DE212019000146U1 - Drehzahlminderer dreifacher Harmonische - Google Patents

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Abstract

Drehzahlminderer dreifacher Harmonische, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Wellengenerator, ein Flexspline und ein starres kreisförmiges Spline umfasst, wobei das Flexspline ein flexibles Innenzahnrad und ein Ausgabeteil umfasst, und wobei der Wellengenerator im inneren Montagehohlraum des flexiblen Innenzahnrades eingebaut ist, und wobei der Wellengenerator ein Eingangswellenende und einen Nocken umfasst, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens und der inneren Umfangsfläche des flexiblen Innenzahnrades flexible Lager ringförmig verteilt sind, und wobei es sich bei dem Nocken des Wellengenerators insbesondere um eine dreifach konvexe Struktur handelt, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens gleichmäßig 3 vorstehende Ringflächen ringförmig verteilt sind, und wobei zwischen den benachbarten vorstehenden Ringflächen eine progressive Übergangsringfläche angeordnet ist, und wobei der Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades eingreifend mit dem entsprechenden Außenzahnrad des starren kreisförmigen Splines verbunden ist, und wobei das starre kreisförmige Spline durch einen Verbindungsflansch an der Peripherie mit einem Gehäuse am Äußeren fest verbunden ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Harmonische-Drehzahlminderers, insbesondere einen Drehzahlminderer dreifacher Harmonische.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die Harmonische-Drehzahlminderer weisen eine hohe Belastbarkeit, ein großes Übersetzungsverhältnis, ein geringes Volumen, ein geringes Gewicht, eine stabile Übertragung und eine hohe hohe Übertragungsgenauigkeit auf und werden schon weit verbreitet in der Elektronik-, Luft- und Raumfahrt- und Roboterindustrie usw. verwendet. Bei den derzeit bestehenden Harmonische-Drehzahlminderern handelt es sich darum, dass beim Einpassen des Wellengenerators in einem Innenzahnrad das Innenzahnrad zum Generieren einer elastischen Verformung gezwungen wird und eine elliptische Form darstellt, wodurch die Frequenz zweimal generiert und zwei ineinandergreifende Bewegungen von Zähnen erzeugt wird, so dass eine Bewegungsübertragung zwischen einem aktiven Wellengenerator und einem Flexspline realisiert wird.
    Bei der derzeit bestehenden Struktur des Harmonische-Drehzahlminderers besteht im Übertragungsprozess eine kleine eingreifende Kontaktfläche zwischen den Zähnen und der Zahnoberfläche, deshalb besteht eine hohe Last der Einheitsfläche, was zu einer schlechten Übertragungsstabilität und Betriebsstabilität, darüber hinaus bestehen pro eine Umdrehung des Wellengenerators nur zwei ineinandergreifende Bewegungen von Zähnen, deshalb sind der Zahnteilungsfehler des Zahnrades und das kumulative Zahnteilungsfehlerverhältnis relativ hoch, und die Übertragungsgenauigkeit ist relativ niedrig.
  • INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Hinsichtlich der oben geschilderten Probleme stellt die vorliegende Erfindung einen Drehzahlminderer dreifacher Harmonische zur Verfügung, wodurch pro Umdrehung des Wellengenerators drei ineinandergreifende Bewegungen von Zähnen in dem flexiblen Innenzahnrad auftreten, so dass der Harmonische-Drehzahlminderer eine bessere Positionsgenauigkeit und Rotationsgenauigkeit aufweist, darüber hinaus werden die Übertragung und der Betrieb stabiler.
