CN204153065U - 一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器，该谐波减速器包含：波发生器、滚动轴承、柔轮及刚轮。波发生器的截面呈椭圆形。滚动轴承套置在波发生器外壁上。柔轮的一端套置在滚动轴承外壁上。刚轮截面呈圆环形，设置在柔轮外部，并与柔轮啮合匹配设置。柔轮套置在滚动轴承外壁上的一端设有外齿圈，外齿圈的每个轮齿与对应齿间隙呈S形。外齿圈的每个轮齿与对应齿间隙呈S形。本实用新型增加了柔轮轮齿与刚轮轮齿的啮合面积，使得谐波减速器工作过程中运动平稳、无冲击噪声、运行精度高、使用寿命长，从而提高了谐波减速器的过载能力，能够适用于需要频繁正反转的工作情况，如应用于医疗器械、机床、机械手等对频繁正反转有要求的项目中。

Description

一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器

技术领域

本实用新型涉及一种谐波减速装置，具体涉及一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器。 

背景技术

现有技术中，谐波减速器作为一种机械传动变速机构，具有体积小、重量轻、结构简单、传动比范围大、传动精度高、承载能力强等特点。广泛用于航空、航天、工业机器人、通信设备、医疗器械等各个领域。目前世界上研制的最先进的工业机器人，其关节部位均采用的是谐波减速器；然而现有技术中，机器人关节的正反转瞬间产生的大扭矩加剧了谐波减速器的失效速度。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器，通过设置波发生器、柔轮、刚轮等部件。其中柔轮内齿圈的齿与齿间隙呈S形、刚轮外齿圈的齿与齿间隙呈S形，使得增加了柔轮轮齿与刚轮轮齿的啮合面积，使得谐波减速器工作过程中运动平稳、无冲击噪声、运行精度高、使用寿命长、提高了谐波减速器的过载能力，能够适用于需要频繁正反转的工作情况。例如应用于医疗器械、机床、机械手等对频繁正反转有要求的项目中。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器，其特点是，该谐波减速器包含：

波发生器，截面呈椭圆形；

滚动轴承，套置在所述波发生器外壁上；

柔轮，所述柔轮的一端套置在所述滚动轴承外壁上；

所述柔轮套置在所述滚动轴承外壁上的一端设有外齿圈，所述外齿圈的每个轮齿与对应齿间隙呈S形；

刚轮，截面呈圆环形，设置在所述柔轮外部，并与所述柔轮啮合匹配设置；

所述刚轮设有内齿圈，所述内齿圈的每个轮齿与对应齿间隙呈S形；所述刚轮通过所述内齿圈与所述柔轮的外齿圈啮合匹配。

优选地，所述滚动轴承为柔性滚动轴承，当该滚动轴承套置在所述波发生器外壁上，该滚动轴承呈椭圆形；

所述柔轮套置在所述滚动轴承外壁上，该柔轮的外齿圈呈椭圆形与所述刚轮的内齿圈啮合匹配。

优选地，所述内齿圈的齿数多于所述外齿圈的齿数。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型提供的一种瞬间容许多个转矩的谐波减速器，相比于现有技术能够允许谐波减速器具有多种过载能力，且大大提高了启停瞬间容许的转矩极限值，能够瞬间容许多种的扭转，使用寿命较长。同时，该谐波减速器在使用的过程中，柔轮轮齿与刚轮轮齿的啮合面积大，运动平稳，无冲击噪音小，运行精度高。与其他规格的同类产品相比，更能适应频繁正反转。

附图说明

图1为本实用新型一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器的整体结构示意图之一。

图2为本实用新型一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器的整体结构示意图之二。

图3为本实用新型一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器的整体结构剖视图。

图4为本实用新型一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器的柔轮的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1-图3所示，一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器，该谐波减速器包含：波发生器10、滚动轴承20、柔轮30及刚轮40。

其中，波发生器10的截面呈椭圆形。滚动轴承20套置在波发生器10外壁上。柔轮30的一端套置在滚动轴承20外壁上。刚轮40截面呈圆环形，设置在柔轮30外部，并与柔轮30啮合匹配设置。

