改進結構的諧波減速機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種諧波減速機。
【背景技術】
[0002]諧波減速機具有精度高，體積小，承載扭矩高的特點，廣泛用于工業機器人領域。圖1是傳統諧波減速機的結構簡圖，具有五個核心部件:剛輪1、柔輪2 (柔輪可以是杯型或者禮帽型)、十字交叉滾子軸承3、柔性軸承4和橢圓形波發生器5。橢圓形波發生器5通常作為輸入端，剛輪I作為固定端，柔輪2作為輸出端。柔輪2被波發生器5彎曲成橢圓形，柔輪2的外齒在橢圓形長軸方向的兩端部位與剛輪I的內齒進行嚙合。諧波減速機齒輪嚙合狀態見圖2。
[0003]傳統諧波減速機的轉矩輸出都是通過柔輪薄壁(厚度小于0.5毫米)傳遞的。柔輪薄壁呈接近90度直角。這種結構導致傳統諧波減速機的損壞絕大部分來自于柔輪底部薄壁的失效(斷裂或彎曲變形)。同時，這種結構也大大降低了諧波減速機的負載能力和抗沖擊能力，是傳統諧波減速機的重大缺陷。為了改變這種結構性缺陷，應采用雙剛輪結構設
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[0004]圖3是雙剛輪結構諧波減速機的設計原理簡圖。具有六個主要部件:剛輪6、剛輪
7、柔輪8、柔性軸承9、柔性軸承10、橢圓形波發生器11。橢圓形波發生器11上裝有兩個相同的柔性軸承(9、10)。柔輪8呈圓環形狀，安裝在柔性軸承的外圈上，被彎曲成橢圓形。剛輪6的內齒齒數比柔輪8的外齒齒數多2，即當剛輪6固定，波發生器11順時針旋轉一周(360度)后，柔輪向逆時針方向移動2個齒。剛輪7的內齒齒數與柔輪8的外齒齒數一樣，剛輪7作為輸出端，用于傳遞負載輸出。該結構的優點是柔輪呈圓環形狀，沒有傳統的90度薄壁結構，可以將柔輪齒底厚度適當加大，提高柔輪齒部的承載能力。剛輪7為剛性結構，作為輸出端，可大大提高諧波減速器的負載能力和抗沖擊能力。另外，這種結構的柔輪和剛輪加工簡單，可采用的加工方式很多，例如電火花慢走絲、插齒、磨齒。可以大大降低加工成本和加工難度。
[0005]傳統雙剛輪結構的諧波減速機采用分體式結構，兩個剛輪是可以分離的，方便客戶安裝使用。為了讓客戶能較容易地組裝這種高精密減速機，分體式結構就必須留有足夠的齒隙，導致傳統雙剛輪諧波減速機的齒隙精度都在3弧分以上。傳統雙剛輪諧波減速機的最高齒隙精度為3弧分。另外，這種分體式結構的減速機要求使用者自行組裝，設計封閉外殼，采購專用油脂進行添加。一系列的問題導致這種雙剛輪結構的諧波減速機難以被廣泛使用。
[0006]傳統帶有90度直角薄壁柔輪的諧波減速機和雙剛輪結構諧波減速機各自具有很顯著的優點和缺點。本發明是為了集合這兩種諧波減速機的優點，進行優勢互補，設計制造出一種高負載高抗沖擊能力的封閉式諧波減速機，同時降低加工成本和加工難度。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種結構合理，負載能力和抗沖擊能力強的改進結構的諧波減速機。
[0008]本發明的技術解決方案是:
一種改進結構的諧波減速機，為雙剛輪結構，其特征是:波發生器上裝有兩個相同的柔性軸承，柔輪呈圓環形狀，安裝在柔性軸承的外圈上，第一剛輪的內齒齒數比柔輪的外齒齒數多2，與后端蓋及十字交叉滾子軸承的內圈三者連接在一起，作為諧波減速機的固定端；第二剛輪的內齒齒數與柔輪的外齒齒數一樣，與前端蓋及十字交叉滾子軸承的外圈三者連接在一起，作為諧波減速機的輸出端。
[0009]在第二剛輪的拐角處，設置多個提高傳遞扭矩的鎖緊螺絲。
