CN112539260A - 谐波减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种谐波减速器。谐波减速器包括连接壳体、输入轴、交叉轴承、柔性轴承、柔轮和刚轮。输入轴的轴心设置有中空孔。柔性轴承设置有凸起。柔轮设置有连接端与工作端，工作端套设于柔性轴承，连接端连接于交叉轴承。刚轮套设于连接壳体与工作端之间，刚轮的外圈连接于连接壳体。柔性轴承设置于输入轴与柔轮之间，柔性轴承的外圈连接柔轮，柔性轴承的内圈连接输入轴，凸起可将柔轮朝向刚轮顶出，以使刚轮与柔轮啮合。由于连接端连接于交叉轴承，工作端套设于柔性轴承，柔性轴承设置于输入端与柔轮之间，柔轮的外圈能够与刚轮啮合，刚轮连接于连接壳体，由此使得谐波减速器在保证结构强度的前提下，增大中空孔与谐波减速器的长度比。

Description

谐波减速器

技术领域

本发明涉及谐波减速器技术领域，尤其是涉及一种谐波减速器。

背景技术

谐波减速器通过柔轮的变形以及柔轮与刚轮的配合，实现运动和动力传递的传动装置。目前的谐波减速器由于自身结构强度的要求，谐波减速器的中空孔往往较小，目前的谐波减速器的中空孔的孔径与减速器的长度比大致为二分之一，对于需要中空孔的孔径与长度比值大于二分之一的场合，例如当需要在中空孔中穿设大量导线时，在保证结构强度的前提下，现有的谐波减速器无法满足装配要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种谐波减速器，能够在保证结构强度的前提下，增大中空孔与谐波减速器的长度比。

根据本发明第一方面实施例的谐波减速器，所述谐波减速器包括：

连接壳体；

输入轴，所述输入轴的轴心设置有中空孔；

交叉轴承；

柔性轴承，所述柔性轴承设置有凸起；

柔轮，设置有连接端与工作端，所述工作端套设于所述柔性轴承，所述连接端连接于所述交叉轴承；

刚轮，套设于所述连接壳体与所述工作端之间，所述刚轮的外圈连接于所述连接壳体；

其中，所述柔性轴承设置于所述输入轴与所述柔轮之间，所述柔性轴承的外圈连接所述柔轮，所述柔性轴承的内圈连接所述输入轴，所述凸起能够将所述柔轮朝向所述刚轮顶出，以使所述刚轮与所述柔轮啮合。

根据本发明中实施例的谐波减速器，至少具有如下技术效果：由于连接端连接于所述交叉轴承，工作端套设于所述柔性轴承，柔性轴承设置于所述输入端与所述柔轮之间，柔轮的外圈能够与刚轮啮合，刚轮连接于所述连接壳体，由此使得谐波减速器在保证结构强度的前提下，增大中空孔与谐波减速器的长度比。

根据本发明实施例的一些实施例，所述谐波减速器还包括第一深沟球轴承和轴承座，所述轴承座一端连接于所述连接端，另一端套设于所述第一深沟球轴承的外圈，所述第一深沟球轴承套设于所述输入轴。

根据本发明实施例的一些实施例，所述谐波减速器还包括第二深沟球轴承，所述第二深沟球轴承套设于所述输入轴，所述第二深沟球轴承的外圈连接于所述连接壳体，所述柔性轴承设置于所述第一深沟球轴承和所述第二深沟球轴承之间。

根据本发明实施例的一些实施例，所述谐波减速器还包括卡环，所述连接壳体设置有卡环槽，所述卡环设置于所述卡环槽中，所述连接壳体与所述输入轴形成第一容纳腔，所述第二深沟球轴承设置于所述第一容纳腔，所述第二深沟球轴承的一端抵持于所述连接壳体和所述输入轴，另一端抵持于所述卡环。

