CN212251040U - 一种帽型谐波减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种帽型谐波减速机，属于谐波减速器领域，目的在于通过对谐波减速器的结构进行改进，以提高帽型谐波减速机的精度和可靠性。其包括波发生器、柔轮、配合组件，柔轮包括柔轮本体、与柔轮本体相连为一体的柔轮圆环，所述柔轮本体的外壁周向上设置有外齿，波发生器通过轴承设置在柔轮本体的内圆周上。本申请通过结构优化，使得其输出更加稳定、精确，增加了谐波减速机工作的稳定性和精确性；同时，基于部件的改进，简化了帽型谐波减速机的装配工序，提高了企业的生产效率。经实际测试，本申请的帽型谐波减速机在使用过程中，运动精度高，运动平稳，噪音小，传动效率高，使用寿命也得到了一定的提升。

Description

一种帽型谐波减速机

技术领域

本实用新型涉及谐波减速器领域，具体为一种帽型谐波减速机。本申请通过对结构的改进，有利于保证帽型谐波减速机的精度，具有较高的应用价值。

背景技术

谐波减速器具有传动比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、运动平稳、结构简单、零件数少、安装方便等优点，已广泛应用于宇航、航空、航海、雷达、光学机械、原子能、机器人、机床、起重运输、化工、轻工等行业，实现减速、传递运动和动力。

现有的谐波减速机主要由刚轮、柔轮、和波发生器三个主要构件组成。其中，波发生器为原动体，柔轮和刚轮之一为从动体，另一个为固定件。其工作原理如下：在未装配前，柔轮及其内孔呈圆形，当波发生器装入柔轮的内孔后，由于波发生器的长度略大于柔轮的内孔直径，柔轮撑成椭圆形，迫使柔轮在椭圆的长轴方向与固定的刚轮完全啮合，在短轴方向完全分离，其余各处的齿视柔轮回转位置的不同，或者处于“啮入”状态，或者处于“啮出”状态；由于刚轮固定，波发生器逆时针转动时，柔轮作顺时针转动；当波发生器连续回转时，柔轮长轴和短轴及“啮入”、“啮出”的位置随之不断变化，柔轮齿由啮入转向啮出，又啮合转向啮出，由啮出转向脱开，如此，啮入、啮合、啮出、脱开、啮入……往复循环，迫使柔轮连续转动。

谐波减速器作为一种精密仪器，如何提高其稳定性和可靠性，一直是人们研究的热点。为此，中国专利申请CN201811086194.6公开了一种满载球滚子的柔性轴承谐波减速器，其相同尺寸的滚子安装腔内的滚子数量增加，从而增加了接触表面积，增大了承受力面积，使之能够承受更大的载荷，从而延长了轴承的使用时间，使得柔性减速器在工作中可以承受更大的轴向力，提高了谐波减速器的输出载荷以及使用寿命。该结构中，采用满载球滚子的柔性轴承，去除了保持架，进而提高谐波减速器的精度。

为此，发明人也对谐波减速器的结构进行了改进，以期提高帽型谐波减速机的精度和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：提供一种帽型谐波减速机，通过改进谐波减速机的结构，使得其精度和可靠性得到保证，加工精度降低。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种帽型谐波减速机，包括波发生器、柔轮、配合组件，所述柔轮包括柔轮本体、与柔轮本体相连为一体的柔轮圆环，所述柔轮本体的外壁周向上设置有外齿，所述波发生器通过轴承设置在柔轮本体的内圆周上；

所述配合组件包括交叉滚子轴承、刚轮端盖一体件，所述交叉滚子轴承包括交叉滚子轴承外圈、交叉滚子轴承内圈、滚珠，所述交叉滚子轴承外圈与交叉滚子轴承内圈相配合且滚珠交叉排列在交叉滚子轴承外圈与交叉滚子轴承内圈之间；所述刚轮端盖一体件包括刚轮啮合部、第一端盖固定部，所述刚轮啮合部呈环状且刚轮啮合部的内壁周向上设置有内齿，所述柔轮本体的外圆周设置在刚轮啮合部的内圆周上，所述柔轮本体外壁周向上的外齿与刚轮啮合部内壁周向上的内齿相啮合；所述刚轮啮合部与第一端盖固定部采用一体成型；所述刚轮端盖一体件上设置有第一连接通孔且螺钉或螺杆能穿过第一连接通孔将刚轮端盖一体件与交叉滚子轴承内圈固定连接；

