CN207715654U - 一种轴向紧凑型谐波减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴向紧凑型谐波减速器，包括凸轮、抵触套接在凸轮上的柔性轴承以及抵触套接在柔性轴承上的柔轮，凸轮与电动机的输出轴固定连接，还包括在减速器工作时相对于电动机的壳体静止的固定套筒，柔轮上啮合套接有输入刚轮和输出刚轮，输入刚轮与固定套筒固定连接，输出刚轮上固定连接有连接套筒，连接套筒用于与外部输出轴连接以将输出刚轮的转速输出减速器，输入刚轮的齿数和输出刚轮的齿数均大于柔轮的齿数，固定套筒套在连接套筒的内侧，固定套筒和连接套筒之间设有最多一个滚动轴承，滚动轴承的内圈与固定套筒外侧面相抵接，滚动轴承的外圈与连接套筒的内侧面相抵接，本实用新型可减小减速器轴的向尺寸。

Description

一种轴向紧凑型谐波减速器

技术领域

本实用新型涉及一种谐波减速器，特别涉及一种轴向紧凑型谐波减速器。

背景技术

谐波齿轮减速器是一种减速装置，由三个基本构件所组成：固定的内齿刚轮、柔轮和使柔轮发生径向变形的波发生器，具有高精度、高承载力等优点。

通常，为了提高速比，会采用多级减速的装配方式，具体装配方式和工作原理为：如图1中所示，包括由左向右依次设置的输入轴104、一级谐波发生器102、一级柔轮105、一级刚轮10、串连轴107、二级谐波发生器103、二级柔轮106、二级刚轮101和输出轴108，其中，输入轴104与一级谐波发生器102固定连接，一级柔轮105位于一级刚轮10与一级谐波减速器之间，输入轴104可通过一级谐波减速器和一级柔轮105对一级刚轮10进行降速传动；串连轴107两端分别与一级刚轮10和二级谐波发生器103固定连接，一级刚轮10通过串连轴107带动二级谐波发生器103转动，二级谐波发生器103通过柔轮对二级刚轮101进行降速传动，输出轴108与二级刚轮101固定连接，二级刚轮101将转速传递至输出轴108完成降速传动。该装配方式相对于只有一级减速的装配方式具有更高的降速比，但是轴向尺寸比较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轴向紧凑型谐波减速器，其优点是可以减小减速器的轴向尺寸。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴向紧凑型谐波减速器，包括凸轮、抵触套接在凸轮上的柔性轴承以及抵触套接在柔性轴承上的柔轮，凸轮与电动机的输出轴固定连接，凸轮和柔性轴承起到谐波发生器的作用，还包括在减速器工作时相对于电动机的壳体静止的固定套筒，所述柔轮上啮合套接有输入刚轮和输出刚轮，输入刚轮与固定套筒固定连接，输出刚轮上固定连接有连接套筒，连接套筒用于与外部输出轴连接以将输出刚轮的转速输出减速器，输入刚轮的齿数和输出刚轮的齿数均大于柔轮的齿数，固定套筒套在连接套筒的内侧，固定套筒和连接套筒之间设有最多一个滚动轴承，滚动轴承的内圈与固定套筒外侧面相抵接，滚动轴承的外圈与连接套筒的内侧面相抵接。

通过上述技术方案，电动机的输出轴可带动凸轮转动，凸轮通过柔性轴承打动柔轮转动并使柔轮周期性变形，柔轮变形形成椭圆状，柔轮在周期性变形过程中，其长轴绕凸轮的中心轴线转动，在长轴方向上，柔轮与输入刚轮相内核，在短轴方向上，柔轮与输入刚轮相脱离，由于输入刚轮的齿数大于柔轮且输入刚轮相对静止不动，因此，柔轮的实现降速；经过一次减速后的柔轮带动输出刚轮转动，输出刚轮可实现二次减速，讲过两次减速后，输出刚轮的转速可大大降低，输出刚轮带动连接套筒转动，连接套筒可将经过降速后的转速输出减速器；滚动轴承可以对固定套筒和连接套筒的径向进行支撑，使连接套筒转动更加平稳，连接套筒的回转中心轴与电动机输出轴的中心轴之间的重合度更高，连接套筒相对于固定套筒不容易发生震动，可以减小各传动结构之间的不规则挤压力，减小磨损，延长减速器的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述固定套筒和所述连接套筒相互远离的端面之间的距离尺寸为所述滚动轴承宽度尺寸的1.5倍～3倍。