根据本发明实施例的一些实施例，所述谐波减速器还包括限位块，所述限位块一端连接于所述连接壳体，另一端抵持所述刚轮。

根据本发明实施例的一些实施例，所述输入轴为阶梯型输入轴，所述输入轴设置有第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述第一深沟球轴承套设于所述第一台阶，一端抵持于所述轴承座，另一端抵持于所述第二台阶，所述柔性轴承套设于第二轴承，一端抵持于所述第一深沟球轴承，另一端抵持于所述第三台阶。

根据本发明实施例的一些实施例，所述柔轮为一杯状结构，所述工作端的外圈设置有数个齿状结构，以与所述刚轮啮合。

根据本发明实施例的一些实施例，所述连接轴一端穿设于所述轴承座，所述连接轴与所述轴承座的连接处设置有第一密封圈，所述连接端与所述交叉轴承的连接处，以及所述连接端与所述轴承座的连接处，均设置有第二密封圈。

根据本发明实施例的一些实施例，所述谐波减速器还包括螺丝，所述交叉轴承设置有减重槽，所述螺丝设置于所述减重槽，将所述交叉轴承、所述柔轮和所述轴承座连接在一起。

根据本发明实施例的一些实施例，所述谐波减速器还包括连接法兰，所述连接法兰连接于所述交叉轴承。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的谐波减速器的结构示意图；

图2是图1中谐波减速器的左视图；

图3是图1中谐波减速器的右视图；

图4是本发明另一个实施例的谐波减速器的结构示意图；

图5是图4中谐波减速器的左视图；

图6是图4中谐波减速器的部分右视图。

附图标记：

谐波减速器10；

交叉轴承100、交叉轴承外圈110、第一通孔111、交叉轴承内圈120、第一牙孔121、连接壳体200、刚轮300、柔轮400、连接端410、工作端420、柔性轴承510、第一深沟球轴承520、第二深沟球轴承530、轴承座600、第一密封圈710、第二密封圈720、输入轴800、第二牙孔810、卡环820、螺丝900、限位块910、连接法兰920、第一法兰孔921、第二法兰孔922、中空孔930、减重槽940。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、在另一个特征上。

下面参考图1至图6描述本发明实施例的谐波减速器10。

根据本发明第一方面实施例的谐波减速器10，谐波减速器10包括连接壳体200、输入轴800、交叉轴承100、柔性轴承510、柔轮400和刚轮300。输入轴800的轴心设置有中空孔930。柔性轴承510设置有凸起(图中未标记)。柔轮400设置有连接端410与工作端420，工作端420套设于柔性轴承510，连接端410连接于交叉轴承100。刚轮300套设于连接壳体200与工作端420之间，刚轮300的外圈连接于连接壳体200。其中，柔性轴承510设置于输入轴800与柔轮400之间，柔性轴承510的外圈连接柔轮400，柔性轴承510的内圈连接输入轴800，凸起能够将柔轮400朝向刚轮300顶出，以使刚轮300与柔轮400啮合。

具体地，参考图1至图3，谐波减速器10的长度方向为中心孔的轴向方向，即图1中的左右方向。连接壳体200的形状大致为中空的圆柱台形，连接壳体200与输入轴800之间形成第二容纳腔(图中未标记)，柔性轴承510位于第二容纳腔，套设于输入轴800，柔性轴承510的外圈与柔轮400的内圈连接。交叉轴承100包括交叉轴承外圈110和交叉轴承内圈120，刚轮300套设于工作端420，连接端410与交叉轴承内圈120之间通过多个螺丝900进行连接。刚轮300的内齿比柔轮400的外齿多两个。当谐波减速器10工作时，固定设备通过第一通孔111，与谐波减速器10连接，输入轴800与发电机通过第二牙孔810连接，第一牙孔121与需减速设备连接。

