含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及谐波传动技术领域，特别是涉及一种含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置。
【背景技术】
[0002]谐波减速器是一种利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器，由于谐波齿轮传动具有传动比大、体积小、重量轻、同时啮合齿对数多、承载能力高、传动精度高、回差小等独特的优点，谐波齿轮传动已成功地应用在航空航天、原子反应堆、高能加速器、雷达系统、机器人、军事、光学仪器以及通用机械等领域中。
[0003]目前现有的谐波传动装置为波发生器内置式谐波传动装置，如图1、2所示，由刚轮、柔轮、波发生器，三大部件组成，波发生器由椭圆形轮廓的刚性凸轮和镶嵌在刚性凸轮外圈上的柔性轴承组成，且波发生器位于柔轮内部，刚轮为内齿轮，柔轮为外齿轮。目前谐波减速器的波发生器均位于柔轮内部，属波发生器内置式谐波齿轮传动。由于波发生器位于柔轮内部，波发生器内置式谐波减速器形式导致柔轮长轴处的变形很大，空载时长轴处相应的应力很大。柔轮长轴处外齿与刚轮内齿啮合，承载时长轴附近齿根处的弯曲应力较大。两处应力同时叠加在柔轮长轴处，因此与刚轮啮合处的柔轮轮齿的根部成为强度的薄弱环节，这将极大影响柔轮的使用寿命。另外，波发生器内置型谐波齿轮传动装置的体积较大，某些工况条件下，空间狭小，传统的谐波减速器由于体积较大使用将会受限制。
[0004]为了解决谐波减速器设计、制造、安装、使用中的技术瓶颈，本发明提出了一种原理新颖、结构简单、体积小巧、运行平稳、整机寿命长，能够满足加工和装配工艺要求的含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，既能满足企业的实际需求，填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，能够增大柔轮与内轮的啮合区间长度、提高同时啮合的齿数，运行平稳、无冲击，减少噪音，延长减速器寿命，特别是极大的延长柔轮使用寿命，降低柔轮齿根部位的集中应力，大大提高整个谐波减速器整体的可靠性和运行性能。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:创造性的将波发生器置于柔轮外面，并且采用柔性结构的内轮置于中心，能产生很大的弹性变形，柔轮和内轮均能产生很大的弹性变形，如图3所示，一种含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，包括波发生器、柔轮、内轮；柔轮，包含柔轮法兰、柔轮圆筒；柔轮法兰外形大致呈圆盘状；柔轮圆筒同心地设置在柔轮法兰的外圆周上，并保证二者同心；柔轮圆筒的内圆周上设置有内齿；内轮，包含内轮法兰、内轮圆筒；内轮法兰外形呈成圆环状；内轮圆筒布置在内轮法兰的端面；内轮圆筒的外圆周上设置有外齿；波发生器布置在柔轮圆筒的外圆周上；柔轮圆筒的内圆周布置在内轮圆筒的外圆周上，内齿与外齿相互啮合；内轮圆筒随柔轮圆筒一起变形。含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，在波发生器的作用下柔轮呈椭圆状，椭圆短轴两端的柔轮的内齿与之配合的内轮的外齿则处于完全啮合状态，而由于柔性的内轮也会随着柔轮的变形而发生形变，则椭圆短轴与长轴间的部分会有更多的齿参与啮合，这样比传统谐波减速器的啮合更充分，啮合的齿也就更多，增加啮合区间；从而使传动的精度更高，可承受承载的齿数也更多，从而比谐波减速器的运动精度更高；齿的啮入、啮出是柔性内轮与柔轮间有规律的变形，使得输出平稳，无冲击，还可以缩小齿间的间隙；由于柔轮内轮分担了柔轮变形，因此柔轮疲劳寿命可有效提高。
