CN208890560U - 微型直流无刷电机及谐波减速器一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人领域，尤指一种微型直流无刷电机及谐波减速器一体机。本实用新型采用微型直流无刷电机及谐波减速器一体化设计，改变传统的传动方式，使得结构更加紧凑，部件之间的间隙缩小，体积更小；微型直流无刷电机及谐波减速器之间采用同轴连接，不但安装简便、结构简单、质量轻便，而且轮齿啮合转速低，传递运动力量平衡，因此运转安静，且振动极小，主要应用在人形机器人和工业机器人方面，比如肩关节、腕关节、肘关节等。

Description

微型直流无刷电机及谐波减速器一体机

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤指一种微型直流无刷电机及谐波减速器一体机。

背景技术

机器人谐波减速器凭借其结构简单、尺寸小、噪音小、传动比大、传动精度高和效率高等优点，而被作为机器人关节的重要部件广泛使用。自从1955年美国C.W.麦塞尔发明了第一台谐波减速器以来，全世界主要工业国家都对其进行了全面研究，进而陆续制备出很多系列种类和尺寸规格不同的谐波减速器，其中以渐开线小模数齿轮齿廓谐波减速器使用最为广泛。其中，谐波减速器凭借上述优点而被广泛应用在机器人的关节的旋转部位、机械加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置、航空航天装置、国防设备等广泛领域，尤其是在微型工业机器人、仿人形机器人领域应用十分普遍；对于微型工业机器人、仿人形机器人而言，谐波减速器能够大大减小微型工业机器人、仿人形机器人的尺寸、降低噪音、提高效率和精度。

对于现有的机器人而言，谐波减速器一般通过伺服电机进行驱动，以实现机器人传动的减速动作，且谐波减速器与伺服电机一般采用分体式结构设计，体积大、占用空间多、而且重量大。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，结构紧凑、体积更小、重量更轻。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，包括微型直流无刷电机和谐波减速器，所述微型直流无刷电机下端通过螺钉固定设有法兰，所述谐波减速器上端螺装于法兰的下端，所述谐波减速器包括壳体和减速器组件，所述减速器组件设置在壳体内部的容置腔内；所述减速器组件包括主轴、柔轮、刚轮和凸轮，所述主轴上端与微型直流无刷电机转轴驱动连接，所述柔轮设有一体成型的齿轮部和传动部，所述凸轮套接在主轴表面上侧，所述柔轮齿轮部一端套接在凸轮外围，所述刚轮套接在柔轮齿轮部表面，并且与柔轮啮合，所述柔轮传动部一端表面卡接有交叉圆柱滚子轴承。

进一步地，还包括止转连接件，所述止转连接件套接在主轴表面，并且上端与凸轮连接。

进一步地，所述主轴上端表面套接有深槽滚珠轴承，所述深槽滚珠轴承位于主轴与法兰之间，所述主轴下端表面套接有深沟球轴承，所述深沟球轴承位于主轴与柔轮之间。

进一步地，所述交叉圆柱滚子轴承与壳体之间嵌装有油封。

进一步地，所述柔轮与凸轮之间还设有柔性轴承。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用微型直流无刷电机及谐波减速器一体化设计，改变传统的传动方式，使得结构更加紧凑，部件之间的间隙缩小，体积更小；微型直流无刷电机及谐波减速器之间采用同轴连接，不但安装简便、结构简单、质量轻便，而且轮齿啮合转速低，传递运动力量平衡，因此运转安静，且振动极小，主要应用在人形机器人和工业机器人方面，比如肩关节、腕关节、肘关节等。

附图说明

图1 是本实用新型剖视图。

图2 是本实用新型的立体图。

附图标号说明：1. 微型直流无刷电机；2. 谐波减速器；21.壳体；22.减速器组件；221.主轴；222.柔轮；2221.齿轮部；2222.传动部；223.刚轮；224.凸轮；3. 法兰；4.交叉圆柱滚子轴承；5.止转连接件；6. 深槽滚珠轴承；7.深沟球轴承；8.油封；9. 柔性轴承；10.螺钉。

具体实施方式

请参阅图1-2所示，本实用新型关于一种微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，包括微型直流无刷电机1和谐波减速器2，所述微型直流无刷电机1下端通过螺钉10固定设有法兰3，所述谐波减速器2上端螺装于法兰3的下端，所述谐波减速器2包括壳体21和减速器组件22，所述减速器组件22设置在壳体21内部的容置腔内；所述减速器组件22包括主轴221、柔轮222、刚轮223和凸轮224，所述主轴221上端与微型直流无刷电机1转轴驱动连接，所述柔轮222设有一体成型的齿轮部2221和传动部2222，所述凸轮224套接在主轴221表面上侧，所述柔轮222齿轮部2221一端套接在凸轮224外围，所述刚轮223套接在柔轮222齿轮部2221表面，并且与柔轮222啮合，所述柔轮222传动部2222一端表面卡接有交叉圆柱滚子轴承4。

