本技术涉及谐波减速器领域,特别是涉及一种波发生器、谐波减速器及工业机器人。
背景技术:
1、谐波减速器的波发生器包括凸轮和柔性轴承,凸轮和柔性轴承的内圈过盈配合,容易导致内圈的滚道发生畸变,几何精度和形位精度降低,影响柔性轴承运行的稳定性。谐波减速器工作时,柔性轴承的内圈在交变弯曲应力的反复作用下,可能发生断裂失效。
技术实现思路
1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种波发生器,通过将凸轮和柔性轴承的内圈固定连接,能够改善过盈装配导致滚道发生畸变和断裂失效的问题。
2、本实用新型还提出一种具有上述波发生器的谐波减速器以及使用谐波减速器的工业机器人。
3、根据本实用新型第一方面实施例的波发生器,包括:
4、凸轮,包括基部和环形部,所述环形部环绕所述基部布置并固定连接于所述基部,所述环形部的外周壁设有第一滚道,所述第一滚道的表面硬度大于所述基部的表面硬度;
5、外圈,环绕所述凸轮设置,所述外圈朝向所述第一滚道的一侧设有第二滚道;
6、保持架,设于所述环形部和所述外圈之间;
7、多个滚动体,安装于所述保持架且活动连接于所述第一滚道和所述第二滚道之间。
8、根据本实用新型实施例的波发生器,至少具有如下有益效果:
9、通过将多个滚动体设置在环形部的第一滚道和外圈的第二滚道之间,且通过保持架限制滚动体的位置,能够减小凸轮转动时的摩擦力。由于凸轮包括固定连接于基部的环形部,环形部固定在基部后再加工出第一滚道,因此不存在基部和环形部需要过盈装配而导致的第一滚道发生畸变的问题,保证第一滚道的几何精度和形位精度,提高波发生器运行的稳定性。同时能够改善环形部在交变弯曲应力的反复作用下,导致环形部断裂失效的问题,从而提高环形部的强度,提高波发生器的使用寿命。第一滚道的表面硬度大于基部的表面硬度,可以提高第一滚道的承载能力和耐磨性,从而提高第一滚道的使用寿命和性能。
10、根据本实用新型的一些实施例,所述环形部成型于所述基部,所述环形部的材料硬度大于所述基部的材料硬度。
11、根据本实用新型的一些实施例,所述环形部与所述基部为材料相同的一体成型件,所述第一滚道的表面形成有硬度层,所述硬度层通过热处理工艺形成,所述硬度层的硬度大于所述基部的表面硬度。
12、根据本实用新型的一些实施例,所述环形部与所述基部为材料相同的一体成型件,所述第一滚道的表面形成有硬度层,所述硬度层通过嵌入金属形成,所述硬度层的硬度大于所述基部的表面硬度。
13、根据本实用新型的一些实施例,沿所述凸轮的径向,所述第一滚道的最大深度小于所述环形部的厚度。
14、根据本实用新型的一些实施例,所述第一滚道的最大深度为h1,所述环形部的厚度为h2,满足h2-h1≥1mm。
15、根据本实用新型的一些实施例,所述第一滚道的硬度为x,满足:56hrc≤x≤68hrc;和/或,所述第二滚道的硬度为y,满足:56hrc≤y≤68hrc。
16、根据本实用新型的一些实施例,所述基部采用球墨铸铁、合金钢中的其中一种制成;和/或,所述环形部采用轴承钢、合金钢中的一种制成。
17、根据本实用新型第二方面实施例的谐波减速器,包括上述实施例所述的波发生器。
18、根据本实用新型实施例的谐波减速器,至少具有如下有益效果:
19、通过将多个滚动体设置在环形部的第一滚道和外圈的第二滚道之间,且通过保持架限制滚动体的位置,能够减小凸轮转动时的摩擦力。由于凸轮包括固定连接于基部的环形部,环形部固定在基部后再加工出第一滚道,因此不存在基部和环形部需要过盈装配而导致的第一滚道发生畸变的问题,保证第一滚道的几何精度和形位精度,提高波发生器运行的稳定性。同时能够改善环形部在交变弯曲应力的反复作用下,导致环形部断裂失效的问题,从而提高环形部的强度,提高波发生器的使用寿命。第一滚道的表面硬度大于基部的表面硬度,可以提高第一滚道的承载能力和耐磨性,从而提高第一滚道的使用寿命和性能。
20、根据本实用新型第三方面实施例的工业机器人,包括第二方面实施例所述的谐波减速器。
21、根据本实用新型实施例的工业机器人,至少具有如下有益效果:
22、通过采用本实用新型第二方面实施例的谐波减速器,谐波减速器设置在工业机器人的转动关节处,通过将输入速度减小并传递给输出轴,实现对工业机器人关节的精确位置和速度控制。谐波减速器可以将高速低扭矩的电机输出转换为低速高扭矩的输出,满足机器人的运动需求。谐波减速器的结构紧凑、体积小巧,能够实现高扭矩输出的同时保持较小的重量,使工业机器人能够运动顺畅,减小工业机器人维护的频率,降低使用成本,提高工业机器人的可靠性。
23、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
1.波发生器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的波发生器,其特征在于,所述环形部成型于所述基部,所述环形部的材料硬度大于所述基部的材料硬度。
3.根据权利要求1所述的波发生器,其特征在于,所述环形部与所述基部为材料相同的一体成型件,所述第一滚道的表面形成有硬度层,所述硬度层通过热处理工艺形成,所述硬度层的硬度大于所述基部的表面硬度。
4.根据权利要求1所述的波发生器,其特征在于,所述环形部与所述基部为材料相同的一体成型件,所述第一滚道的表面形成有硬度层,所述硬度层通过嵌入金属形成,所述硬度层的硬度大于所述基部的表面硬度。
5.根据权利要求1所述的波发生器,其特征在于,沿所述凸轮的径向,所述第一滚道的最大深度小于所述环形部的厚度。
6.根据权利要求5所述的波发生器,其特征在于,所述第一滚道的最大深度为h1,所述环形部的厚度为h2,满足h2-h1≥1mm。
7.根据权利要求1所述的波发生器,其特征在于,所述第一滚道的硬度为x,满足:56hrc≤x≤68hrc;和/或,所述第二滚道的硬度为y,满足:56hrc≤y≤68hrc。
8.根据权利要求1所述的波发生器,其特征在于,所述基部采用球墨铸铁、合金钢中的其中一种制成;和/或,所述环形部采用轴承钢、合金钢中的一种制成。
9.谐波减速器,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的波发生器。
10.工业机器人,其特征在于,包括如权利要求9中所述的谐波减速器。