谐波减速器的制作方法

1.本发明涉及谐波减速器技术领域，具体而言，涉及一种谐波减速器。


背景技术：

2.目前，谐波减速器是应用于工业机器人关节上的精密减速器，通常由柔轮、刚轮及波发生器三大构件组成，利用波发生器转动以使柔轮产生周期性波动变形，迫使柔轮与刚轮之间的少齿差内啮合，从而实现运动与动力的传递。其中，在谐波减速器传动过程中，为了满足传递转矩的条件，筒底法兰设定为正圆形，而在圆筒的齿部则需要随着波发生器的轮廓和运动，变成一个椭圆。
3.然而，对于帽型谐波齿轮减速器，在谐波减速器长期运行过程中，相互啮合的柔轮齿和刚轮齿为主要失效部位，存在柔轮齿偏斜的情况，影响柔轮齿和刚轮齿之间的动力传递，甚至影响谐波减速器的正常运行。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种谐波减速器，以解决现有技术中谐波减速器的柔轮齿易发生偏斜的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种谐波减速器，包括：刚轮，刚轮的内周面设置有第一齿状部；柔轮，包括柔轮本体和多个连接部，柔轮本体的第一端的外周面上设置有与第一齿状部相啮合的第二齿状部，多个连接部设置在柔轮本体的第二端上且沿第二端的外周面间隔设置；波发生器；轴承，波发生器通过轴承设置在柔轮本体上；柔轮法兰；活动柱；其中，至少一个连接部与柔轮法兰和/或轴承之间形成条形安装空间，活动柱可活动地设置在条形安装空间内，以沿条形安装空间的延伸方向移动，条形安装空间的延伸方向与柔轮的径向一致。
6.进一步地，多个连接部在柔轮本体的第二端上均匀布置，连接部的个数n大于等于8且小于等于12。
7.进一步地，各连接部具有用于穿设紧固件的通孔，通过将紧固件穿设在通孔、柔轮法兰、柔轮及轴承上，以连接柔轮法兰、柔轮及轴承。
8.进一步地，活动柱为多组且组数为2n，各连接部与两组活动柱对应设置，两组活动柱分别位于通孔的两侧；其中，各组活动柱包括第一活动柱和第二活动柱，各组活动柱的第一活动柱和第二活动柱分别位于与该组活动柱对应设置的连接部的两侧。
9.进一步地，各组活动柱中的第一活动柱为一个；或者，各组活动柱中的第一活动柱为多个，多个第一活动柱沿柔轮本体的周向间隔设置；和/或，各组活动柱中的第二活动柱为一个；或者，各组活动柱中的第二活动柱为多个，多个第二活动柱沿柔轮本体的周向间隔设置。
10.进一步地，连接部朝向柔轮法兰的表面为第一表面，连接部朝向轴承的表面为第二表面；柔轮法兰朝向连接部的表面具有第一凹部，第一凹部与第一表面之间形成条形安
装空间；和/或，轴承朝向连接部的表面具有第二凹部，第二凹部与第二表面之间形成条形安装空间；或者，柔轮法兰朝向连接部的表面具有第一凹部，第一表面具有与第一凹部连通的第三凹部，第一凹部与第三凹部之间形成条形安装空间；和/或，轴承朝向连接部的表面具有第二凹部，第二表面具有与第二凹部连通的第四凹部，第二凹部与第四凹部之间形成条形安装空间。
11.进一步地，连接部呈扇形或条形。
12.进一步地，各组活动柱中的第一活动柱为多个，和/或，各组活动柱中的第二活动柱为多个；谐波减速器还包括：垫块，设置在相邻的两个第一活动柱之间；和/或，设置在相邻的两个第二活动柱之间。
13.进一步地，柔轮本体和多个连接部为一体成型结构，各连接部由至少部分柔轮本体折弯制成。
14.进一步地，条形安装空间的长度l1与活动柱的长度l之间满足：l＜l1≤1.5l。
15.应用本发明的技术方案，柔轮包括柔轮本体和多个连接部，设置在柔轮本体的第一端上的第二齿状部与刚轮的第一齿状部相啮合，以实现动力传递，多个连接部设置在柔轮本体的第二端上且沿第二端的外周面间隔设置。活动柱可活动地设置在条形安装空间内，以沿条形安装空间的延伸方向移动。这样，在波发生器运行过程中，柔轮的第二端发生类似椭圆的变形，在长轴方向向外扩张移动，短轴方向向内收缩移动。由于活动柱在保证能够传递周向载荷的同时也可发生径向位移，使得柔轮本体的第一端也能随之移动，进而确保柔轮本体的母线始终与其中心轴线平行，进而防止第二齿状部偏斜，使其与第一齿状部平行，进而解决了现有技术中谐波减速器的柔轮齿易发生偏斜的问题。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本发明的谐波减速器的实施例的剖视图；
18.图2示出了图1中的谐波减速器的a处放大示意图；
19.图3示出了图1中的谐波减速器的柔轮的侧视图；
20.图4示出了图3中的柔轮的俯视图；
21.图5示出了图1中的谐波减速器的轴承的俯视图；
22.图6示出了图5中的轴承的剖视图；
23.图7示出了图1中的谐波减速器的柔轮法兰的俯视图；
24.图8示出了图7中的柔轮法兰的剖视图。
25.其中，上述附图包括以下附图标记：
26.10、刚轮；
27.20、柔轮；21、柔轮本体；22、连接部；221、通孔；222、第三凹部；223、第四凹部；
28.30、波发生器；
29.40、轴承；41、第二凹部；