或所述配合组件包括交叉滚子轴承外圈、滚珠、一体连接件，所述一体连接件包括轴承内圈部、刚轮啮合部、第一端盖固定部，所述轴承内圈部呈环状且轴承内圈部的外圆周上设置有用于与滚珠相配合的滑槽，所述刚轮啮合部呈环状且刚轮啮合部的内壁周向上设置有内齿，所述柔轮本体的外圆周设置在刚轮啮合部的内圆周上，所述柔轮本体外壁周向上的外齿与刚轮啮合部内壁周向上的内齿相啮合；所述轴承内圈部、第一端盖固定部分别设置在刚轮啮合部的两端，所述轴承内圈部、刚轮啮合部与第一端盖固定部采用一体成型；所述交叉滚子轴承外圈与轴承内圈部相配合且滚珠交叉排列在交叉滚子轴承外圈与轴承内圈部之间；所述一体连接件上设置有用于实现动力传递的第三连接孔。

所述柔轮圆环同心地设置在柔轮本体的外圆周上。

所述柔轮本体外壁周向上的外齿比刚轮啮合部内壁周向上的内齿多N个，N为自然数且N≥2。

所述波发生器包括凸轮，所述凸轮的外环周面和所述柔轮本体的内环周面间环布柔性轴承，所述波发生器的凸轮具体为M凸结构，所述凸轮的外环周上均匀环布有M个凸起环面，其中M为大于等于2的自然数，相邻的凸起环面间设置有渐进过渡环面。

所述凸轮的每个凸起环面为相同的结构，所述凸轮的每个渐进过渡环面为相同的结构。

所述凸起环面包括中心最凸点、两侧过渡弧，所述渐进过渡环面包括中心最内凹区域、两侧渐进过渡弧，所述凸起环面对应侧的过渡弧的末端连接所述渐进过渡环面的对应侧的渐进过渡弧的末端。

还包括第二端盖，所述第二端盖上设置有第二通孔且螺钉或螺杆能穿过第二端盖的第二通孔并将第二端盖与交叉滚子轴承外圈固定连接。

发明人在实践中发现，采用前述结构的帽型谐波减速机，在第一端盖、刚轮上需要分别设置安装孔，第一端盖与刚轮之间需要相互配合，谐波减速机作为一种高精密的传动器械，这对部件的加工精度和装配提出了更高的要求。而如何改进谐波减速机的结构，以保证谐波减速机的精度，成为需要迫切需要解决的问题。

就谐波减速机而言，在实际应用中，不仅有零件的加工误差，还有后期的装配误差，这就大大制约了减速机的使用精度。为此，在现有技术中，中国专利申请CN201811086194.6公开了满载球滚子的柔性轴承谐波减速器；该方案中，采用满载球滚子的柔性轴承，去除了保持架，进而达到使得谐波减速器工作更稳定、精度更高的目的。

与现有技术不同，发明人对帽型谐波减速机的组成部件进行了结构改进，采用了全新的组合配件作为减速机的一部分，将原有的第一端盖、刚轮采用一体设计，或将原有的第一端盖、刚轮与交叉滚子轴承内圈采用一体设计。基于结构的改进，原设计中第一端盖与刚轮的通孔的配对加工精度要求得到降低，或取消了原设计中第一端盖、刚轮与交叉滚子轴承内圈的通孔，自然降低了对于减速机零件的加工精度要求，也减少了相应装配所带来的系统误差，有利于保证帽型谐波减速机的精度，增加其工作的稳定性和精确性。

本申请的帽型谐波减速机，通过结构优化，使得其输出更加稳定、精确，增加了谐波减速机工作的稳定性和精确性；同时，基于部件的改进，简化了帽型谐波减速机的装配工序，提高了企业的生产效率。经实际测试，本申请的帽型谐波减速机在使用过程中，运动精度高，运动平稳，噪音小，传动效率高，使用寿命也得到了一定的提升。

