CN205331355U - 复波式谐波减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复波式谐波减速器，解决了现有技术中输出刚性轮与输出壳体分开加工带来的工序复杂、浪费材料的问题，其技术方案要点是包括固定设置的端盖，所述端盖的内孔上一体设置有输入刚性轮，所述钢轮内圈配合设置有与其啮合的柔性轮，所述柔性轮内设置有控制其发生可控弹性形变的谐波发生器组件，所述柔性轮上靠近运动输出的一端外还设置有输出壳体，所述输出壳体相对于所述端盖转动连接并密封，所述输出壳体的内部一体设置有输出刚性轮，所述输出刚性轮与输出轴联动，达到了将输出刚性轮的轮齿加工于输出壳体内腔，使输出壳体兼具输出刚性轮和输出壳体的功能，今儿减少制造成本并提高加工精度。

Description

复波式谐波减速器

技术领域

本实用新型涉及一种减速器结构,更具体地说，它涉及一种复谐波传动式减速器。

背景技术

谐波减速器主要包括有谐波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件，是由行星齿轮传动原理发展而来的一种新型减速器，由于其传动比大、结构紧凑、体积小、质量轻、承载能力强且传动精度高，在精密传动领域有着广泛的应用。谐波减速器的工作原理是：谐波发生器的结构和运动原理类似于凸轮，来自机构中的高速旋转运动输入至谐波减速器内的高速轴，谐波发生器与高速轴联动，通过其自身的外轮廓线形状将运动传递至柔性轮上；柔性轮顾名思义，是可以发生可控弹性变形的柔性外齿轮，随着谐波发生器的转动，柔性轮随谐波发生器的外轮廓线做周期性弹性变形，柔性轮外啮合有刚性齿轮，通过柔性轮与刚性轮之间的齿数差值实现整个谐波减速器的减速效果。

而复波式谐波减速器是在谐波减速器的基础上发展而来，区别于普通谐波减速器，复波式谐波减速器具有两个刚性轮和一个宽度较大的柔性轮，两个刚性轮中作为输入的刚性轮相对与壳体固定、作为从动的刚性轮相对于壳体转动并将运动传递至外负载上，两个刚性轮之间的传动依靠柔性轮进行传动。最早的一种复波式谐波减速器的加工形式是将两个刚性轮与壳体分开加工，再根据装配关系将刚性轮嵌装至壳体内部，当刚性轮需要传递的扭矩很大时，还需要在主动刚性轮与壳体之间增加螺纹紧固件，以保证两者之间的相对固定。例如申请号为201310745122.9的发明专利（对比文件1）中公开的结构，这种加工与装配形式存在着较大的问题：一是两者分别加工使得工序复杂，生产效率低；二是分开制造再装配时难免出现加工与装配误差，这个误差最终均会影响减速器的传动精度。

申请号为201210231256.4的发明专利申请（对比文件2）中公开了一种谐波减速器，由于其面向的为航天伺服控制领域，因而为了减小整体减速器的尺寸，对比文件其中的结构将输入部分的刚性轮的外圈直接做成壳体，并将钢轮与柔性轮外的壳体进行固定连接。这种形式在普通复波式谐波减速器上应用，减少了刚性轮部分的尺寸和加工工序，但是，对于复波式谐波减速器中，输出刚性轮是需要相对运动的，将这部分无法与壳体固定，而需要通过轴承支撑在壳体内并相对转动，因而，虽然分体加工和刚性轮会增加制造工序和制造成本，但为了固定轴承外圈，壳体又是必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种输出刚性轮与壳体一体设置，并通过刚性轮的内部结构对复波式谐波减速器。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种复波式谐波减速器，包括固定设置的端盖，所述端盖的内孔上一体设置有输入刚性轮，所述输入刚性轮内圈配合设置有与其啮合的柔性轮，所述柔性轮内设置有控制其发生可控弹性形变的谐波发生器组件，所述柔性轮上靠近运动输出的一端外还设置有输出壳体，所述输出壳体相对于所述端盖转动连接并密封，所述输出壳体的内部一体设置有输出刚性轮。

