CN220523224U - 一种高刚性谐波传动单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高刚性谐波传动单元，包括：稳定安装件，其包括轴承外圈、滚柱组件和轴承内圈，所述滚柱组件和所述轴承内圈均设置在所述轴承外圈上；谐波减速器，其设置在所述轴承外圈和所述轴承内圈上，其包括刚轮、柔轮和波发生器，所述刚轮设置在所述轴承内圈上，所述柔轮设置在所述轴承外圈上，所述波发生器设置在所述柔轮上。本实用新型结构简单，设计合理，回转精度高，倾覆刚性大。
Description
技术领域
本实用新型涉及谐波减速器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种高刚性谐波传动单元。
背景技术
谐波减速器作为一种先进的减速机构，现在已经被大量用在需要精密回转场合，例如最常用的协作机器人领域。用在协作机器人领域的谐波减速器所用到的支撑轴承一般是交叉滚子轴承，在机器人末端最大负载规定后，最大倾覆力矩随之确定，而且机器人的工作场景一般是点对点的运动，对于运动过程中的刚性要求不高，交叉滚子轴承的倾覆刚性足够满足要求，但是在机械加工转台领域，需要全旋转过程的刚性满足要求，针对这一特别要求，我们设计了一种高刚性谐波传动单元，使用承受倾覆力矩更大的转台轴承结构替代了之前的交叉滚子轴承结构，使得支撑刚性特别是倾覆刚性大大增加。
实用新型内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种高刚性谐波传动单元，具体采用如下的技术方案：
一种高刚性谐波传动单元，包括：
稳定安装件，其包括轴承外圈、滚柱组件和轴承内圈，所述滚柱组件和所述轴承内圈均设置在所述轴承外圈上；
谐波减速器，其设置在所述轴承外圈和所述轴承内圈上，其包括刚轮、柔轮和波发生器，所述刚轮设置在所述轴承内圈上，所述柔轮设置在所述轴承外圈上，所述波发生器设置在所述柔轮上。
优选地，所述轴承外圈整体呈管状，所述轴承外圈一端沿径向伸出一第一台阶。
优选地，所述滚柱组件包括轴向滚动组件和径向滚动组件，所述轴向滚动组件设置在所述第一台阶端面上，所述径向轴向嵌装在所述第一台阶内壁上。
优选地，所述轴向滚动组件包括横向保持架和横向滚柱，所述横向保持架一端面紧密贴合在所述第一台阶一端面上，所述横向滚柱嵌装在所述横向保持架内；所述轴向滚动组件设置有两套，两套所述轴向滚动组件逐一对应分布在所述第一台阶的两端面上。
优选地，所述径向滚动组件包括竖向保持架和竖向滚柱，所述竖向保持架配合嵌装在所述第一台阶的内圈内，所述竖向滚柱嵌装在所述竖向保持架内。
优选地，所述轴承内圈包括第一轴承内圈和第二轴承内圈，所述第一轴承内圈一端沿径向伸出一第二台阶，并且所述第一轴承内圈外壁上设置有滚柱槽，所述滚柱槽呈环形槽状，所述第一轴承内圈一端嵌装在所述轴承外圈内，并且所述第二台阶的一端面紧密贴合在所述轴向滚动组件另一端面上，同时所述滚柱槽扣置在所述径向滚动组件上。
优选地，所述第二轴承内圈通过第一螺钉紧固在所述第一轴承内圈另一端面上，并且所述第二轴承内圈紧紧压在另一个所述轴向滚动组件的自由端面上。
优选地，所述刚轮也通过所述第一螺钉紧固在所述第二轴承内圈的自由端面上，并且所述刚轮的直口配合嵌装在所述第一轴承内圈的内壁上；所述柔轮一端嵌装在所述刚轮内，并且所述柔轮的外侧齿与所述刚轮的内侧齿配合，同时所述柔轮另一端通过第二螺钉紧固在所述轴承外圈的另一端面上，所述波发生器嵌装在所述柔轮一端内。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1)本实用新型高刚性谐波传动单元结构简单，设计合理，回转精度高，倾覆刚性大；
2)本实用新型高刚性谐波传动单元设置了轴承外圈、轴向滚动组件、径向滚动组件和轴承内圈，该轴承内圈通过该轴向滚动组件和该径向滚动组件转动嵌装在该轴承外圈内，显著提高该轴承内圈在该轴承外圈内轴向荷载和径向荷载，显著提高了全旋转过程的刚性。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型高刚性谐波传动单元主视图；
图2为本实用新型高刚性谐波传动单元俯视立体结构示意图；
图3为本实用新型高刚性谐波传动单元仰视立体结构示意图；
图4为本实用新型高刚性谐波传动单元图1中A-A方向剖面主视图；
图5为本实用新型高刚性谐波传动单元图1中A-A方向剖面立体结构示意图。
其中：1-轴承外圈，2-轴向滚动组件，3-径向滚动组件，4-第一轴承内圈，5-第二轴承内圈，6-刚轮，7-柔轮，8-波发生器。
具体实施方式
以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
根据图1-图5所示，一种高刚性谐波传动单元，包括稳定安装件和谐波减速器，所述谐波减速器设置在所述稳定安装件上。所述稳定安装件包括轴承外圈1、滚柱组件和轴承内圈，所述滚柱组件和所述轴承内圈均设置在所述轴承外圈1上，以为所述谐波减速器提供轴向和径向支撑。所述轴承外圈1整体呈管状，所述轴承外圈1一端沿径向向内伸出一环形板状的第一台阶，所述第一台阶的轴线与所述轴承外圈1的轴线重合。