在一定范围内，输入轴800驱动柔性轴承510，柔性轴承510发生形变，使得柔性轴承510上的凸起将柔轮400朝刚轮300顶出，以使柔轮400与刚轮300啮合，由于刚轮300的内齿比柔轮400的外齿多两个，因此二者产生相对旋转，又由于柔轮400与交叉轴承内圈120连接，因此交叉轴承内圈120受到柔轮400驱动而发生转动，由此使得需减速设备与发电机之间具有转速差，从而达到减速的效果。所以，本申请在保证谐波减速器10的结构强度的前提下，增大了中空孔930与谐波减速器10的长度的比值，并且减轻了谐波减速器10的重量，进而能够在中空孔930中穿设更多的导线或使得谐波减速器10适配更多的设备。

可以理解的是，固定设备也可以连接于第一牙孔121，此时需减速设备连接于第一通孔111，由此满足不同的设备装配需求。连接壳体200能够设置有刚轮固定槽(图中未示出)，刚轮300固定于刚轮固定槽中，或刚轮300被限位块910与连接壳体200夹持于工作端420的所在位置，以此固定刚轮300的轴向位置。发电机可以为转轴等转动机构。刚轮300的内齿至少比柔轮400外齿多两个。

根据本发明实施例的一些实施例，谐波减速器10还包括第一深沟球轴承520和轴承座600，轴承座600一端连接于连接端410，另一端套设于第一深沟球轴承520的外圈，第一深沟球轴承520套设于输入轴800。具体地，参考图1，轴承座600通过螺丝900连接于柔轮400，第一深沟球轴承520套设于轴承座600与输入轴800之间，输入轴800的左端套设于轴承座600内圈，通过设置轴承座600与第一深沟球轴承520，由此增强谐波减速器10的结构强度。

根据本发明实施例的一些实施例，谐波减速器10还包括第二深沟球轴承530，第二深沟球轴承530套设于输入轴800，外圈连接于连接壳体200，柔性轴承510设置于第一深沟球轴承520和第二深沟球轴承530之间。具体地，参考图1，第二深沟球轴承530套设于连接壳体200与输入轴800之间，且柔性轴承510设置于第一深沟球轴承520与第二深沟球轴承530之间，由此使得谐波减速器10在工作时，谐波减速器10的传动部位的左右两端均有支撑，以增强谐波减速器10的结构强度。可以理解的是，可以通过限位块910对第二深沟球轴承530进行轴向限位。

根据本发明实施例的一些实施例，谐波减速器10还包括卡环820，连接壳体200设置有卡环槽(图中未标记)，卡环820设置于卡环槽中，连接壳体200与输入轴800形成第一容纳腔(图中未标记)，第二深沟球轴承530设置于第一容纳腔，一端抵持于连接壳体200和输入轴800，另一端抵持于卡环820。具体地，参考图1，第二深沟球轴承530的左端抵持于连接壳体200和输入轴800，右端抵持于卡环820，由此限制第二深沟球轴承530的轴向运动。可以理解的是，卡环820可以为弹性件，由此使得卡环820能够通过变形塞入卡环槽，进而提高卡环820的安装效率。

根据本发明实施例的一些实施例，谐波减速器10还包括限位块910，限位块910一端连接于连接壳体200，另一端抵持刚轮300。具体地，参考图1，限位块910的横截面大致为L型，限位块910的一端设置于交叉轴承外圈110与连接壳体200之间，通过螺纹连接于连接壳体200，另一端抵持刚轮300的左端，刚轮300的右端抵持于连接壳体200，由此限制刚轮300的轴向运动，增强谐波减速器10的结构强度。

根据本发明实施例的一些实施例，参考图2，输入轴800为阶梯型输入轴800，输入轴800设置有第一台阶(图中未标记)、第二台阶(图中未标记)和第三台阶(图中未标记)，第一深沟球轴承520套设于第一台阶，一端抵持于轴承座600，另一端抵持于第二台阶，柔性轴承510套设于第二轴承，一端抵持于第一深沟球轴承520，另一端抵持于第三台阶。因此，柔性轴承510的轴向位置被第三台阶与第一深沟球轴承520限制，第一深沟球轴承520的轴向位置被第二台阶与轴承座600限制，进而实现第一深沟球轴承520与柔性轴承510的定位，减轻了谐波减速器10的整体重量。