通过上述技术方案，减速器的厚度尺寸比较小，体积小，重量轻，适用于空间比较狭小的工况。

本实用新型进一步设置为：所述输入刚轮和输出刚轮之间的距离为0.5mm～5mm。

通过上述技术方案，输入刚轮和输出刚轮之间的距离比较小，可以减小减速器轴向装配尺寸，减小减速器的厚度。

本实用新型进一步设置为：所述连接套筒远离所述固定套筒的端面上设有至少一个安装孔，安装孔绕连接套筒的中心轴线均匀分布。

通过上述技术方案，安装孔便于外部的输出轴与连接套筒相固定连接或销接，将连接套筒的转速输出减速器。

本实用新型进一步设置为：所述安装孔的中心与所述连接套筒中心轴线之间的距离为所述滚动轴承内圈半径的1.2倍～2倍。

通过上述技术方案，该半径尺寸可提高连接套筒输出的扭矩，更容易带动外部输出轴转动，减小输出刚轮轮齿与柔轮轮齿之间的挤压力，延长柔轮和输出刚轮的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述连接套筒远离所述固定套筒的端面上设有凹槽。

通过上述技术方案，凹槽可减轻连接套筒的重量，节省连接套筒的耗材，降低生产成本。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、滚动轴承可对连接套筒进行稳定地支撑，连接套筒可将转速平稳地输出减速器，滚动轴承为一个，可以减小减速器轴向装配尺寸；

2、固定套筒与连接套筒相互远离的端面之间的距离为滚动轴承宽度的1.5倍～3倍，可以减小减速器沿轴向装配的尺寸。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是实用新型结构的示意图；

图3是体现柔轮与输入刚轮以及柔轮与输出刚轮之间的装配结构的示意图。

图中，1、凸轮；2、柔性轴承；3、柔轮；4、输入刚轮；5、输出刚轮；6、固定套筒；7、滚动轴承；8、连接套筒；81、凹槽；82、安装孔；9、电动机的输出轴；10、一级刚轮；101、二级刚轮；102一级谐波发生器；103、二级谐波发生器；104、输入轴；105、一级柔轮；106、二级柔轮；107、串连轴；108、输出轴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种轴向紧凑型谐波减速器，结合图2和图3，包括由中心轴线沿径向依次设置的凸轮1、柔性轴承2、柔轮3、输入刚轮4和输出刚轮5、固定套筒6、滚动轴承7以及连接套筒8，其中，凸轮1固定套接在电动机的输出轴9上，柔性轴承2套接在凸轮1上，柔轮3套接在柔性轴承2上，凸轮1使柔性轴承2发生变形形成椭圆状，柔性轴承2挤压柔轮3使柔轮3发生变形形成椭圆状；输入刚轮4和输出刚轮5均套接在柔轮3上，在椭圆状柔轮3的长轴方向上，输入刚轮4和输出刚轮5的轮齿与柔轮3的轮齿相啮合，在柔轮3的短轴方向上，输入刚轮4和输出刚轮5的轮齿与柔轮3的轮齿之间相脱离，电动机带动凸轮1转动，驱动柔轮3周期性变形，柔轮3的长轴绕中心转轴周期性转动；输入刚轮4的齿数以及输出刚轮5的齿数均比柔轮3多1个～5个，输入刚轮4与固定套筒6之间通过螺栓固定连接，柔轮3转动时，输入刚轮4相对静止，可实现柔轮3降速转动的效果，经过一次减速后的柔轮3同时带动输出刚轮5转动，刚轮的转速小于柔轮3的转速，可实现输出刚轮5降速传动的效果。输出刚轮5与连接套筒8之间通过螺栓固定连接，经过两次减速的输出刚轮5可带动连接套筒8转动，输出轴（图中未画出）可与连接套筒8固定连接以将电动机输出轴的转速降低并传递出减速器。

如图3所示，滚动轴承7的数量为一个，减少滚动轴承7数量的使用，可减小减速器轴向装配尺寸。滚动轴承7的内圈与固定套筒6的外侧壁相抵接，滚动轴承7的外圈与连接套筒8的内侧壁相抵接，固定套筒6通过滚动轴承7对连接套筒8进行支撑，连接套筒8通过滚动轴承7与固定套筒6转动连接，滚动轴承7可提高连接套筒8的转动平稳性，且可以提高连接套筒8中心轴线与电动机输出轴中心轴线之间的重合度，减速器在工作过程中，连接套筒8与固定套筒6之间不容易产生震动，工作更加平稳，各部件之间的摩擦力比较小，可以降低磨损，延长使用寿命。连接套筒8远离固定套筒6的一面开设有凹槽81，凹槽81可以减轻连接套筒8的重量，从而减轻减速器的重量。