进一步地，所述输出壳体上靠近端盖的一端设置有嵌槽，所述端盖上对应设置有与嵌槽配合的凸缘，所述凸缘转动连接在嵌槽内。

进一步地，所述嵌槽的内壁上设置有密封槽，所述密封槽内设置有用于密封凸缘和嵌槽的密封件。

通过采用上述技术方案，通过将输出刚性轮一体加工于输出壳体的内壁上，与现有技术中这部分单独加工的形式，工序进一步简化，并且，由于这样的一体设置，使得输出刚性轮的齿圈厚度增加，从而其强度大大提高，满足输出端的低速大扭矩的要求；此外，端盖与输出壳体的转动密封连接形式，区别于现有技术中输出刚性轮与输出端壳体分开加工的形式，在端盖上无需加工螺纹孔以固定输出壳体和端盖，而直接采用嵌入式旋转密封，不仅密封性能提高，并且结构强度也有所提高，适合于大扭矩的传输。

本实用新型进一步设置为：所述端盖上还一体设置有用于安装和固定轴承的内孔。

通过采用上述技术方案，由于端盖与输入刚性轮一体加工成型，因此在安装轴承时，轴承的定位需要有相应的内腔以固定轴承外圈，本方案中将轴承安装的内孔也加工在端盖上，有利于进一步减少加工步骤；并且，在加工时，可以将内孔和输入刚性轮加工的内孔一次加工完成，有利于提高轴承与输入钢轮的同轴度，提高传动精度。

本实用新型进一步设置为：所述端盖上还设置有透气孔道，所述透气孔道联通至所述端盖的内腔。

进一步地，所述透气孔道包括有沿所述端盖径向的第一孔道和沿端盖轴向的第二孔道，所述第二孔道联通端盖的内腔和第一孔道。

通过采用上述技术方案，在大功率传动场合，减速器内部会在轮齿啮合去产生大量的热，这个热量会导致减速器内腔的气体膨胀，如果这部分气体无法排出，会造成内腔的高压工作，不利于传动，通过透气孔道的设置，有利于将这部分膨胀气体输出至大气，防止减速器内腔气体的膨胀。并且，将排气孔道设置成两段直角联通的孔道形式，当通流气体内含有杂质或者水汽时，透气孔道的转角可以阻隔水汽和杂质，保证减速器内腔的空气的纯净与干燥。

附图说明

图1为本实用新型实施例的装配图；

图2为装配图中的局部放大示意图A；

图3为装配图中的局部放大示意图B；

图4为输出壳体的零件图；

图5为谐波发生器组件的装配图。

附图标注：1、端盖；2、输入刚性轮；3、输出刚性轮；4、输出壳体；5、谐波发生器组件；6、密封件；7、透气孔道；8、柔性轮；11、凸缘；,41、嵌槽；42、密封槽；43、内孔；51、凸轮；52、柔性轴承；71、第一孔道；72、第二孔道。

具体实施方式

参照图1至图5和实施例对本实用新型做进一步说明。

一种复波式谐波减速器，如图1中的装配图所示，包括有端盖1,端盖1与外接的私服电机同轴设置并固定，以将私服电机的运动引入减速器内部，端盖1的内腔上一体加工有输入刚性轮2，通过将端盖1和输入刚性轮2一体加工，可以使得整体加工和安装过程得到简化，并且，区别于传统式分体加工，一体设置的端盖1和输入刚性轮2有利于提高输入刚性轮2的同轴精度。端盖1的内部与输入刚性轮2配合设置有柔性轮8，减速机的工作过程中，两者之间相互啮合运动。柔性轮8的内圈设置有谐波发生器组件5，通过谐波发生器组件5的回转运动控制柔性轮8的弹性变形，从而实现减速。