根据本发明实施例的一些实施例，柔轮400为一杯状结构，工作端420的外圈设置有数个齿状结构，以与刚轮300啮合。具体地，参考图1，柔轮400为杯柔轮400，杯柔轮400的工作端420的外圈设置有数个齿状结构，齿状结构能够与刚轮300啮合，使得刚轮300与柔轮400进行啮合，由于设置柔轮400为杯柔轮400，因此能够提高谐波减速器10的结构强度。

根据本发明实施例的一些实施例，参考图1，输入轴800一端穿设于轴承座600，输入轴800与轴承座600的连接处设置有第一密封圈710，连接端410与交叉轴承100的连接处，以及连接端410与轴承座600的连接处，均设置有第二密封圈720，由此避免谐波减速器10中的油渗出。

根据本发明实施例的一些实施例，谐波减速器10还包括螺丝900，交叉轴承100设置有减重槽940，螺丝900设置于减重槽940，将交叉轴承100、柔轮400和轴承座600连接在一起。具体地，参考图1，交叉轴承内圈120设置有减重槽940，减重槽940为直径大于中空孔930的槽，螺丝900设置于减重槽940，并将交叉轴承内圈120、柔轮400和轴承座600连接在一起，由此起到对谐波减速器10的减重，并且避免螺丝头伸出交叉轴承100左侧而导致装配不便。

根据本发明实施例的一些实施例，参考图1至图3，谐波减速器10包括连接壳体200、输入轴800、交叉轴承100、柔性轴承510、柔轮400、刚轮300、第一深沟球轴承520、轴承座600、第二深沟球轴承530、卡环820、限位块910、第一密封圈710、第二密封圈720、螺丝900，交叉轴承100上设置有油封(图中未标记)和减重槽940。输入轴800上设置有第一台阶、第二台阶、第三台阶。连接壳体200的形状大致为圆柱台形，连接壳体200与输入轴800之间形成第一容纳腔，连接壳体200与输入轴800限制出第一容纳腔与第二容纳腔，第一容纳腔与第二容纳腔之间有阻隔部(图中未标记)。

限位块910的横截面为L型。交叉轴承100包括交叉轴承外圈110和交叉轴承内圈120，交叉轴承外圈110与交叉轴承内圈120之间设置有油封。第一通孔111贯穿交叉轴承外圈110与连接壳体200，交叉轴承内圈120设置有第一牙孔121，输入轴800设置有第二牙孔810。柔性轴承510为椭圆形轴承。柔轮400为杯柔轮400，柔性轴承510能够变形将柔轮400朝刚轮300推动，由此使得柔轮400与刚轮300啮合。螺丝900将交叉轴承内圈120、柔轮400、轴承座600连接一起。第一深沟球轴承520套设于输入轴800的第一台阶，一端抵持于轴承座600，另一端抵持于第二台阶，且第一深沟球轴承520的外圈与轴承座600的内圈相连。第一深沟球轴承520的外圆面与轴承座600的内孔匹配，第二深沟球轴承530的外圆面与连接壳体200和第一容纳腔相匹配。

柔性轴承510套设于第二台阶，柔性轴承510的外圈与柔轮400的内圈相连，柔性轴承510一端抵持第一深沟球轴承520，另一端抵持第三台阶。连接壳体200的右端设置有卡环820，第二深沟球轴承530设置于第一容纳腔，套设于输入轴800，一端抵持阻隔部，另一端抵持卡环820。螺丝900设置于减重槽940，柔轮400与交叉轴承内圈120和轴承座600二者的接触面均设置有第二密封圈720，轴承座600与输入轴800的接触面设置有第一密封圈710。