附图说明

图1为实施例1中帽型谐波减速机的结构示意图。

图2为实施例2中帽型谐波减速机的结构示意图。

图中标记：1、波发生器，2、柔轮，3、第二端盖，4、交叉滚子轴承外圈，5、交叉滚子轴承内圈，6、滚珠，7、刚轮啮合部，8、第一端盖固定部，9、轴承内圈部。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图所示，本实施例的帽型谐波减速机包括波发生器、柔轮、配合组件，配合组件包括交叉滚子轴承、刚轮端盖一体件。

本实施例中，柔轮包括柔轮本体、柔轮圆环，柔轮本体的外壁周向上设置有外齿，柔轮圆环同心地设置在柔轮本体的外圆周上，柔轮圆环与柔轮本体相连为一体。交叉滚子轴承包括交叉滚子轴承外圈、交叉滚子轴承内圈、滚珠，交叉滚子轴承外圈与交叉滚子轴承内圈相配合，滚珠交叉排列在交叉滚子轴承外圈与交叉滚子轴承内圈之间。刚轮端盖一体件包括刚轮啮合部、第一端盖固定部，刚轮啮合部呈环状，刚轮啮合部的内壁周向上设置有内齿；刚轮啮合部与第一端盖固定部采用一体成型。

本实施例中，波发生器通过轴承设置在柔轮本体的内圆周上，柔轮本体的外圆周设置在刚轮啮合部的内圆周上，柔轮本体外壁周向上的外齿与刚轮啮合部内壁周向上的内齿相啮合。同时，刚轮端盖一体件上设置有第一连接通孔，螺钉或螺杆穿过第一连接通孔，从而将刚轮端盖一体件与交叉滚子轴承内圈固定连接。

本实施例中，将位于帽型谐波减速机一侧的第一端盖与刚轮采用一体设计，形成刚轮端盖一体件。该结构中，采用现有的交叉滚子轴承作为连接件，且对原设计中第一端盖与刚轮的通孔的配对加工精度要求降低（由于采用刚轮端盖一体件，其只有第一连接通孔，因而不存在通孔配对的问题，自然就避免了装配所带来的系统误差，有利于保证帽型谐波减速机的精度，增加其工作的稳定性和精确性）。

进一步，本实施例的帽型谐波减速机还包括第二端盖，第二端盖上设置有第二通孔，螺钉或螺杆穿过第二端盖的第二通孔，从而将第二端盖与交叉滚子轴承外圈固定连接。

实施例2

如图所示，本实施例的帽型谐波减速机包括波发生器、柔轮、配合组件，配合组件包括交叉滚子轴承外圈、滚珠、一体连接件。

本实施例中，柔轮包括柔轮本体、柔轮圆环，柔轮本体的外壁周向上设置有外齿，柔轮圆环同心地设置在柔轮本体的外圆周上，柔轮圆环与柔轮本体相连为一体。一体连接件包括轴承内圈部、刚轮啮合部、第一端盖固定部；轴承内圈部呈环状，轴承内圈部的外圆周上设置有用于与滚珠相配合的滑槽；刚轮啮合部呈环状，刚轮啮合部的内壁周向上设置有内齿；轴承内圈部、第一端盖固定部分别设置在刚轮啮合部的两端，轴承内圈部、刚轮啮合部与第一端盖固定部采用一体成型。

本实施例中，波发生器通过轴承设置在柔轮本体的内圆周上，柔轮本体的外圆周设置在刚轮啮合部的内圆周上，柔轮本体外壁周向上的外齿与刚轮啮合部内壁周向上的内齿相啮合。同时，交叉滚子轴承外圈与轴承内圈部相配合，滚珠交叉排列在交叉滚子轴承外圈与轴承内圈部之间，从而形成类似交叉滚子轴承的结构。一体连接件上设置有用于实现动力传递的第三连接孔。

作为一种变形方式，本实施例中，将位于帽型谐波减速机一侧的第一端盖、刚轮与交叉滚子轴承内圈采用一体设计，形成一体连接件。该结构中，通过一体连接件中轴承内圈部与滚珠、交叉滚子轴承外圈的配合，形成相应的连接；通过采用一体连接件的设计，取消了原设计中第一端盖、刚轮与交叉滚子轴承内圈的通孔接口，而第三连接孔仅用于相应的动力传递，自然减少了相应装配所带来的系统误差，有利于保证帽型谐波减速机的精度，增加其工作的稳定性和精确性。

