抑制减速机轴向运动的外骨骼关节的制作方法

本发明涉及一种旋转关节，应用于外骨骼机器人、仿生关节、机械腿或机械臂等旋转关节处。

背景技术：

谐波减速器是用在旋转关节处很常见的一种减速器，具有结构简单，体积小，传动范围大，承载能力强等特点，但是在运行过程中，谐波发生器会产生很严重的轴向力，而为了减小关节处的体积，使结构紧凑，谐波发生器需要与电机的输入轴相连，这个轴向力会通过谐波发生器传递到电机的输入轴上，从而影响电机的寿命，轴向力过大可能会直接损坏电机，本结构可以消除谐波发生器在运行过程中的轴向力，结构简单，紧凑。

技术实现要素：

本发明是为解决现有谐波减速器在运行过程中，谐波发生器产生轴向力，从而影响电机的寿命，甚者轴向力过大会直接损坏电机的问题，进而提供一种抑制减速机轴向运动的外骨骼关节。

本发明的技术方案是：抑制减速机轴向运动的外骨骼关节包括关节电机、旋转关节连接件一、谐波减速器、连接法兰、旋转关节连接件二、端盖和端面法兰；关节电机的输入轴与谐波减速器的波发生器连接，旋转关节连接件一和旋转关节连接二之间布置有与二者连接的谐波减速器，连接法兰与谐波减速器的波发生器连接，连接法兰通过轴承与旋转关节连接件二相连接，端盖顶靠在轴承上并与连接法兰连接，端面法兰布置在端盖外侧并与旋转关节连接件二连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

谐波减速器在运行过程中波发生器都会产生轴向力，用作减速器时轴向力向柔轮膜片方向，用作增速时方向相反，负载加大时，轴向力相应增大，此轴向力会对相连接的电机轴产生影响，如果不固定，谐波发生器会在轴向力作用下左右移动，导致减速器卡死，本发明主要借助两个角接触球轴承并列或者双列角接触球轴承来抵消轴向力，通过本发明结构可以消除谐波发生器在运行过程中的轴向运动，保护电机轴，避免谐波发生器在轴向力作用下左右移动，延长谐波减速器使用寿命，结构紧凑，占用体积小。本结构可以消除谐波发生器在运行过程中的轴向力，可以延长谐波发生器与电机的使用寿命2-3倍，电机与谐波发生器相连，省去中间连接结构，结构简单，紧凑，占用体积只有其他安装方式的二分之一。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明。

参见图1和图2说明，抑制减速机轴向运动的外骨骼关节包括关节电机1、旋转关节连接件一2、谐波减速器3、连接法兰5、旋转关节连接件二6、端盖8和端面法兰9；

关节电机1的输入轴与谐波减速器3的波发生器连接，旋转关节连接件一2和旋转关节连接二6之间布置有与二者连接的谐波减速器3，连接法兰5与谐波减速器3的波发生器连接，连接法兰5通过轴承7与旋转关节连接件二6相连接，端盖8顶靠在轴承7上并与连接法兰5连接，端面法兰9布置在端盖8外侧并与旋转关节连接件二6连接。关节电机1用于谐波减速器3动力输入。

参见图2说明，进一步地，轴承7为两个并列的角接触球轴承。轴承7为双列角接触球轴承。旋转关节连接件一2通过螺栓与谐波减速器3连接，谐波减速器3通过螺栓与旋转关节连接件二6连接。旋转关节连接件二6上开有台阶并与轴承7外圈接触，端盖8与轴承7内圈接触并用螺栓紧固在连接法兰5上，端面法兰9与轴承7接触并固定在旋转关节连接件二6上。本实施例主要借助两个并列角接触球轴承或者双列角接触球轴承来抵消轴向力，轴承内圈一侧与连接法兰5台阶面接触，另一侧与端盖8相接触，端盖8又与连接法兰5相连接，角接触球轴承7外圈一侧与端面法兰9相连，另一侧与旋转关节连接件二6的台阶面相接触，如此安装后，连接法兰5与旋转关节连接件二6的相对位置固定，而连接法兰5与波发生器4相连，波发生器4与旋转关节连接件二6的相互位置固定，旋转关节连接件二6与波减速器3固定，所以，谐波减速器3与波发生器4的相互位置固定。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

技术特征：

技术总结
抑制减速机轴向运动的外骨骼关节，它涉及一种旋转关节，以解决现有谐波减速器在运行过程中，谐波发生器产生轴向力，从而影响电机的寿命，甚者轴向力过大会直接损坏电机的问题，包括关节电机、旋转关节连接件一、谐波减速器、连接法兰、旋转关节连接件二、端盖和端面法兰；关节电机的输入轴与谐波减速器的波发生器连接，旋转关节连接件一和旋转关节连接二之间布置有与二者连接的谐波减速器，连接法兰与谐波减速器的波发生器连接，连接法兰通过轴承与旋转关节连接件二相连接，端盖顶靠在轴承上并与连接法兰连接，端面法兰布置在端盖外侧并与旋转关节连接件二连接。本发明用于机器人或机械臂等关节处。

技术研发人员：王天;王晓奇;孙相宇;张洋
受保护的技术使用者：杭州程天科技发展有限公司
技术研发日：2017.11.09
技术公布日：2018.02.23