    Ein Drehzahlminderer dreifacher Harmonische, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Wellengenerator, ein Flexspline und ein starres kreisförmiges Spline umfasst, wobei das Flexspline ein flexibles Innenzahnrad und ein Ausgabeteil umfasst, und wobei der Wellengenerator im inneren Montagehohlraum des flexiblen Innenzahnrades eingebaut ist, und wobei der Wellengenerator ein Eingangswellenende und einen Nocken umfasst, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens und der inneren Umfangsfläche des flexiblen Innenzahnrades flexible Lager ringförmig verteilt sind, und wobei es sich bei dem Nocken des Wellengenerators insbesondere um eine dreifach konvexe Struktur handelt, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens gleichmäßig 3 vorstehende Ringflächen ringförmig verteilt sind, und wobei zwischen den benachbarten vorstehenden Ringflächen eine progressive Übergangsringfläche angeordnet ist, und wobei der Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades eingreifend mit dem entsprechenden Außenzahnrad des starren kreisförmigen Splines verbunden ist, und wobei das starre kreisförmige Spline durch einen Verbindungsflansch an der Peripherie mit einem Gehäuse am Äußeren fest verbunden ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet:
    • dass die Zahnzahl des Außenzahnrades des starres kreisförmiges Splines 3 mehr als die Zahnzahl des flexiblen Innenzahnrades ist,
    • dass jede vorstehende Ringfläche des Nockens in gleicher Struktur ausgebildet ist, wobei jede progressive Übergangsringfläche des Nockens in gleicher Struktur ausgebildet ist; dass der der vorstehenden Ringfläche entsprechende Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades in den an einer entsprechenden Stelle befindlichen Zahnabschnitt des Außenzahnrades eingreift, wobei die progressive Übergangsringfläche zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei benachbarten vorstehenden Ringflächen und Sicherstellen eines glatten Übergangs verwendet wird; und wobei ein dem flexiblen Innenzahnrad entsprechender Bereich des am meisten nach innen vertieften Bereichs der progressiven Übergangsringfläche ein Zahntrennbereich ist;
    • dass die vorstehende Ringfläche einen konvexesten Punkt in der Mitte und Übergangsbögen auf den beiden Seiten umfasst, wobei die progressive Übergangsringfläche einen am meisten nach innen vertieften Bereich in der Mitte und progressive Übergangsbögen auf den beiden Seiten umfasst, und wobei ein ablaufendes Ende des Übergangsbogens auf einer entsprechenden Seite der vorstehenden Ringfläche mit einem ablaufenden Ende des progressiven Übergangsbogens auf einer entsprechenden Seite der progressiven Übergangsringfläche verbunden ist;
    • dass das Ausgabeteil als eine becherförmige Struktur ausgebildet ist, wobei jetzt der gesamte Harmonische-Drehzahlminderer ein becherförmiger Harmonische-Drehzahlminderer ist,
    • dass das Ausgabeteil in Form eines Huts ausgebildet ist, wobei jetzt der gesamte Harmonische-Drehzahlminderer ein Harmonische-Drehzahlminderer in Form eines Huts ist.
  • Mit der obigen technischen Lösung wird bei dem Harmonische-Drehzahlminderer die Nockenstruktur des Wellengenerators verbessert, wodurch das flexible Innenzahnrad eine elastische Verformung erzeugt und dreifach konvex ausgebildet ist, wobei drei Positionen gleichzeitig ins entsprechende Außenzahnrad eingreifen können, deshalb sind der Zahnteilungsfehler des Zahnrades und das kumulative Zahnteilungsfehlerverhältnis im Vergleich zu den derzeit bestehenden Harmonische-Drehzahlminderern niedrig, und die Positionsgenauigkeit und die Rotationsgenauigkeit sind besser; im Übertragungsprozess besteht eine größere eingreifende Kontaktfläche zwischen den Zähnen und der Zahnoberfläche und eine größere Anzahl der eingreifenden Zähne, deshalb besteht eine kleinere Last der Einheitsfläche, im Vergleich zu den herkömmlichen Präzisions-Drehzahlminderern sind die Tragfähigkeit und die Steifigkeit besser; der Präzisions-Harmonische-Drehzahlminderer dreifacher Frequenz hat eine stabilere Übertragung und Betrieb sowie eine bessere Genauigkeit.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematisches strukturelles Diagramm der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine Strukturansicht einer ersten ausführlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt eine Strukturansicht einer zweiten ausführlichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wellengenerator