与现有技术相比，本实用新型采用微型直流无刷电机1及谐波减速器2一体化设计，改变传统的传动方式，使得结构更加紧凑，部件之间的间隙缩小，体积更小；微型直流无刷电机1及谐波减速器2之间采用同轴连接，不但安装简便、结构简单、质量轻便，而且轮齿啮合转速低，传递运动力量平衡，因此运转安静，且振动极小，主要应用在人形机器人和工业机器人方面，比如肩关节、腕关节、肘关节等。还可以应用在精密仪器、航空、航天、军事装备等智能装备。

进一步地，还包括止转连接件5，所述止转连接件5套接在主轴221表面，并且上端与凸轮224连接。通过上述结构，保证凸轮224与主轴221之间稳定可靠地止转连接。

进一步地，所述主轴221上端表面套接有深槽滚珠轴承6，所述深槽滚珠轴承6位于主轴221与法兰3之间，所述主轴221下端表面套接有深沟球轴承7，所述深沟球轴承7位于主轴221与柔轮222之间。

进一步地，所述交叉圆柱滚子轴承4与壳体21之间嵌装有油封8。

进一步地，所述柔轮222与凸轮224之间还设有柔性轴承9。

本实施例用高性能微型无刷直流电机1连接微型谐波减速器2，通过微型交交叉圆柱滚子轴承4输出动力。其中，微型无刷直流电机1连接到主轴221，再通过法兰3用螺钉10连接在一起，提供动力，而微型谐波减速器2与交叉圆柱滚子轴承4，通过用螺钉10连接装配在一起，盖上油封8，形成动力输出端。其中本实施例中采用的螺钉10为十字大柱头螺钉10。

在本实施例中，其工作过程如下：通电后的微型直流无刷电机1驱动主轴221转动，转动的主轴221带动凸轮224同步转动，高速转动的主轴221带动柔轮222并将柔轮222变成椭圆形，柔轮222与刚轮223相配合并实现谐波减速；其中，本实用新型的交叉圆柱滚子轴承4的内圈为动力输出端，交叉圆柱滚子轴承4的内圈与柔轮222的传动部2222连接且随着柔轮222的传动部2222同步转动。

本实施例采用谐波减速器来实现减速，位置精度、旋转精度高；通过将微型直流无刷电机1与谐波减速器2同轴连接，轮齿啮合转速低，传递运动力量平衡，运转安静且振动极小；通过将微型直流无刷电机1与谐波减速器2同轴连接，套件安装简便，造型简捷；通过将微型直流无刷电机1与谐波减速器2同轴连接，没有损耗，因此仍可获得很高的转矩容量；在获得高减速比的同时可以维持高效率，并实现驱动马达的小型化。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，其特征在于：包括微型直流无刷电机和谐波减速器，所述微型直流无刷电机下端通过螺钉固定设有法兰，所述谐波减速器上端螺装于法兰的下端，所述谐波减速器包括壳体和减速器组件，所述减速器组件设置在壳体内部的容置腔内；所述减速器组件包括主轴、柔轮、刚轮和凸轮，所述主轴上端与微型直流无刷电机转轴驱动连接，所述柔轮设有一体成型的齿轮部和传动部，所述凸轮套接在主轴表面上侧，所述柔轮齿轮部一端套接在凸轮外围，所述刚轮套接在柔轮齿轮部表面，并且与柔轮啮合，所述柔轮传动部一端表面卡接有交叉圆柱滚子轴承。

2.根据权利要求1所述的微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，其特征在于：还包括止转连接件，所述止转连接件套接在主轴表面，并且上端与凸轮连接。

3.根据权利要求1所述的微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，其特征在于：所述主轴上端表面套接有深槽滚珠轴承，所述深槽滚珠轴承位于主轴与法兰之间，所述主轴下端表面套接有深沟球轴承，所述深沟球轴承位于主轴与柔轮之间。

4.根据权利要求1所述的微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，其特征在于：所述交叉圆柱滚子轴承与壳体之间嵌装有油封。

5.根据权利要求1所述的微型直流无刷电机及谐波减速器一体机，其特征在于：所述柔轮与凸轮之间还设有柔性轴承。