30.50、柔轮法兰；51、第一凹部；
31.60、活动柱；61、第一活动柱；62、第二活动柱；
32.70、条形安装空间；
33.80、垫块。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
35.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
36.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
37.为了解决现有技术中谐波减速器的柔轮齿易发生偏斜的问题，本技术提供了一种谐波减速器。
38.如图1至图8所示，谐波减速器包括刚轮10、柔轮20、波发生器30、轴承40、柔轮法兰50及活动柱60。刚轮10的内周面设置有第一齿状部。柔轮20包括柔轮本体21和多个连接部22，柔轮本体21的第一端的外周面上设置有与第一齿状部相啮合的第二齿状部，多个连接部22设置在柔轮本体21的第二端上且沿第二端的外周面间隔设置。波发生器30通过轴承40设置在柔轮本体21上。其中，至少一个连接部22与柔轮法兰50和/或轴承40之间形成条形安装空间70，活动柱60可活动地设置在条形安装空间70内，以沿条形安装空间70的延伸方向移动，条形安装空间70的延伸方向与柔轮20的径向一致。
39.应用本实施例的技术方案，柔轮20包括柔轮本体21和多个连接部22，设置在柔轮本体21的第一端上的第二齿状部与刚轮的第一齿状部相啮合，以实现动力传递，多个连接部22设置在柔轮本体21的第二端上且沿第二端的外周面间隔设置。活动柱60可活动地设置在条形安装空间70内，以沿条形安装空间70的延伸方向移动。这样，在波发生器30运行过程中，柔轮20的第二端发生类似椭圆的变形，在长轴方向向外扩张移动，短轴方向向内收缩移动。由于活动柱60在保证能够传递周向载荷的同时也可发生径向位移，使得柔轮本体21的第一端也能随之移动，进而确保柔轮本体21的母线始终与其中心轴线平行，进而防止第二齿状部偏斜，使其与第一齿状部平行，进而解决了现有技术中谐波减速器的柔轮齿易发生偏斜的问题。
40.可选地，多个连接部22在柔轮本体21的第二端上均匀布置，连接部22的个数n大于等于8且小于等于12。这样，上述设置使得柔轮本体21随活动柱60的移动更加平稳，进一步确保柔轮本体21的母线始终与其中心轴线平行，改善第二齿状部偏斜现象。同时，上述设置使得柔轮20的结构更加简单，容易加工、实现，降低了谐波减速器的加工成本。
41.在本实施例中，连接部22为12个，12个连接部22在柔轮本体21的第二端上均匀布置。
42.需要说明的是，连接部22的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，连接部22为9个、或10个、或11个。
43.如图4所示，各连接部22具有用于穿设紧固件的通孔221，通过将紧固件穿设在通
孔221、柔轮法兰50、柔轮20及轴承40上，以连接柔轮法兰50、柔轮20及轴承40。这样，上述设置使得柔轮法兰50、柔轮20及轴承40的拆装更加容易、简便，降低了谐波减速器的拆装难度。
44.可选地，紧固件为螺钉或螺栓。
45.在本实施例中，活动柱60为多组且组数为2n，各连接部22与两组活动柱60对应设置，两组活动柱60分别位于通孔221的两侧。其中，各组活动柱60包括第一活动柱61和第二活动柱62，各组活动柱60的第一活动柱61和第二活动柱62分别位于与该组活动柱60对应设置的连接部22的两侧。这样，上述设置使得各连接部22与两组活动柱60对应设置，即各连接部22上设置两组活动柱60，进而确保活动柱60在保证能够传递周向载荷的同时也可发生径向位移，以带动柔轮本体21的第一端移动。
46.在本实施例中，第一活动柱61和第二活动柱62沿谐波减速器的中心轴线间隔设置，第一活动柱61位于第二活动柱62的上方。
47.可选地，各组活动柱60中的第一活动柱61为一个；或者，各组活动柱60中的第一活动柱61为多个，多个第一活动柱61沿柔轮本体21的周向间隔设置；和/或，各组活动柱60中的第二活动柱62为一个；或者，各组活动柱60中的第二活动柱62为多个，多个第二活动柱62沿柔轮本体21的周向间隔设置。这样，上述设置使得各组活动柱60中的第一活动柱61的个数选取更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。同时，上述设置使得各组活动柱60中的第二活动柱62的个数选取更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。
48.在本实施例中，各组活动柱60中的第一活动柱61为两个，各组活动柱60中的第二活动柱62为两个。
49.需要说明的是，各组活动柱60中的第一活动柱61的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，各组活动柱60中的第一活动柱61为三个、或四个、或多个。