    11
    Eingangswellenende
    12
    Nocken
    121
    Vorstehende Ringfläche
    1211
    Konvexester Punkt in der Mitte
    1212
    Übergangsbogen
    122
    Progressive Übergangsringfläche
    1221
    Am meisten nach innen vertiefter Bereich
    1222
    Progressiver Übergangsbogen
    2
    Flexspline
    21
    Flexibles Innenzahnrad
    22
    Ausgabeteil
    3
    starres kreisförmiges Spline
    31
    Außenzahnrad
    32
    Verbindungsflansch
    4
    Flexibles Lager
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie in 1-3 dargestellt, ein Drehzahlminderer dreifacher Harmonische, umfassend einen Wellengenerator 1, ein Flexspline 2 und ein Starres kreisförmiges Spline 3, wobei das Flexspline 2 ein flexibles Innenzahnrad 21 und ein Ausgabeteil 22 umfasst, und wobei der Wellengenerator 1 im inneren Montagehohlraum des flexiblen Innenzahnrades 21 eingebaut ist, und wobei der Wellengenerator 1 ein Eingangswellenende 11 und einen Nocken 12 umfasst, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens 12 und der inneren Umfangsfläche des flexiblen Innenzahnrades 21 flexible Lager 4 ringförmig verteilt sind, und wobei es sich bei dem Nocken 12 des Wellengenerators 1 insbesondere um eine dreifach konvexe Struktur handelt, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens 12 gleichmäßig 3 vorstehende Ringflächen 121 ringförmig verteilt sind, und wobei zwischen den benachbarten vorstehenden Ringflächen 121 eine progressive Übergangsringfläche 122 angeordnet ist, und wobei der Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades 21 eingreifend mit dem entsprechenden Außenzahnrad 31 des starren kreisförmigen Splines verbunden ist, und wobei das starre kreisförmige Spline 3 durch einen Verbindungsflansch 32 an der Peripherie mit einem Gehäuse am Äußeren fest verbunden ist.
  • Die Zahnzahl des Außenzahnrades 31 des starren kreisförmigen Splines 3 ist 3 mehr als die Zahnzahl des flexiblen Innenzahnrades 21;
    jede vorstehende Ringfläche 121 des Nockens 12 ist in gleicher Struktur ausgebildet, wobei jede progressive Übergangsringfläche 122 des Nockens 12 in gleicher Struktur ausgebildet ist;
    der der vorstehenden Ringfläche 121 entsprechende Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades 21 greift in den an einer entsprechenden Stelle befindlichen Zahnabschnitt des Außenzahnrades 31 ein, wobei die progressive Übergangsringfläche 122 zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei benachbarten vorstehenden Ringflächen 121 und Sicherstellen eines glatten Übergangs verwendet wird; und wobei ein dem flexiblen Innenzahnrad 21 entsprechender Bereich des am meisten nach innen vertieften Bereichs der progressiven Übergangsringfläche 122 ist ein Zahntrennbereich;
    die vorstehende Ringfläche 121 umfasst einen konvexesten Punkt in der Mitte 1211 und Übergangsbögen 1212 auf den beiden Seiten, wobei die progressive Übergangsringfläche 122 einen am meisten nach innen vertieften Bereich in der Mitte 1221 und progressive Übergangsbögen 1222 auf den beiden Seiten umfasst, und wobei ein ablaufendes Ende des Übergangsbogens 1212 auf einer entsprechenden Seite der vorstehenden Ringfläche 121 mit einem ablaufenden Ende des progressiven Übergangsbogens 1222 auf einer entsprechenden Seite der progressiven Übergangsringfläche 122 verbunden ist;
  • Eine erste ausführliche Ausführungsform ist wie in 2 dargestellt, wobei das Ausgabeteil 22 als eine becherförmige Struktur ausgebildet ist, wobei jetzt der gesamte Harmonische-Drehzahlminderer ein becherförmiger Harmonische-Drehzahlminderer ist. Eine zweite ausführliche Ausführungsform ist wie in 3 dargestellt, wobei das Ausgabeteil 22 in Form eines Huts ausgebildet ist, wobei jetzt der gesamte Harmonische-Drehzahlminderer ein Harmonische-Drehzahlminderer in Form eines Huts ist.