[0007]—种含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，包括波发生器、柔轮、内轮，其特征在于布置在传动装置中心位置的内轮为柔性结构，可产生很大的弹性变形，所述内轮，包含内轮法兰、内轮圆筒；内轮法兰外形呈成圆环状；内轮圆筒布置在内轮法兰的端面，内轮圆筒的外圆周上设置有外齿；波发生器布置在柔轮圆筒的外圆周上；柔轮圆筒的内圆周布置在内轮圆筒的外圆周上，柔轮上的内齿与内轮上的外齿相互啮合；内轮圆筒为薄壁结构，弹性很好，运转时随柔轮圆筒一起变形。波发生器置于柔轮外面，波发生器由椭圆形轮廓的刚性凹轮和镶嵌在刚性凹轮内圈上的柔性轴承组成；波发生器位于最外端，柔轮位于中部，内轮位于中心；柔轮是内齿轮，柔性内轮是外齿轮，波发生器内壁与柔轮外壁相互压紧。柔轮包含柔轮法兰、柔轮圆筒；柔轮法兰外形呈圆盘状；柔轮圆筒设置在柔轮法兰的外圆周上，并保证二者轴线同心，内齿位于柔轮圆筒的内圆周上。传动装置中心采用柔性内轮，在波发生器的作用下柔轮呈椭圆状，椭圆短轴两端的柔轮的内齿和与之配合的柔性内轮的外齿处于完全啮合状态，柔性内轮也会随着柔轮的变形而发生形变，椭圆短轴与长轴区域同时有多齿参与啮合。传动装置中心采用柔性内轮，波发生器置于柔轮外面，使柔轮短轴处内齿与柔性内轮外齿啮合，空载时长轴处应力与承载时应力不产生叠加，齿的啮入、啮出是柔性内轮与柔轮间有规律的变形，使得输出平稳，无冲击，缩小齿间的间隙。传动装置中心采用柔性内轮，柔轮内轮弹性变形分担了部分柔轮变形，可有效提高柔轮应力减小可延长柔轮疲劳寿命，从而延长谐波减速器寿命。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果是，可以减小谐波减速器体积，大大提高柔轮寿命，提高减速器整机寿命和运动精度，拆装及维修方便，运转平稳，无冲击，噪音小，且传递扭矩提高，承载能力增强。
【附图说明】
[0009]图1是传统谐波传动装置剖视图(波发生器内置式);
[0010]图2是传统谐波传动装置主视图(波发生器内置式);
[0011]图3是含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置剖视图；
[0012]图4是含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置主视图。
[0013]图1、2 中:
[0014]1、刚轮；2、柔轮；3、波发生器；4、刚性凸轮；5、柔性轴承。
[0015]图3、4 中:
[0016]1、柔轮；2、波发生器；3、内轮；4、柔轮法兰；5、柔轮圆筒；6、内齿；7、外齿；8、内轮法兰；9、内轮圆筒。
【具体实施方式】
[0017]参考附图描述本发明的实施方式，以含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置为例进行具体说明。在图4中，包括波发生器(2)、柔轮(1)、内轮(3);所述柔轮(1)，包含柔轮法兰(4)、柔轮圆筒(5);柔轮法兰(4)外形呈圆盘状；柔轮圆筒(5)设置在柔轮法兰(4)的外圆周上，二者轴线保持同心；柔轮圆筒(5)的内圆周上分布有内齿(6);所述内轮(3)，包含内轮法兰(8)、内轮圆筒(9);内轮法兰⑶外形呈圆环状；内轮圆筒(9)布置在内轮法兰⑶的端面，内轮圆筒(9)的外圆周上分布有外齿(7);所述波发生器(2)布置柔轮圆筒(5)的外圆周上，柔轮圆筒的内圆周布置在内轮圆筒的外圆周上，柔轮上的内齿(3)与内轮上的外齿(7)相互啮合，内轮圆筒(9)随柔轮圆筒(5) —起变形。含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，在波发生器的作用下柔轮呈椭圆状，椭圆短轴两端的柔轮的内齿和与之配合的内轮的外齿则处于完全啮合状态，而由于柔性的内轮也会随着柔轮的变形而发生形变，则椭圆短轴与长轴区域同时会有多齿参与啮合，这样比现有谐波减速器的啮合更充分，同时啮合的齿数更多，增加啮合区间长度；提高传动精度，可同时承载的齿数增加；齿的啮入、啮出是柔性内轮与柔轮间有规律的变形，使得输出平稳，无冲击，由于内轮柔性变形同时缩小了齿间的间隙；柔轮内轮同时分担了部分柔轮变形，因此柔轮疲劳寿命可有效大大提高。