所述滚柱组件包括轴向滚动组件2和径向滚动组件3，所述轴向滚动组件2和所述径向滚动组件3均设置在所述轴承外圈1上，以提高轴向稳定性和径向稳定性。所述轴向滚动组件2包括横向保持架和横向滚柱，所述横向保持架一端面紧密贴合在所述第一台阶一端面上，所述横向滚柱嵌装在所述横向保持架内。所述轴向滚动组件2设置有两个，两个所述轴向滚动组件2逐一对应分布在所述第一台阶的两端面上，用以为谐波减速器提供轴向支撑。所述径向滚动组件3包括竖向保持架和竖向滚柱，所述竖向保持架外侧面固定配合嵌装在所述第一台阶的内圈内，所述竖向滚柱嵌装在所述竖向保持架内，用以为所述谐波减速器提供径向支撑。
所述轴承内圈包括第一轴承内圈4和第二轴承内圈5，所述第一轴承内圈4设置在所述轴承外圈1上，所述第二轴承内圈5设置在所述第一轴承内圈4上。所述第一轴承内圈4整体呈管状，所述第一轴承内圈4一端沿径向向外伸出一环形板状的第二台阶，并且所述第一轴承内圈4外壁上设置有滚柱槽，所述滚柱槽呈环形槽状，所述第一轴承内圈4一端嵌装在所述轴承外圈1内，并且所述第二台阶的一端面紧密贴合在所述横向保持架另一端面上，同时所述滚柱槽扣置在所述竖向保持架上，使得第一轴承内圈4在所述轴承外圈1内沿径向和轴向提高稳定性。
所述第二轴承内圈5呈环形板状，所述第二轴承内圈5通过第一螺钉紧固在所述第一轴承内圈4另一端面上，并且所述第二轴承内圈5紧紧压在另一个所述轴向滚动组件2的自由端面上。所述第一轴承内圈4通过两个所述轴向滚动组件2和所述径向滚动组件3显著增加了在所述轴承外圈1中承受的轴向载荷和径向载荷。
所述谐波减速器包括刚轮6、柔轮7和波发生器8，所述刚轮6也通过所述第一螺钉紧固在所述第二轴承内圈5的自由端面上，并且所述刚轮6的直口配合嵌装在所述第一轴承内圈4的内壁上，同时所述刚轮6上的第一通孔、所述第二轴承内圈5上的第二通孔和所述第一轴承内圈4上的安装螺纹孔逐一对齐，以供外部输出法兰锁紧使用。所述柔轮7一端嵌装在所述刚轮6内，并且所述柔轮7的外侧齿与所述刚轮6的内侧齿配合，同时所述柔轮7另一端底部法兰面通过第二螺钉紧固在所述轴承外圈1的另一端面上，所述柔轮7的轴线与所述轴承外圈1的轴线重合。所述波发生器8嵌装在所述柔轮7一端内，作为动力输入部件。
当外部动力由波发生器8输入后，经过刚轮6和柔轮7的错齿减速运动后，最终将经过减速后的高精度低转速的旋转运动通过刚轮6或者柔轮7传递输出，所述稳定安装件则起到两者之间的支撑作用，可使得上述整体承受外部输出部件的大倾覆力矩，进而满足数控转台对旋转输出轴的连续高刚性高精度的要求。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种高刚性谐波传动单元，其特征在于，包括：
稳定安装件，其包括轴承外圈、滚柱组件和轴承内圈，所述滚柱组件和所述轴承内圈均设置在所述轴承外圈上；
谐波减速器，其设置在所述轴承外圈和所述轴承内圈上，其包括刚轮、柔轮和波发生器，所述刚轮设置在所述轴承内圈上，所述柔轮设置在所述轴承外圈上，所述波发生器设置在所述柔轮上。
2.根据权利要求1所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述轴承外圈整体呈管状，所述轴承外圈一端沿径向伸出一第一台阶。
3.根据权利要求2所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述滚柱组件包括轴向滚动组件和径向滚动组件，所述轴向滚动组件设置在所述第一台阶端面上，所述径向轴向嵌装在所述第一台阶内壁上。
4.根据权利要求3所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述轴向滚动组件包括横向保持架和横向滚柱，所述横向保持架一端面紧密贴合在所述第一台阶一端面上，所述横向滚柱嵌装在所述横向保持架内；所述轴向滚动组件设置有两套，两套所述轴向滚动组件逐一对应分布在所述第一台阶的两端面上。
5.根据权利要求3所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述径向滚动组件包括竖向保持架和竖向滚柱，所述竖向保持架配合嵌装在所述第一台阶的内圈内，所述竖向滚柱嵌装在所述竖向保持架内。
6.根据权利要求3所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述轴承内圈包括第一轴承内圈和第二轴承内圈，所述第一轴承内圈一端沿径向伸出一第二台阶，并且所述第一轴承内圈外壁上设置有滚柱槽，所述滚柱槽呈环形槽状，所述第一轴承内圈一端嵌装在所述轴承外圈内，并且所述第二台阶的一端面紧密贴合在所述轴向滚动组件另一端面上，同时所述滚柱槽扣置在所述径向滚动组件上。
7.根据权利要求6所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述第二轴承内圈通过第一螺钉紧固在所述第一轴承内圈另一端面上，并且所述第二轴承内圈紧紧压在另一个所述轴向滚动组件的自由端面上。
8.根据权利要求7所述的高刚性谐波传动单元，其特征在于，所述刚轮也通过所述第一螺钉紧固在所述第二轴承内圈的自由端面上，并且所述刚轮的直口配合嵌装在所述第一轴承内圈的内壁上；所述柔轮一端嵌装在所述刚轮内，并且所述柔轮的外侧齿与所述刚轮的内侧齿配合，同时所述柔轮另一端通过第二螺钉紧固在所述轴承外圈的另一端面上，所述波发生器嵌装在所述柔轮一端内。
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