一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，尤其涉及一种特定的滚子轴承连接的结构。属于谐波传递能量的传动技术。
【背景技术】
[0002]多年来，谐波齿轮减速机构给人们的印象是一种不具备自锁能力的大速比减速传动装置。因此，在大速比重载荷传动中还要增加额外的锁紧装置产生摩擦阻尼力矩，以保持工作状态。
[0003]本设计通过把谐波减速机构的柔轮与波发生器轴承的外圈制作成为一个零件，同时波发生器轴承的滚动元件由“钢球”改换成“柱形元件”(如圆柱形、哑铃形、鼓形滚子和凹弧形滚子等);用于多种特定的场合，取得了很好的自适应摩擦阻尼效果(优于锁紧装置产生摩擦阻尼的效果)。现有的柔轮与滚子之间都设有一个轴承外圈，凸轮依次通过滚子和轴承外圈将能量传递到柔轮，再从柔轮传递给刚轮。由于柔轮与滚子之间设有轴承外圈，因而在凸轮通过滚子将能量传输给柔轮的过程中，一方面轴承外圈与滚子间及轴承外圈与柔轮间都存在相对滑动或相对滑动的趋势，另一方面产生两次传动，这都要消耗一定的能量。同时由于现有的谐波减速机构设计中一般都采用钢珠作为滚动元件，一方面容易在轴承外圈上形成拉沟磨损，另一方面由于滚动元件的阻尼太小，因而在运转过程中很难实现瞬间自锁。因此，人们希望有一种能够消除上述缺陷的谐波减速机构问世。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，它实现了谐波减速器承载能力和摩擦阻尼力矩的增大及自身外形体积的减小。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现，一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，它包含有凸轮、滚子、保持架、柔轮、刚轮、约束齿圈、轴承内圈等构成，轴承内圈套置于凸轮外轮廓；所述滚子沿径向内侧紧贴于轴承内圈，所述滚子沿周向置于所述保持架之中；所述柔轮外侧设有直齿，直齿的一部分嗤合于所述约束齿圈的内齿，另一部分与刚轮内齿滚动啮合，所述滚子为柱状元件；所述滚子沿径向外侧与柔轮内侧滚动贴合；所述保持架由一圆环加工出多处对称分布的方槽构成，所述的方槽之间设有夹持杆，所述夹持杆的一端中间设计成开口长槽，所述长槽两侧边外侧设有凸台；
[0006]所述滚子为鼓形；
[0007]所述滚子为哑铃形；
[0008]所述滚子为凹弧形。
[0009]所述滚子为柱形。
[0010]本设计中，柔轮与波发生器轴承的外圈制作成为一个零件，减少了能量损，提升了传输效率，缩小了整体发生器的外形尺寸，提高了柔轮的使用寿命。
[0011]滚子为柱形元件，增大了承载力及阻尼力矩，从而增大转动的稳定性和瞬间自锁能力。
[0012]所述保持架上的夹持杆一端中间设计成开口，实现了保持架开口的两边有足够的弹性，从而通过滚子挤压夹持杆外侧凸台，使夹持杆开口的两边产生形变，当滚子越过夹持杆凸台后被夹持杆夹持，滚子两端分别限定在所述凸台和保持架圆环之间。此时滚子可在保持架、保持架凸台、轴承内圈、柔轮内侧之间转动。所述保持架能够适用各种异型柱形滚子的工装。
[0013]本实用新型具有结构合理，外形体积小，节约材料，增大承载力摩擦阻尼力矩的优点。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型局部主视剖视图；
[0015]图2为保持架与滚子装配后的端面图；
[0016]图3为附图2中A-A向视图；
[0017]图4为部分保持架与滚子装配后的纵向位置关系图；
[0018]图5为滚子是柱形时滚子与柔轮、轴承内圈的位置关系图；
[0019]图6为滚子是鼓形时滚子与柔轮、轴承内圈的位置关系图；
[0020]图7为滚子是哑铃形时滚子与柔轮、轴承内圈的位置关系图；
[0021]图8为滚子是凹弧形时滚子与柔轮、轴承内圈的位置关系图。
[0022]图1?8中，I是约束齿圈、2是柔轮、3是刚轮、4是滚子、5是保持架、6是轴承内圈、7是凸轮。
【具体实施方式】