[0018]以上所述，仅是发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。
【主权项】
1.一种含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，包括波发生器、柔轮、内轮，其特征在于布置在传动装置中心位置的内轮为柔性结构，可产生很大的弹性变形，所述内轮，包含内轮法兰、内轮圆筒；内轮法兰外形呈成圆环状；内轮圆筒布置在内轮法兰的端面，内轮圆筒的外圆周上设置有外齿；波发生器布置在柔轮圆筒的外圆周上；柔轮圆筒的内圆周布置在内轮圆筒的外圆周上，柔轮上的内齿与内轮上的外齿相互啮合；内轮圆筒为薄壁结构，弹性很好，运转时随柔轮圆筒一起变形。2.根据权利要求1所述的含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，其特征在于波发生器置于柔轮外面，波发生器由椭圆形轮廓的刚性凹轮和镶嵌在刚性凹轮内圈上的柔性轴承组成；波发生器位于最外端，柔轮位于中部，内轮位于中心；柔轮是内齿轮，柔性内轮是外齿轮，波发生器内壁与柔轮外壁相互压紧。3.根据权利要求1所述的含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，其特征在于所述柔轮包含柔轮法兰、柔轮圆筒；柔轮法兰外形呈圆盘状；柔轮圆筒设置在柔轮法兰的外圆周上，并保证二者轴线同心，内齿位于柔轮圆筒的内圆周上。4.根据权利要求1所述的含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，其特征在于传动装置中心采用柔性内轮，在波发生器的作用下柔轮呈椭圆状，椭圆短轴两端的柔轮的内齿和与之配合的柔性内轮的外齿处于完全啮合状态，柔性内轮也会随着柔轮的变形而发生形变，椭圆短轴与长轴区域同时有多齿参与啮合。5.根据权利要求1所述的含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，其特征在于传动装置中心采用柔性内轮，波发生器置于柔轮外面，使柔轮短轴处内齿与柔性内轮外齿啮合，空载时长轴处应力与承载时应力不产生叠加，齿的啮入、啮出是柔性内轮与柔轮间有规律的变形，使得输出平稳，无冲击，缩小齿间的间隙。6.根据权利要求1所述的含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，其特征在于传动装置中心采用柔性内轮，柔轮内轮弹性变形分担了部分柔轮变形，可有效提高柔轮应力减小可延长柔轮疲劳寿命，从而延长谐波减速器寿命。
【专利摘要】本发明公开了一种含柔性内轮的波发生器外置式新型谐波传动装置，包括波发生器、柔轮、内轮，其特征在于布置在传动装置中心位置的内轮为柔性结构，可产生很大的弹性变形，所述内轮包含内轮法兰、内轮圆筒；内轮法兰外形呈圆环状；内轮圆筒布置在内轮法兰的端面；波发生器布置在柔轮圆筒的外圆周上；柔轮圆筒的内圆周布置在内轮圆筒的外圆周上；内轮圆筒为薄壁结构，弹性很好，运转时随柔轮圆筒一起变形；有益效果是可以减小谐波减速器体积，大大提高柔轮寿命，提高减速器整机寿命和运动精度，拆装及维修方便，运转平稳，无冲击，噪音小，且传递扭矩提高，承载能力增强。
【IPC分类】F16H57/08, F16H55/14, F16H1/32
【公开号】CN105317941
【申请号】CN201410260405
【发明人】王跃军
【申请人】捷奥机械(上海)有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月12日