[0010]本發明結構合理，和傳統結構諧波減速機相比，具有以下優點:
柔輪呈圓環形狀，并非傳統的杯型或禮帽型，便于加工，負載能力和抗沖擊能力大大增強，杜絕了諧波減速機在柔輪90度薄壁位置處失效的可能性；本發明的諧波減速機采用全封閉式的結構，并且不改變原有諧波減速機的安裝尺寸，安裝使用極為方便，無需使用者自行添加油脂；輸出端剛輪的拐角處增加多個鎖緊螺絲，大大提高傳遞扭矩；采用十字交叉滾子軸承連接兩個剛輪，兩個剛輪無需分離安裝，設計時可以大大減小齒隙，保證兩個剛輪與柔輪的嚙合齒隙都控制在I弧分以內。本發明的諧波減速機負載能力和抗沖擊能力大大增強，疲勞壽命也比傳統諧波減速機提高近50%。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0012]圖1是傳統諧波減速機的結構簡圖。
[0013]圖2是諧波減速機齒輪嚙合狀態示意圖。
[0014]圖3是雙剛輪結構諧波減速機設計原理簡圖圖4是本發明一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]一種改進結構諧波減速機，具有雙剛輪結構，柔輪成圓環形狀。具有主要部件:橢圓形波發生器12、柔性軸承13、柔性軸承14、柔輪15、剛輪16、剛輪17、十字交叉滾子軸承18、前端蓋19和后端蓋20。波發生器12上裝有兩個相同的柔性軸承(13、14)。柔輪15呈圓環形狀，安裝在柔性軸承的外圈上，被彎曲成橢圓形。剛輪16的內齒齒數比柔輪15的外齒齒數多2，與后端蓋20和十字交叉滾子軸承18的內圈三者連接在一起，作為諧波減速機的固定端。剛輪17的內齒齒數與柔輪15的外齒齒數一樣，與前端蓋19和十字交叉滾子軸承18的外圈三者連接在一起，作為諧波減速機的輸出端。剛輪16和剛輪17由于內齒齒數不一致，所以齒形也不一致。柔輪15外齒與剛輪16內齒的嚙合狀態與傳統諧波嚙合狀態一致，見圖2。柔輪15外齒與剛輪17內齒的嚙合狀態與傳統諧波嚙合狀態的嚙合齒數基本一樣，區別在于嚙合部位不在柔輪15的長軸部位，而是在長軸和短軸之間的部位。
[0016]該雙剛輪結構諧波減速機是封閉式結構，安裝使用極為方便，無需使用者自行添加油脂。
[0017]在剛輪17的拐角處增加多個鎖緊螺絲，大大提高傳遞扭矩。
【主權項】
1.一種改進結構的諧波減速機，為雙剛輪結構，其特征是:波發生器上裝有兩個相同的柔性軸承，柔輪呈圓環形狀，安裝在柔性軸承的外圈上，第一剛輪的內齒齒數比柔輪的外齒齒數多2，與后端蓋及十字交叉滾子軸承的內圈三者連接在一起，作為諧波減速機的固定端；第二剛輪的內齒齒數與柔輪的外齒齒數一樣，與前端蓋及十字交叉滾子軸承的外圈三者連接在一起，作為諧波減速機的輸出端。
2.根據權利要求1所述的改進結構的諧波減速機，其特征是:在第二剛輪的拐角處，設置多個提高傳遞扭矩的鎖緊螺絲。
【專利摘要】本發明公開了一種改進結構的諧波減速機，為雙剛輪結構，波發生器上裝有兩個相同的柔性軸承，柔輪呈圓環形狀，安裝在柔性軸承的外圈上，第一剛輪的內齒齒數比柔輪的外齒齒數多2，與后端蓋及十字交叉滾子軸承的內圈三者連接在一起，作為諧波減速機的固定端；第二剛輪的內齒齒數與柔輪的外齒齒數一樣，與前端蓋及十字交叉滾子軸承的外圈三者連接在一起，作為諧波減速機的輸出端。本發明結構合理，負載能力和抗沖擊能力強。
【IPC分類】F16H49-00
【公開號】CN104864066
【申請號】CN201510234134
【發明人】顧京君
【申請人】上海鑫君傳動科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月11日