[0023]如附图1所示，凸轮7与凸轮轴设计为一整体与电机输出轴相固定连接，轴承内圈6套置于凸轮7四周；轴承内圈6的径向外侧与滚子4径向内侧相贴合，滚子4径向外侧紧贴于柔轮2内侧；滚子4置于保持架5之中。如附图2、3、4所示，保持架5由一圆环和多根夹持杆构成，夹持杆的一端等间距固定连接在圆环的侧面上，每根夹持杆的另一端中间设计成开口，两边外侧设计成凸台。外力挤压两边外侧凸台就迫使设有凸台的部分向开口空间运动，挤压力消失后凸台部分自行弹回。当滚子4挤压凸台全部进入保持架5后夹持杆夹持，滚子4两端分别限定在所述凸台和保持架5上的圆环之间。此时滚子4可在保持架5及所述凸台、轴承内圈6外侧、柔轮2内侧之间转动。柔轮2的外侧设置的直齿的一部分啮合于所述约束齿圈I的内齿，另一部分依次与刚轮3内齿滚动啮合，所述刚轮3与转台支架设计成一整体。约束齿圈I的一端固定在电机法兰上，另一端内壁上设有齿与柔轮2外齿的一部分啮合，因此柔轮2被固定在电机法兰上而不产生周向转动。如附图5、6、7、8所示，图中分别表示的是滚子4为柱形、鼓形、哑铃形、凹弧形情况下与柔轮2及轴承内圈6位置关系。
[0024]以滚子4为柱形为例，如附图1、5所示，当电机驱动凸轮7转动时，凸轮7上凸的部分所在位置沿径向运动的行程就大，通过轴承内圈6、滚子4 一直挤压到柔轮2，此处的柔轮2的外齿与刚轮3的内齿啮合，柔轮2外齿都不与刚轮3上的齿啮合。若刚轮3内齿数为n，柔轮2外齿数为n-2，那么当凸轮7转动一圈，柔轮2的外齿与刚轮3的n_2个齿啮合过，尚有2个齿没有啮合，因而刚轮3向前转动刚轮3内齿两齿模数距离，从而实现了减速和传递能量的目的。柔轮2与波发生器轴承的外圈制作成为一个零件，减少了能量损，提升了传输效率，缩小了整体发生器的外形尺寸，提高了柔轮的使用寿命。滚子4采用“柱形元件”滚动体，它的长度可以根据柔轮2长度需要设计，并且与轴承沟道呈线性接触。因此轴承的承载能力和摩擦阻尼力矩都得到了很大提高。
【主权项】
1.一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，它包含有凸轮、滚子、保持架、柔轮、刚轮、约束齿圈、轴承内圈等构成，轴承内圈套置于凸轮外轮廓；所述滚子沿径向内侧紧贴于轴承内圈，所述滚子沿周向置于所述保持架之中；所述柔轮外侧设有直齿，直齿的一部分啮合于所述约束齿圈的内齿，另一部分与刚轮内齿滚动啮合，其特征在于所述滚子为柱状元件。2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，其特征在于所述滚子沿径向外侧与柔轮内侧滚动贴合。3.根据权利要求1或2所述的一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，其特征在于所述保持架由一圆环加工出多处对称分布的方槽构成，所述的方槽之间设有夹持杆，所述夹持杆的一端中间设计成开口长槽，所述长槽两侧边外侧设有凸台。4.根据权利要求1或2所述的一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，所述滚子为鼓形。5.根据权利要求1或2所述的一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，所述滚子为哑铃形。6.根据权利要求1或2所述的一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，所述滚子为凹弧形。7.根据权利要求1或2所述的一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，所述滚子为柱形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有自锁功能的谐波齿轮减速器，属于谐波传递能量的传动技术。谐波齿轮减速机构在大速比重载荷传动中要增加额外的锁紧装置产生摩擦阻尼力矩。本设计通过把谐波减速机构的柔轮与波发生器轴承的外圈制作成为一个零件，同时波发生器轴承的滚动元件由“钢球”改换成“柱形元件”增大了谐波减速器承载能力和摩擦阻尼力矩，从而可实现瞬间自锁。通过特定的保持架解决了各种异型“柱形元件”的工装问题。本实用新型具有结构合理，外形体积小，节约材料，增大承载力摩擦阻尼力矩，且可实现瞬间自锁等优点。
【IPC分类】F16H49/00
【公开号】CN204755831
【申请号】CN201520429053
【发明人】姜启罗, 左渭章, 姜玉凯
【申请人】盐城奥凯特种机械有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月23日