滚动轴承20为柔性滚动轴承，当该滚动轴承20套置在波发生器10外壁上，使得该滚动轴承20呈椭圆形。同时，柔轮30套置在滚动轴承20外壁上，该柔轮30的外齿圈31呈椭圆形与刚轮40的内齿圈41啮合匹配。

刚轮40设有内齿圈41，内齿圈41的每个轮齿与对应齿间隙形成S形；刚轮40设有内齿圈41，刚轮40与柔轮30啮合匹配。

本实施例中，滚动轴承20采用油钢制成；柔轮30采用30CrMnSi等类似材料制成。

如图1、图4所示，柔轮30套置在滚动轴承20外壁上的一端设有外齿圈31，外齿圈31的每个轮齿与对应齿间隙形成S形；外齿圈31的每个轮齿与对应齿间隙呈S形。从而增大外齿圈31的轮齿与对应内齿圈41的齿间隙的啮合面积，以及增大外齿圈31的齿间隙与对应内齿圈41的轮齿的啮合面积。使得该谐波减速器工作过程中运动平稳、无冲击噪声、运行精度高、使用寿命长；同时能够减缓外齿圈31与内齿圈41的磨损，使得外齿圈31的轮齿、内齿圈41的轮齿容许的变形量分别增大。能够容许在谐波减速器实际工作中，外齿圈31与内齿圈41啮合时允许产生瞬间超载情况增加。

如图1所示，内齿圈41的齿数多于外齿圈31的齿数。

本实用新型提供的一种瞬间容许多个转矩的谐波减速器具体工作原理如下：

当波发生器10转动时，滚动轴承20将波发生器10的长短轴变化传递至柔轮30，使得波发生器10的长短轴变化转换为柔轮30的外齿圈31长轴端与刚轮40的内齿圈41的局部啮合，柔轮30的外齿圈31短轴端与刚轮40的内齿圈41完全脱离。当波发生器10顺时针转动时，通过滚动轴承20带动柔轮30逆时针转动，由于外齿圈31与内齿圈41之间存在齿数差，则柔轮30与刚轮40之间会产生相对位移，从而传递运动。

例如，在实际正常工作中，转矩为3Nm，采用现有技术中的谐波减速器的启停瞬间容许的转矩为10 Nm，且当启停瞬间容许的转矩到达1810 Nm时，现有技术中的柔轮会发生断裂。而采用本实用新型提供的谐波减速器的启停瞬间容许的转矩可以为22 Nm、23 Nm及24 Nm。因此，能够在谐波减速器实际正反转使用中，允许启停过程中有多个瞬间容许转矩，并且大大提高了启停瞬间容许的转矩极限值，从而提高了谐波减速器使用寿命、增加了谐波减速器的适用范围。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。 

Claims (3)

1.一种提高瞬间容许转矩的谐波减速器，其特征在于，该谐波减速器包含：

波发生器（10），截面呈椭圆形；

滚动轴承（20），套置在所述波发生器（10）外壁上；

柔轮（30），所述柔轮（30）的一端套置在所述滚动轴承（20）外壁上； 

      所述柔轮（30）套置在所述滚动轴承（20）外壁上的一端设有外齿圈（31），所述外齿圈（31）的每个轮齿与对应齿间隙呈S形；

刚轮（40），截面呈圆环形，设置在所述柔轮（30）外部；

所述刚轮（40）设有内齿圈（41），所述内齿圈（41）的每个轮齿与对应齿间隙呈S形；所述刚轮（40）通过所述内齿圈（41）与所述柔轮（30）的外齿圈（31）啮合匹配。

2.如权利要求1所述的提高瞬间容许转矩的谐波减速器，其特征在于，所述滚动轴承（20）为柔性滚动轴承，当该滚动轴承（20）套置在所述波发生器（10）外壁上，该滚动轴承（20）呈椭圆形；

所述柔轮（30）套置在所述滚动轴承（20）外壁上，该柔轮（30）的外齿圈（31）呈椭圆形与所述刚轮（40）的内齿圈（41）啮合匹配。

3.如权利要求1所述的提高瞬间容许转矩的谐波减速器，其特征在于，所述内齿圈（41）的齿数多于所述外齿圈（31）的齿数。