改进结构的谐波减速机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种谐波减速机。
【背景技术】
[0002]谐波减速机具有精度高，体积小，承载扭矩高的特点，广泛用于工业机器人领域。图1是传统谐波减速机的结构简图，具有五个核心部件:刚轮1、柔轮2 (柔轮可以是杯型或者礼帽型)、十字交叉滚子轴承3、柔性轴承4和椭圆形波发生器5。椭圆形波发生器5通常作为输入端，刚轮I作为固定端，柔轮2作为输出端。柔轮2被波发生器5弯曲成椭圆形，柔轮2的外齿在椭圆形长轴方向的两端部位与刚轮I的内齿进行啮合。谐波减速机齿轮啮合状态见图2。
[0003]传统谐波减速机的转矩输出都是通过柔轮薄壁(厚度小于0.5毫米)传递的。柔轮薄壁呈接近90度直角。这种结构导致传统谐波减速机的损坏绝大部分来自于柔轮底部薄壁的失效(断裂或弯曲变形)。同时，这种结构也大大降低了谐波减速机的负载能力和抗冲击能力，是传统谐波减速机的重大缺陷。为了改变这种结构性缺陷，应采用双刚轮结构设
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[0004]图3是双刚轮结构谐波减速机的设计原理简图。具有六个主要部件:刚轮6、刚轮
7、柔轮8、柔性轴承9、柔性轴承10、椭圆形波发生器11。椭圆形波发生器11上装有两个相同的柔性轴承(9、10)。柔轮8呈圆环形状，安装在柔性轴承的外圈上，被弯曲成椭圆形。刚轮6的内齿齿数比柔轮8的外齿齿数多2，即当刚轮6固定，波发生器11顺时针旋转一周(360度)后，柔轮向逆时针方向移动2个齿。刚轮7的内齿齿数与柔轮8的外齿齿数一样，刚轮7作为输出端，用于传递负载输出。该结构的优点是柔轮呈圆环形状，没有传统的90度薄壁结构，可以将柔轮齿底厚度适当加大，提高柔轮齿部的承载能力。刚轮7为刚性结构，作为输出端，可大大提高谐波减速器的负载能力和抗冲击能力。另外，这种结构的柔轮和刚轮加工简单，可采用的加工方式很多，例如电火花慢走丝、插齿、磨齿。可以大大降低加工成本和加工难度。
[0005]传统双刚轮结构的谐波减速机采用分体式结构，两个刚轮是可以分离的，方便客户安装使用。为了让客户能较容易地组装这种高精密减速机，分体式结构就必须留有足够的齿隙，导致传统双刚轮谐波减速机的齿隙精度都在3弧分以上。传统双刚轮谐波减速机的最高齿隙精度为3弧分。另外，这种分体式结构的减速机要求使用者自行组装，设计封闭外壳，采购专用油脂进行添加。一系列的问题导致这种双刚轮结构的谐波减速机难以被广泛使用。
[0006]传统带有90度直角薄壁柔轮的谐波减速机和双刚轮结构谐波减速机各自具有很显著的优点和缺点。本发明是为了集合这两种谐波减速机的优点，进行优势互补，设计制造出一种高负载高抗冲击能力的封闭式谐波减速机，同时降低加工成本和加工难度。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种结构合理，负载能力和抗冲击能力强的改进结构的谐波减速机。
[0008]本发明的技术解决方案是:
一种改进结构的谐波减速机，为双刚轮结构，其特征是:波发生器上装有两个相同的柔性轴承，柔轮呈圆环形状，安装在柔性轴承的外圈上，第一刚轮的内齿齿数比柔轮的外齿齿数多2，与后端盖及十字交叉滚子轴承的内圈三者连接在一起，作为谐波减速机的固定端；第二刚轮的内齿齿数与柔轮的外齿齿数一样，与前端盖及十字交叉滚子轴承的外圈三者连接在一起，作为谐波减速机的输出端。
[0009]在第二刚轮的拐角处，设置多个提高传递扭矩的锁紧螺丝。