50.需要说明的是，各组活动柱60中的第二活动柱62的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，各组活动柱60中的第二活动柱62为三个、或四个、或多个。
51.可选地，连接部22朝向柔轮法兰50的表面为第一表面，连接部22朝向轴承40的表面为第二表面；柔轮法兰50朝向连接部22的表面具有第一凹部51，第一凹部51与第一表面之间形成条形安装空间70；和/或，轴承40朝向连接部22的表面具有第二凹部41，第二凹部41与第二表面之间形成条形安装空间70；或者，柔轮法兰50朝向连接部22的表面具有第一凹部51，第一表面具有与第一凹部51连通的第三凹部222，第一凹部51与第三凹部222之间形成条形安装空间70；和/或，轴承40朝向连接部22的表面具有第二凹部41，第二表面具有与第二凹部41连通的第四凹部223，第二凹部41与第四凹部223之间形成条形安装空间70。这样，上述设置使得条形安装空间70的形成方式更加多样性，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。
52.在本实施例中，柔轮法兰50朝向连接部22的表面具有第一凹部51，第一表面具有与第一凹部51连通的第三凹部222，第一凹部51与第三凹部222之间形成条形安装空间70。轴承40朝向连接部22的表面具有第二凹部41，第二表面具有与第二凹部41连通的第四凹部223，第二凹部41与第四凹部223之间形成条形安装空间70。
53.可选地，连接部22呈扇形或条形。这样，上述设置使得连接部22的结构、形状更加
多样性，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。
54.在本实施例中，连接部22呈扇形。
55.可选地，各组活动柱60中的第一活动柱61为多个，和/或，各组活动柱60中的第二活动柱62为多个。谐波减速器还包括垫块80。垫块80设置在相邻的两个第一活动柱61之间；和/或，设置在相邻的两个第二活动柱62之间。这样，垫块80对相邻的两个第一活动柱61进行分隔，减小第一活动柱61的结构磨损，延长了第一活动柱61的使用寿命。同时，垫块80对相邻的两个第二活动柱62进行分隔，减小第二活动柱62的结构磨损，延长了第二活动柱62的使用寿命。
56.在本实施例中，垫块80为多个，多个垫块80与多组活动柱60一一对应地设置，一部分垫块80设置在相邻的两个第一活动柱61之间，另一部分垫块80设置在相邻的两个第二活动柱62之间。
57.可选地，垫块80由橡胶或硅胶制成。
58.在本实施例中，柔轮本体21和多个连接部22为一体成型结构，各连接部22由至少部分柔轮本体21折弯制成。这样，上述设置一方面提升了柔轮20的整体结构强度，延长了柔轮20的使用寿命；另一方面使得连接部22的加工更加容易、简便，降低了连接部22的加工成本和加工难度。
59.可选地，条形安装空间70的长度l1与活动柱60的长度l之间满足：l＜l1≤1.5l。这样，上述设置确保活动柱60能够在条形安装空间70内沿径向移动，提升了活动柱60的移动可靠性，也提升了连接部22的结构强度。
60.在本实施例中，l1＝1.2l。这样，上述设置一方面确保活动柱60能够在条形安装空间70内沿径向移动，另一方面使得二者的尺寸选取更加适合，提升了连接部22的结构强度。
61.需要说明的是，l1与l之间的关系不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，l1＝1.1l、或l1＝1.3l、或l1＝1.4l。
62.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
63.柔轮包括柔轮本体和多个连接部，设置在柔轮本体的第一端上的第二齿状部与刚轮的第一齿状部相啮合，以实现动力传递，多个连接部设置在柔轮本体的第二端上且沿第二端的外周面间隔设置。活动柱可活动地设置在条形安装空间内，以沿条形安装空间的延伸方向移动。这样，在波发生器运行过程中，柔轮的第二端发生类似椭圆的变形，在长轴方向向外扩张移动，短轴方向向内收缩移动。由于活动柱在保证能够传递周向载荷的同时也可发生径向位移，使得柔轮本体的第一端也能随之移动，进而确保柔轮本体的母线始终与其中心轴线平行，进而防止第二齿状部偏斜，使其与第一齿状部平行，进而解决了现有技术中谐波减速器的柔轮齿易发生偏斜的问题。
64.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
65.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
66.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
67.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。