柔轮400套设于柔性轴承510，外圈能够与刚轮300啮合。限位块910的一端通过螺纹连接于连接壳体200，刚轮300的左端抵持于限位块910，刚轮300的右端抵持于连接壳体200。此时，谐波减速器10的中空孔930径与谐波减速器10的长度的比值可达七分之六，同时也减轻了谐波减速器10的重量，使得谐波减速器10能够适配更多的设备。

根据本发明实施例的一些实施例，参考图4至图6，谐波减速器10还包括连接法兰920，连接法兰920连接于交叉轴承100。连接法兰920设置有第一法兰孔921和第二法兰孔922，第一法兰孔921的轴线与第一牙孔121的轴线对齐，连接法兰920与交叉轴承100之间设置有法兰密封圈(图中未示出)，以防止油渗出。螺丝900穿设于第二法兰孔922，螺丝900头抵持在第二法兰孔922底部，螺丝900将连接法兰920、柔轮400、交叉轴承100和第一深沟球轴承520连接在一起，从而起到增强谐波减速器10的结构的作用。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.谐波减速器，其特征在于，包括：

连接壳体；

输入轴，所述输入轴的轴心设置有中空孔；

交叉轴承；

柔性轴承，所述柔性轴承设置有凸起；

柔轮，设置有连接端与工作端，所述工作端套设于所述柔性轴承，所述连接端连接于所述交叉轴承；

刚轮，套设于所述连接壳体与所述工作端之间，所述刚轮的外圈连接于所述连接壳体；

其中，所述柔性轴承设置于所述输入轴与所述柔轮之间，所述柔性轴承的外圈连接所述柔轮，所述柔性轴承的内圈连接所述输入轴，所述凸起能够将所述柔轮朝向所述刚轮顶出，以使所述刚轮与所述柔轮啮合。

2.根据权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器还包括第一深沟球轴承和轴承座，所述轴承座一端连接于所述连接端，另一端套设于所述第一深沟球轴承的外圈，所述第一深沟球轴承套设于所述输入轴。

3.根据权利要求2所述的谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器还包括第二深沟球轴承，所述第二深沟球轴承套设于所述输入轴，所述第二深沟球轴承的外圈连接于所述连接壳体，所述柔性轴承设置于所述第一深沟球轴承和所述第二深沟球轴承之间。

4.根据权利要求3所述的谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器还包括卡环，所述连接壳体设置有卡环槽，所述卡环设置于所述卡环槽中，所述连接壳体与所述输入轴形成第一容纳腔，所述第二深沟球轴承设置于所述第一容纳腔，所述第二深沟球轴承的一端抵持于所述连接壳体和所述输入轴，另一端抵持于所述卡环。

5.根据权利要求4所述的谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器还包括限位块，所述限位块一端连接于所述连接壳体，另一端抵持所述刚轮。

6.根据权利要求5所述的谐波减速器，其特征在于，所述输入轴为阶梯型输入轴，所述输入轴设置有第一台阶、第二台阶和第三台阶，所述第一深沟球轴承套设于所述第一台阶，一端抵持于所述轴承座，另一端抵持于所述第二台阶，所述柔性轴承套设于第二轴承，一端抵持于所述第一深沟球轴承，另一端抵持于所述第三台阶。

7.根据权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于，所述柔轮为一杯状结构，所述工作端的外圈设置有数个齿状结构，以与所述刚轮啮合。

8.根据权利要求2所述的谐波减速器，其特征在于，所述连接轴一端穿设于所述轴承座，所述连接轴与所述轴承座的连接处设置有第一密封圈，所述连接端与所述交叉轴承的连接处，以及所述连接端与所述轴承座的连接处，均设置有第二密封圈。

9.根据权利要求2所述的谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器还包括螺丝，所述交叉轴承设置有减重槽，所述螺丝设置于所述减重槽，将所述交叉轴承、所述柔轮和所述轴承座连接在一起。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器还包括连接法兰，所述连接法兰连接于所述交叉轴承。

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