  • Bei dem Harmonische-Drehzahlminderer wird die Nockenstruktur des Wellengenerators verbessert, wodurch das flexible Innenzahnrad eine elastische Verformung erzeugt und dreifach konvex ausgebildet ist, wobei drei Positionen gleichzeitig ins entsprechende Außenzahnrad eingreifen können, deshalb sind der Zahnteilungsfehler des Zahnrades und das kumulative Zahnteilungsfehlerverhältnis im Vergleich zu den derzeit bestehenden Harmonische-Drehzahlminderern niedrig, und die Positionsgenauigkeit und die Rotationsgenauigkeit sind besser; im Übertragungsprozess besteht eine größere eingreifende Kontaktfläche zwischen den Zähnen und der Zahnoberfläche und eine größere Anzahl der eingreifenden Zähne, deshalb besteht eine kleinere Last der Einheitsfläche, im Vergleich zu den herkömmlichen Präzisions-Drehzahlminderern sind die Tragfähigkeit und die Steifigkeit besser; der Präzisions-Harmonische-Drehzahlminderer hoher Frequenz hat eine stabilere Übertragung und Betrieb sowie eine bessere Genauigkeit.
  • Oben werden die ausführlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert, allerdings bezieht sich der Inhalt nur auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und können nicht als Beschränkung für den Umfang der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Alle auf dem Anmeldungsumfang der vorliegenden Erfindung durchgeführten äquivalenten Modifikationen und Verbesserungen sollen als von dem Schutzumfang des vorliegenden Patents gedeckt angesehen werden.

Claims (7)

  1. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Wellengenerator, ein Flexspline und ein starres kreisförmiges Spline umfasst, wobei das Flexspline ein flexibles Innenzahnrad und ein Ausgabeteil umfasst, und wobei der Wellengenerator im inneren Montagehohlraum des flexiblen Innenzahnrades eingebaut ist, und wobei der Wellengenerator ein Eingangswellenende und einen Nocken umfasst, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens und der inneren Umfangsfläche des flexiblen Innenzahnrades flexible Lager ringförmig verteilt sind, und wobei es sich bei dem Nocken des Wellengenerators insbesondere um eine dreifach konvexe Struktur handelt, und wobei an der äußeren Umfangsfläche des Nockens gleichmäßig 3 vorstehende Ringflächen ringförmig verteilt sind, und wobei zwischen den benachbarten vorstehenden Ringflächen eine progressive Übergangsringfläche angeordnet ist, und wobei der Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades eingreifend mit dem entsprechenden Außenzahnrad des starren kreisförmigen Splines verbunden ist, und wobei das starre kreisförmige Spline durch einen Verbindungsflansch an der Peripherie mit einem Gehäuse am Äußeren fest verbunden ist.
  2. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnzahl des Außenzahnrades des starren kreisförmigen Splines 3 mehr als die Zahnzahl des flexiblen Innenzahnrades ist.
  3. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede vorstehende Ringfläche des Nockens in gleicher Struktur ausgebildet ist, wobei jede progressive Übergangsringfläche des Nockens in gleicher Struktur ausgebildet ist.
  4. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der der vorstehenden Ringfläche entsprechende Zahnabschnitt des flexiblen Innenzahnrades in den an einer entsprechenden Stelle befindlichen Zahnabschnitt des Außenzahnrades eingreift, wobei die progressive Übergangsringfläche zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei benachbarten vorstehenden Ringflächen und Sicherstellen eines glatten Übergangs verwendet wird; und wobei ein dem flexiblen Innenzahnrad entsprechender Bereich des am meisten nach innen vertieften Bereichs der progressiven Übergangsringfläche ein Zahntrennbereich ist.
  5. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorstehende Ringfläche einen konvexesten Punkt in der Mitte und Übergangsbögen auf den beiden Seiten umfasst, wobei die progressive Übergangsringfläche einen am meisten nach innen vertieften Bereich in der Mitte und progressive Übergangsbögen auf den beiden Seiten umfasst, und wobei ein ablaufendes Ende des Übergangsbogens auf einer entsprechenden Seite der vorstehenden Ringfläche mit einem ablaufenden Ende des progressiven Übergangsbogens auf einer entsprechenden Seite der progressiven Übergangsringfläche verbunden ist.
  6. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabeteil als eine becherförmige Struktur ausgebildet ist, wobei jetzt der gesamte Harmonische-Drehzahlminderer ein becherförmiger Harmonische-Drehzahlminderer ist.
  7. Drehzahlminderer dreifacher Harmonische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabeteil in Form eines Huts ausgebildet ist, wobei jetzt der gesamte Harmonische-Drehzahlminderer ein Harmonische-Drehzahlminderer in Form eines Huts ist.
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