专利名称：滚柱(珠)谐波减速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于速度控制装置。
目前有二种谐波减速器，一种为柔筒齿轮结构，另一种为活齿结构。柔筒齿轮谐波减速器虽然其减速比大，效率高，结构简单，但柔筒齿轮的加工工艺复杂，难度大，又由于其柔性要求，这就决定了该种减速器的传动扭矩较小，同时柔筒齿轮的疲劳强度也受到柔性要求及材料和热处理工艺所限，因此相对而言，其使用寿命低。如果用来传动较大扭矩，那么为了确保柔筒齿轮的柔性及疲劳强度，就必须加大柔筒的几何尺寸，因而势必要增大该种减速器的体积。柔筒齿轮几何尺寸越大，加工难度也越大，上述缺点也就更突出。活齿谐波减速器虽然其零件加工工艺难度小了，但其结构较复杂，同时，由于其结构本身所限，减速比小。要想增大减速比，就势必增大结构本身的几何尺寸，也就是增大该种减速器的体积。另外，由于每个活齿的柱都要在滑道孔中不断往复运动，因而摩擦损耗功大，效率低；同时活齿与销齿之间、活齿的柱与凸轮之间都存在着撞击，因此噪音大。
本发明人为了解决现有技术中的上述难题，推出一种滚柱(珠)谐波减速器，它与上述两种谐波减速器比较，其体积小，零件加工工艺难度低，因而制造成本也低。
本实用新型滚柱谐波减速器的结构如
图1和图2所示，前者为基本结构图，后者为基本结构的横断面剖视图。其中1架轮(架轮的轴作为输出轴)，2三角内牙轮，3滚柱，4大挡圈，5波凸轮，6输入轴，7机体，8轴座。三角内牙轮〔2〕装在机体〔7〕上，用螺钉或合缝销固定。架轮〔1〕通过其轴和滚动轴承安装在轴座〔8〕上。滚柱〔3〕嵌在架轮〔1〕上面的滚柱槽内。大挡圈〔4〕装在机体〔7〕上，挡在三角内牙轮〔2〕和架轮〔1〕的端面上。波凸轮〔5〕通过键与输入轴〔6〕连接，二者组装成一体，再通过滚动轴承装在机体〔7〕上。亦可以将输出端改用机体，输入端改用轴座。从横断面结构剖视图(图2)来看，架轮1在三角内牙轮〔2〕和波凸轮〔5〕之间，滚柱〔3〕嵌在架轮〔1〕上面的槽中，亦处于三角内牙轮〔2〕和波凸轮〔5〕之间，且波凸轮〔5〕曲率半径愈大处的滚柱嵌入三角内牙轮〔2〕的三角槽内的深度愈大。
架轮〔1〕上面嵌有的滚柱数Zn与三角内牙轮的三角槽数Zw不等，二者之差为u，(三者均为正整数)，因此，当波凸轮旋转时，由于最大曲率半径前的滚柱依次逐渐嵌入三角内牙轮的三角槽内，其后的滚柱则依次逐渐从三角槽内退出，以致完全不在三角槽内(在波凸轮曲率半径最小处)。这样，当波凸轮旋转一转时，相对三角内牙轮的某一指定三角槽(例如图2中y向上的三角槽)来说，滚柱便向前移动了u个位量，从而推动架轮转动u／Zn转。于是其传动比为i＝1／u／Zn＝Zn／u，也就是说，当波凸轮转动Zn／u转时，架轮才转动1转。
为了不增大单机体积，而增大其减速比，可采用扩充结构，如图3所示，除上述基本构件外，扩充构件有内齿轮〔9〕、行星轮〔10〕、行星轮轴〔11〕和中心轮(亦称太阳轮)〔12〕。其中内齿轮〔9〕装在机体〔7〕上，用螺钉或合缝销固定；中心轮〔12〕与输入轴〔6〕构成一体，通过滚动轴承装在机体〔7〕上。在此扩充结构中，波凸轮〔5〕通过行星轮轴〔11〕与行星轮〔10〕组装在一起，由行星轮〔10〕通过行星轮轴〔11〕带动波凸轮〔5〕旋转。
在上述结构中亦可用滚珠代替滚柱，同时取消大挡圈，并且在架轮上面不再铣滚柱槽，而是沿径向钻(或铣)有直径比滚珠稍大的柱孔，以嵌装滚珠。采用此种结构时，滚珠与三角内牙轮上的三角槽斜壁为点接触，磨损较快，故不适用于大扭矩传动。
本实用新型滚柱(珠)谐波减速器可以制作成单机，用户通过连轴器与电机连接，使之进入工作；亦可制作成与电机直接装配在一起的机体，其输入轴和电机轴用连轴器连接。这两种机体均可制作成卧式或立式。
本发明滚柱(珠)谐波减速器的基本结构速比i0＝6～n，其中n为自然数，且n≥6；减速比i为任何正数；输出扭矩Mc＝1－106kgf.m。其型号编制建议采用例如ZB15Ⅱ10X40.7，其中ZB为滚柱(珠)谐波减速器；15表示基本结构速比，即i0＝15；罗马数字Ⅱ表示架轮强度等级；10为滚柱(珠)直径，X表示扩充结构有一级行星轮系传动，有k级用k个X表示；40.7表示整机减速比，即i＝40.7。如无此X，则表示无行星轮系传动，此时i＝i0，可用B来表示。
本发明滚柱(珠)谐波减速器的优点是结构简单，体积小，零件加工工艺难度低，因而制造成本低；传动扭矩和减速比可大可小；传动效率高；使用面广，轻工、化工、纺织、矿山、建筑等行业均可使用。
权利要求1.一种谐波减速器，其特征在于其基本结构是由架轮(其轴为输出轴)、三角内牙轮、滚柱、大挡圈、波凸轮、输入轴、机体、轴座、滚动轴承组成的，其中三角内牙轮装在机体上，架轮通过其轴和滚动轴承安装在轴座(或机体)上，滚柱嵌在架轮上面的滚柱槽内，大挡圈装在机体上，挡在三角内牙轮和架轮的端面上，波凸轮通过键与输入轴连接组装成一体，再通过滚轴承装在机体上；其扩充构件有内齿轮、行星轮、行星轮轴和中心轮，中心轮与输入轴构成一体，波凸轮通过行星轮轴与行星轮组装在一起。
2.如权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于所述的滚柱可用滚珠代替，同时取消大挡圈，并且滚柱槽用柱孔代替。
3.如权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于它可以制作成单机，亦可以制作成与电机直接装配在一起的机体，此两种机体均可作成立式或卧式。
专利摘要本实用新型为滚柱(珠)谐波减速器，它的基本结构是由架轮(输出轴)、三角内牙轮、滚柱、大挡圈、波凸轮、输入轴、机体、轴座、滚动轴承组成的。扩充结构除上述基本构件外，还有内齿轮、行星轮、行星轮轴和中心轮。在上述结构中可用滚珠代替滚柱，同时取消大挡圈，并用柱孔代替滚柱槽。本减速器可制作成单机、亦可制作成直接与电机装配在一起的机体。本实用新型结构简单，体积小，加工工艺难度低，制造成本低，传动扭矩和减速比可大可小，传动效率高，使用面广。
文档编号F16H57/02GK2043692SQ8921073
公开日1989年8月30日 申请日期1989年1月9日 优先权日1989年1月9日
发明者庄惠凯 申请人:庄惠凯