[0010]本发明结构合理，和传统结构谐波减速机相比，具有以下优点:
柔轮呈圆环形状，并非传统的杯型或礼帽型，便于加工，负载能力和抗冲击能力大大增强，杜绝了谐波减速机在柔轮90度薄壁位置处失效的可能性；本发明的谐波减速机采用全封闭式的结构，并且不改变原有谐波减速机的安装尺寸，安装使用极为方便，无需使用者自行添加油脂；输出端刚轮的拐角处增加多个锁紧螺丝，大大提高传递扭矩；采用十字交叉滚子轴承连接两个刚轮，两个刚轮无需分离安装，设计时可以大大减小齿隙，保证两个刚轮与柔轮的啮合齿隙都控制在I弧分以内。本发明的谐波减速机负载能力和抗冲击能力大大增强，疲劳寿命也比传统谐波减速机提高近50%。
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0012]图1是传统谐波减速机的结构简图。
[0013]图2是谐波减速机齿轮啮合状态示意图。
[0014]图3是双刚轮结构谐波减速机设计原理简图图4是本发明一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]一种改进结构谐波减速机，具有双刚轮结构，柔轮成圆环形状。具有主要部件:椭圆形波发生器12、柔性轴承13、柔性轴承14、柔轮15、刚轮16、刚轮17、十字交叉滚子轴承18、前端盖19和后端盖20。波发生器12上装有两个相同的柔性轴承(13、14)。柔轮15呈圆环形状，安装在柔性轴承的外圈上，被弯曲成椭圆形。刚轮16的内齿齿数比柔轮15的外齿齿数多2，与后端盖20和十字交叉滚子轴承18的内圈三者连接在一起，作为谐波减速机的固定端。刚轮17的内齿齿数与柔轮15的外齿齿数一样，与前端盖19和十字交叉滚子轴承18的外圈三者连接在一起，作为谐波减速机的输出端。刚轮16和刚轮17由于内齿齿数不一致，所以齿形也不一致。柔轮15外齿与刚轮16内齿的啮合状态与传统谐波啮合状态一致，见图2。柔轮15外齿与刚轮17内齿的啮合状态与传统谐波啮合状态的啮合齿数基本一样，区别在于啮合部位不在柔轮15的长轴部位，而是在长轴和短轴之间的部位。
[0016]该双刚轮结构谐波减速机是封闭式结构，安装使用极为方便，无需使用者自行添加油脂。
[0017]在刚轮17的拐角处增加多个锁紧螺丝，大大提高传递扭矩。
【主权项】
1.一种改进结构的谐波减速机，为双刚轮结构，其特征是:波发生器上装有两个相同的柔性轴承，柔轮呈圆环形状，安装在柔性轴承的外圈上，第一刚轮的内齿齿数比柔轮的外齿齿数多2，与后端盖及十字交叉滚子轴承的内圈三者连接在一起，作为谐波减速机的固定端；第二刚轮的内齿齿数与柔轮的外齿齿数一样，与前端盖及十字交叉滚子轴承的外圈三者连接在一起，作为谐波减速机的输出端。
2.根据权利要求1所述的改进结构的谐波减速机，其特征是:在第二刚轮的拐角处，设置多个提高传递扭矩的锁紧螺丝。
【专利摘要】本发明公开了一种改进结构的谐波减速机，为双刚轮结构，波发生器上装有两个相同的柔性轴承，柔轮呈圆环形状，安装在柔性轴承的外圈上，第一刚轮的内齿齿数比柔轮的外齿齿数多2，与后端盖及十字交叉滚子轴承的内圈三者连接在一起，作为谐波减速机的固定端；第二刚轮的内齿齿数与柔轮的外齿齿数一样，与前端盖及十字交叉滚子轴承的外圈三者连接在一起，作为谐波减速机的输出端。本发明结构合理，负载能力和抗冲击能力强。
【IPC分类】F16H49-00
【公开号】CN104864066
【申请号】CN201510234134
【发明人】顾京君
【申请人】上海鑫君传动科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月11日