组腰型槽，所述腰型槽内设有偏心竖轮，所述偏心竖轮顶部设有能够容纳所述连接针销一端插入固定的偏心孔；所述柔性齿轮内侧壁沿轴心分布设有与所述偏心竖轮相对应的连接凸柱，所述连接凸柱设有能够容纳所述连接针销另一端插入固定的连接插孔，用于通过所述连接针销与所述连接凸柱和偏心竖轮的连接配合将所述柔性齿轮与所述输出板形成同步连接运动。
还包括连接环，所述连接环顶部端面与所述刚性齿轮底部端通过螺栓连接固定。
所述输出板底部连接设有转接板；所述转接板的外侧壁与所述连接环内侧壁之间设置有圆柱滚子轴承。
所述输出板与所述转接板通过螺栓固定连接。
所述柔性齿轮和所述凸轮以及所述凸轮轴承在同一个轴心上。
所述腰型槽和所述连接凸柱的数量均为12-32个。
所述腰型槽和所述连接凸柱的数量均为16个。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明中的柔性齿轮采用直筒型柔轮结构，通过连接针销、偏心竖轮与输出板之间的连接固定，当波发生器(凸轮)旋转时，连接针销与柔性齿轮同步运动，偏心竖轮受到柔性齿轮运动的影响在腰型槽内进行滑动及摆动的同时带动输出板进行同步运动，实现了减速效果。不但将应力分散到各个偏心竖轮上，同时也进一步的减少内部空间，使得谐波减速机更加紧凑，减少了体积和同时降低了生产成本，提升了减速机的使用稳定性和精准性。
附图说明
图1为本发明中一种谐波传动减速机构的内部截面结构示意图。
图2为图1中柔性齿轮和输出板的连接结构示意图。
图3为图1中柔性齿轮与输出板连接状态的俯视结构示意图。
图4位图1中偏心竖轮的俯视结构示意图。
附图标记：
凸轮(波发生器)1、柔性齿轮2、连接针销3、刚性齿轮4、输出板5、容纳空间6、凸轮轴承7、外侧齿圈8、内侧齿圈9、腰型槽10、偏心竖轮11、偏心孔12、连接凸柱13、连接插孔14、连接环15、转接板16、圆柱滚子轴承17、螺栓18。
具体实施方式
为更好地说明阐述本发明内容，下面结合示意图及实施实例进行展开说明：
由图1-图4，本发明提供了一种谐波传动减速机构，包括波发生器、柔性齿轮2、连接针销3、刚性齿轮4、连接环15，和输出板5；刚性齿轮4内部设有上下贯穿的能够容纳波发生器1和柔性齿轮2的容纳空间6，连接环15顶部端面与刚性齿轮4底部端通过螺栓18连接固定；波发生器包括凸轮1以及套接在凸轮1外侧的凸轮轴承7，柔性齿轮2套接在凸轮轴承7的外侧，柔性齿轮2的外侧齿圈8与刚性齿轮4内侧齿圈9部分啮合。
进一步的，输出板5底部连接设有转接板16；转接板16的外侧壁与连接环15内侧壁之间设置有圆柱滚子轴承17。输出板5与转接板16通过螺栓18固定连接。输出板5表面沿轴心设有均匀分布设有一组腰型槽10，进一步的，腰型槽10内设有偏心竖轮11，偏心竖轮11顶部设有能够容纳连接针销3一端插入固定的偏心孔12；柔性齿轮2内侧壁沿轴心分布设有与偏心竖轮11相对应的连接凸柱13，连接凸柱13设有能够容纳连接针销3另一端插入固定的连接插孔14。
具体的，腰型槽10和连接凸柱13的数量均为12-32个。本发明中实施例中优选腰型槽10和连接凸柱13的数量均为16个，每一个腰型槽10对应一个连接凸柱13，用于通过连接针销3与连接凸柱13和偏心竖轮11的连接配合将柔性齿轮2与输出板5形成同步连接运动。
柔性齿轮2和凸轮1以及凸轮轴承7在同一个轴心上，可沿轴心同轴旋转。
具体的，通过波发生器(凸轮)1装配上凸轮轴承7，以使柔性齿轮2产生可控弹性变形，并与刚性齿轮4相啮合来传递运动和动力的齿轮传动迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮4的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮4完全脱开，其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态，由于柔性齿轮2和刚性齿轮4之间存在齿差，因此柔性齿轮2会相对与刚性齿轮4发生转动，从而达到了减速的目的。
而本发明中的柔性齿轮2采用直筒型柔轮结构，通过连接针销3、偏心竖轮11与输出板5之间的连接固定，当波发生器(凸轮1)旋转时，连接针销3与柔性齿轮2同步运动，偏心竖轮11受到柔性齿轮2运动的影响在腰型槽10内进行滑动及摆动的同时带动输出板5进行同步运动，实现了减速效果。不但将应力分散到各个偏心竖轮11上，同时也进一步的减少内部空间，使得谐波减速机更加紧凑，减少了体积和同时降低了生产成本，提升了本发明中谐波减速机的使用稳定性和精准性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (7)

1.一种谐波传动减速机构，其特征在于：包括波发生器、柔性齿轮、连接针销、刚性齿轮和输出板；所述刚性齿轮内部设有上下贯穿的能够容纳所述波发生器和所述柔性齿轮的容纳空间；所述波发生器包括凸轮以及套接在所述凸轮外侧的凸轮轴承，所述柔性齿轮套接在所述凸轮轴承的外侧，所述柔性齿轮的外侧齿圈与所述刚性齿轮内侧齿圈部分啮合，所述输出板表面沿轴心设有均匀分布设有一组腰型槽，所述腰型槽内设有偏心竖轮，所述偏心竖轮顶部设有能够容纳所述连接针销一端插入固定的偏心孔；所述柔性齿轮内侧壁沿轴心分布设有与所述偏心竖轮相对应的连接凸柱，所述连接凸柱设有能够容纳所述连接针销另一端插入固定的连接插孔，用于通过所述连接针销与所述连接凸柱和偏心竖轮的连接配合将所述柔性齿轮与所述输出板形成同步连接运动。
2.根据权利要求1所述的一种谐波传动减速机构，其特征在于：还包括连接环，所述连接环顶部端面与所述刚性齿轮底部端通过螺栓连接固定。
3.根据权利要求1所述的一种谐波传动减速机构，其特征在于：所述输出板底部连接设有转接板；所述转接板的外侧壁与所述连接环内侧壁之间设置有圆柱滚子轴承。
4.根据权利要求3所述的一种谐波传动减速机构，其特征在于：所述输出板与所述转接板通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种谐波传动减速机构，其特征在于：所述柔性齿轮和所述凸轮以及所述凸轮轴承在同一个轴心上。
6.根据权利要求1所述的一种谐波传动减速机构，其特征在于：所述腰型槽和所述连接凸柱的数量均为12-32个。
7.根据权利要求1所述的一种谐波传动减速机构，其特征在于：所述腰型槽和所述连接凸柱的数量均为16个。
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