进一步，本实施例的帽型谐波减速机还包括第二端盖，第二端盖上设置有第二通孔，螺钉或螺杆穿过第二端盖的第二通孔，从而将第二端盖与交叉滚子轴承外圈固定连接。

综上，本申请的帽型谐波减速机，通过结构优化，使得其输出更加稳定、精确，增加了谐波减速机工作的稳定性和精确性；同时，基于部件的改进，简化了帽型谐波减速机的装配工序，提高了企业的生产效率。经实际应用，测试结果表明：本申请的帽型谐波减速机在使用过程中，运动精度高，运动平稳，噪音小，传动效率高，使用寿命也得到了一定的提升。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种帽型谐波减速机，其特征在于，包括波发生器、柔轮、配合组件，所述柔轮包括柔轮本体、与柔轮本体相连为一体的柔轮圆环，所述柔轮本体的外壁周向上设置有外齿，所述波发生器通过轴承设置在柔轮本体的内圆周上；

所述配合组件包括交叉滚子轴承、刚轮端盖一体件，所述交叉滚子轴承包括交叉滚子轴承外圈、交叉滚子轴承内圈、滚珠，所述交叉滚子轴承外圈与交叉滚子轴承内圈相配合且滚珠交叉排列在交叉滚子轴承外圈与交叉滚子轴承内圈之间；所述刚轮端盖一体件包括刚轮啮合部、第一端盖固定部，所述刚轮啮合部呈环状且刚轮啮合部的内壁周向上设置有内齿，所述柔轮本体的外圆周设置在刚轮啮合部的内圆周上，所述柔轮本体外壁周向上的外齿与刚轮啮合部内壁周向上的内齿相啮合；所述刚轮啮合部与第一端盖固定部采用一体成型；所述刚轮端盖一体件上设置有第一连接通孔且螺钉或螺杆能穿过第一连接通孔将刚轮端盖一体件与交叉滚子轴承内圈固定连接；

或所述配合组件包括交叉滚子轴承外圈、滚珠、一体连接件，所述一体连接件包括轴承内圈部、刚轮啮合部、第一端盖固定部，所述轴承内圈部呈环状且轴承内圈部的外圆周上设置有用于与滚珠相配合的滑槽，所述刚轮啮合部呈环状且刚轮啮合部的内壁周向上设置有内齿，所述柔轮本体的外圆周设置在刚轮啮合部的内圆周上，所述柔轮本体外壁周向上的外齿与刚轮啮合部内壁周向上的内齿相啮合；所述轴承内圈部、第一端盖固定部分别设置在刚轮啮合部的两端，所述轴承内圈部、刚轮啮合部与第一端盖固定部采用一体成型；所述交叉滚子轴承外圈与轴承内圈部相配合且滚珠交叉排列在交叉滚子轴承外圈与轴承内圈部之间；所述一体连接件上设置有用于实现动力传递的第三连接孔。

2.根据权利要求1所述的帽型谐波减速机，其特征在于，所述柔轮圆环同心地设置在柔轮本体的外圆周上。

3.根据权利要求1所述的帽型谐波减速机，其特征在于，所述柔轮本体外壁周向上的外齿比刚轮啮合部内壁周向上的内齿多N个，N为自然数且N≥2。

4.根据权利要求1所述的帽型谐波减速机，其特征在于，所述波发生器包括凸轮，所述凸轮的外环周面和所述柔轮本体的内环周面间环布柔性轴承，所述波发生器的凸轮具体为M凸结构，所述凸轮的外环周上均匀环布有M个凸起环面，其中M为大于等于2的自然数，相邻的凸起环面间设置有渐进过渡环面。

5.根据权利要求4所述的帽型谐波减速机，其特征在于，所述凸轮的每个凸起环面为相同的结构，所述凸轮的每个渐进过渡环面为相同的结构。

6.根据权利要求4所述的帽型谐波减速机，其特征在于，所述凸起环面包括中心最凸点、两侧过渡弧，所述渐进过渡环面包括中心最内凹区域、两侧渐进过渡弧，所述凸起环面对应侧的过渡弧的末端连接所述渐进过渡环面的对应侧的渐进过渡弧的末端。

7.根据权利要求1~6任一项所述的帽型谐波减速机，其特征在于，还包括第二端盖，所述第二端盖上设置有第二通孔且螺钉或螺杆能穿过第二端盖的第二通孔并将第二端盖与交叉滚子轴承外圈固定连接。

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