与柔性轮8的啮合的还有输出刚性轮3，输出刚性轮3与柔性轮8啮合，产生的低速回转运动即为减速器的输出。在端盖1的壳体外壁上转动设置有输出壳体4，输出刚性轮3一体加工于输出壳体4的内部与柔性轮8相对应的位置。由于输出刚性轮3与输出壳体4一体加工成型，而输出刚性轮3又是最终的输出端，因而，输出壳体4与端盖1需要相对转动，并且，为了防止外界杂质进入轮齿啮合区以及内部的轮齿润滑油泄漏，因而需要将输出壳体4与端盖1密封，因而，参照图2中的放大图B，对两者的回转密封连接关系进行描述。端盖1上设置有凸缘11，输出壳体4上对应的设置有嵌槽41，当端盖1与输出壳体4转动连接时，凸缘11嵌装至嵌槽41内，保持两者的相对位置。为了实现密封功能，在嵌槽41上设置有密封槽42，密封槽42内设置有密封件6，密封件6可以采用O型、Y型密封圈或者其他形式的密封件，并紧密安装至密封槽42内保持输出壳体4与端盖1对内腔的密封。

在减速器运转过程中，齿轮的啮合以及柔性轮8的反复弹性变形会产生大量的热，因此，为了防止端盖1与输出壳体4所密封的内腔中的空气膨胀影响密封效果，在端盖1上设置有透气孔道7（图1中有标注），其具体结构如图3中的局部放大视图B所示，透气孔道7包括有连通内腔和外界空气的第一孔道71和第二孔道72，其中，第一孔道71沿端盖1的径向直通向内腔，第二孔道72在第一孔道71上沿轴向通向齿轮的啮合区域，这样设置的好处是：减速器停止工作后，其内腔温度下降会有部分空气通过透气孔道7进入减速器的内腔，此时需要防止控制中的杂质与水汽进入到轮齿的啮合区域内，因此，将两段孔道沿径向和轴向并直角转接联通，可以使杂质在两端孔道转角相接的位置处被阻隔，保证减速器内腔的气体的纯净度。

如图4中所示，输出壳体4上设置有与端盖1连接的嵌槽41、密封槽42、一体加工的输出刚性轮3和用于安装轴承的内孔43。

谐波发生器组件5的具体结构如图5中所示，包括有凸轮51和安装在凸轮51上的型腔内的柔性轴承52，当凸轮51做回转运动时，柔性轴承52将运动传递至柔性轮8上驱动其发生可控的弹性变形，完成回转运动的传递。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种复波式谐波减速器，包括固定设置的端盖，所述端盖的内孔上一体设置有输入刚性轮，所述输入刚性轮内圈配合设置有与其啮合的柔性轮，所述柔性轮内设置有控制其发生可控弹性形变的谐波发生器组件，其特征是，所述柔性轮上靠近运动输出的一端外还设置有输出壳体，所述输出壳体相对于所述端盖转动连接并密封，所述输出壳体的内部一体设置有输出刚性轮。

2.根据权利要求1所述的复波式谐波减速器，其特征是：所述输出壳体上靠近端盖的一端设置有嵌槽，所述端盖上对应设置有与嵌槽配合的凸缘，所述凸缘转动连接在嵌槽内。

3.根据权利要求2所述的复波式谐波减速器，其特征是：所述嵌槽的内壁上设置有密封槽，所述密封槽内设置有用于密封凸缘和嵌槽的密封件。

4.根据权利要求1所述的复波式谐波减速器，其特征是：所述端盖上还一体设置有用于安装和固定轴承的内孔。

5.根据权利要求1所述的复波式谐波减速器，其特征是：所述端盖上还设置有透气孔道，所述透气孔道联通至所述端盖的内腔。

6.根据权利要求5所述的复波式谐波减速器，其特征是：所述透气孔道包括有沿所述端盖径向的第一孔道和沿端盖轴向的第二孔道，所述第二孔道联通端盖的内腔和第一孔道。