如图3所示，连接套筒8远离固定套筒6的端面上设有若干个安装孔82，安装孔82绕连接套筒8的中心轴线圆周阵列分布，安装孔82便于连接套筒8与外部输出轴固定连接。安装孔82的中心与连接套筒8的中心轴线之间的距离R为滚动轴承7内圈半径r的1.2倍～2倍，安装孔82距离连接套筒8的中心轴线较远，可以增大连接套筒8的输出扭矩，连接套筒8更容易带动外部输出轴转动，可以减小柔轮3轮齿与输出刚轮5轮齿之间的挤压力，减小柔轮3轮齿与输出刚轮5轮齿之间的磨损，延长使用寿命。

如图3所示，固定套筒6与连接套筒8相互远离的端面之间的距离尺寸为d，滚动轴承7宽度尺寸为b，d=1.5*b～3*b，减速器的轴向装配比较紧凑，减速器沿轴向的装配尺寸比较小，可以减小减速器的体积。d的大小可以适当改变，具体根据工况而定，若要求固定套筒6和连接套筒8具有较大的结构强度，也可以为d>3*b，若应用于较小空间的工况时，也可以为b<d<1.5*b。

如图3所示，输入刚轮4和输出刚轮5之间的距离可以为0.5mm～5mm，减小输入刚轮4和输出刚轮5之间的距离可以减小图3中d的尺寸，从而减小减速器轴向装配尺寸。

工作过程：电动机的输出轴9转动时带动凸轮1转动，凸轮1通过柔性轴承2带动柔轮3转动，输出刚轮5相对于柔轮3静止，柔轮3可实现一次降速；柔轮3带动输出刚轮5转动，可实现输出刚轮5降速传动，从电动机的输出轴9到输出刚轮5完成了两次降速，可以实现大速比传动，输出刚轮5带动连接套筒8转动，连接套筒8可带动与其连接的外部轴输出轴转动，实现对电动机的输出轴9进行降速输出。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种轴向紧凑型谐波减速器，包括凸轮（1）、抵触套接在凸轮（1）上的柔性轴承（2）以及抵触套接在柔性轴承（2）上的柔轮（3），凸轮（1）与电动机的输出轴（9）固定连接，凸轮（1）和柔性轴承（2）起到谐波发生器的作用，其特征是：还包括在减速器工作时相对于电动机的壳体静止的固定套筒（6），所述柔轮（3）上啮合套接有输入刚轮（4）和输出刚轮（5），输入刚轮（4）与固定套筒（6）固定连接，输出刚轮（5）上固定连接有连接套筒（8），连接套筒（8）用于与外部输出轴连接以将输出刚轮（5）的转速输出减速器，输入刚轮（4）的齿数和输出刚轮（5）的齿数均大于柔轮（3）的齿数，固定套筒（6）套在连接套筒（8）的内侧，固定套筒（6）和连接套筒（8）之间设有最多一个滚动轴承（7），滚动轴承（7）的内圈与固定套筒（6）外侧面相抵接，滚动轴承（7）的外圈与连接套筒（8）的内侧面相抵接。

2.根据权利要求1所述的一种轴向紧凑型谐波减速器，其特征是：所述固定套筒（6）和所述连接套筒（8）相互远离的端面之间的距离尺寸为所述滚动轴承（7）宽度尺寸的1.5倍～3倍。

3.根据权利要求1所述的一种轴向紧凑型谐波减速器，其特征是：所述输入刚轮（4）和输出刚轮（5）之间的距离为0.5mm～5mm。

4.根据权利要求1所述的一种轴向紧凑型谐波减速器，其特征是：所述连接套筒（8）远离所述固定套筒（6）的端面上设有至少一个安装孔（82），安装孔（82）绕连接套筒（8）的中心轴线均匀分布。

5.根据权利要求4所述的一种轴向紧凑型谐波减速器，其特征是：所述安装孔（82）的中心与所述连接套筒（8）中心轴线之间的距离为所述滚动轴承（7）内圈半径的1.2倍～2倍。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种轴向紧凑型谐波减速器，其特征是：所述连接套筒（8）远离所述固定套筒（6）的端面上设有凹槽（81）。