CN108061139A - 一种微型谐波减速机 - Google Patents

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李孝锋
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Abstract

本发明公开了一种微型谐波减速机，包括壳体、轴承外圈、轴承内圈、刚轮、柔轮、柔性轴承、波发生器、壳头内齿环、壳尾内螺纹、刚轮内齿环、刚轮外齿环、柔头外齿环、柔尾外螺纹、轴承外螺纹、轴承内螺纹；所述壳体的壳头内齿环与刚轮的刚轮外齿环相互嵌入式固接；所述刚轮内齿环与柔头外齿环齿接，所述柔头外齿环通过柔性轴承装配有波发生器，所述壳尾内螺纹与轴承外螺纹相互螺接固定，所述柔尾外螺纹与轴承内螺纹相互螺接固定；本发明采用螺接和嵌入式齿接，总体积和重量相对大幅下降；体积小、重量轻、传动平稳；对于有质量和体积要求项目上具有重要意义；并且省去加工螺纹孔的工艺和装配螺丝的环节，装配效率有很大的提升。

Description

一种微型谐波减速机
技术领域
本发明涉及谐波减速机技术设备领域，特别涉及一种微型谐波减速机。
背景技术
谐波减速器是一种高精度的传动减速装置，主要由波发生器、柔轮和刚轮三个基本构件组成，它靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形，并与刚轮相啮合来传递运动和动力。
现有技术中，仿真机器人的传动部分，如腿部、手臂、手指、躯干处均采用谐波减速器。对于微型机器人或者机器人手指等小关节处，受外形结构限制其内部可供减速器安装使用的空间受到了极大的限制。传统减速机的缺陷是：大多壳体、内外圈、刚轮及柔轮之间均采用数个螺丝连接，会占用较大的空间，不适合应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种微型谐波减速机，针对现有技术中的不足，设计微型谐波减速机，取消各关键部件之间的螺丝连接，采用螺纹连接和齿轮型嵌入式连接，省去螺丝及在部件上留螺纹孔的体积，在总体积和重量方面相对于现有技术的谐波减速器都有大幅下降。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种微型谐波减速机，包括壳体、轴承外圈、轴承内圈、刚轮、柔轮、柔性轴承、波发生器、壳头内齿环、壳尾内螺纹、刚轮内齿环、刚轮外齿环、柔头外齿环、柔尾外螺纹、轴承外螺纹、轴承内螺纹，其特征在于：
所述壳体采用铝合金材料、利用铝合金硬度相对较软容易嵌入的特性，所述壳体的壳头内齿环与刚轮的刚轮外齿环相互嵌入式牢固连接；所述刚轮内齿环与柔轮的柔头外齿环齿接，所述柔头外齿环通过柔性轴承装配有波发生器，所述壳体尾部与柔轮尾部之间装配有滚动轴承，所述滚动轴承包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈外侧圆周面上设置有轴承外螺纹，所述轴承内圈的内侧圆周面上设置有轴承内螺纹；所述壳体尾部内侧面设置有壳尾内螺纹，所述柔轮尾部外侧圆周面上设置有柔尾外螺纹；所述壳尾内螺纹与轴承外螺纹相互螺接固定，所述柔尾外螺纹与轴承内螺纹相互螺接固定。
所述柔轮外周面设置有四级台阶式配置，其第一级台阶外侧面为柔头外齿环；第三级台阶外侧面为柔尾外螺纹。
所述刚轮采用金属材料或者耐磨工程塑料制造，采用工程塑料通过模具直接成型，降低材料成本，更有利于节省加工齿型的高昂成本。
本发明的工作原理为：动力输入，带动波发生器转动，当波发生器连续转动时，柔性轴承与柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器相反方向的缓慢旋转；壳体通过柔轮连接负载输出。
通过上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：设计微型谐波减速机，取消各关键部件之间的螺丝连接，采用螺纹连接和齿轮型嵌入式连接，省去螺丝及在部件上留螺纹孔的体积，在总体积和重量方面相对于现有技术的谐波减速器都有大幅下降；体积小、重量轻、传动平稳；其应用到对质量和体积空间大小有要求的项目上具有重要意义；并且省去加工螺纹孔的工艺和装配螺丝的环节，装配效率有很大的提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机立体轴侧图示意图；
图2为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机主视图示意图；
图3为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机A-A向面图示意图；
图4为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机半剖立体示意图；
图5为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机后侧立体示意图；
图6为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机壳体立体示意图；
图7为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机刚轮立体示意图；
图8为本发明实施例所公开的一种微型谐波减速机柔轮立体示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.壳体 2.轴承外圈 3.轴承内圈 4.刚轮
5.柔轮 6.柔性轴承 7.波发生器 8.壳头内齿环
9.壳尾内螺纹 10.刚轮内齿环 11.刚轮外齿环 12.柔头外齿环
13.柔尾外螺纹 14.轴承外螺纹 15.轴承内螺纹
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1至图8，本发明提供了一种微型谐波减速机，包括壳体1、轴承外圈2、轴承内圈3、刚轮4、柔轮5、柔性轴承6、波发生器7、壳头内齿环8、壳尾内螺纹9、刚轮内齿环10、刚轮外齿环11、柔头外齿环12、柔尾外螺纹13、轴承外螺纹14、轴承内螺纹15。
所述壳体1采用铝合金材料、利用铝合金硬度相对较软容易嵌入的特性，所述壳体的壳头内齿环8与刚轮4的刚轮外齿环11相互嵌入式牢固连接；所述刚轮内齿环10与柔轮5的柔头外齿环12齿接，所述柔头外齿环12通过柔性轴承6装配有波发生器7，所述壳体1尾部与柔轮5尾部之间装配有滚动轴承，所述滚动轴承包括轴承外圈2和轴承内圈3，所述轴承外圈2外侧圆周面上设置有轴承外螺纹14，所述轴承内圈3的内侧圆周面上设置有轴承内螺纹15；所述壳体1尾部内侧面设置有壳尾内螺纹9，所述柔轮5尾部外侧圆周面上设置有柔尾外螺纹13；所述壳尾内螺纹9与轴承外螺纹14相互螺接固定，所述柔尾外螺纹13与轴承内螺纹15相互螺接固定。
所述柔轮5外周面设置有四级台阶式配置，其第一级台阶外侧面为柔头外齿环12；第三级台阶外侧面为柔尾外螺纹13。
所述刚轮4采用金属材料或者耐磨工程塑料制造，采用工程塑料通过模具直接成型，降低材料成本，更有利于节省加工齿型的高昂成本。
本发明的具体实施操作步骤是：动力输入，带动波发生器7转动，当波发生器7连续转动时，柔性轴承6与柔轮5的变形不断改变，使柔轮5与刚轮4的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入，周而复始地进行，从而实现柔轮5相对刚轮4沿波发生器7相反方向的缓慢旋转；壳体1通过柔轮5连接负载输出。
通过上述具体实施例，本发明的有益效果是：设计微型谐波减速机，取消各关键部件之间的螺丝连接，采用螺纹连接和齿轮型嵌入式连接，省去螺丝及在部件上留螺纹孔的体积，在总体积和重量方面相对于现有技术的谐波减速器都有大幅下降；体积小、重量轻、传动平稳；其应用到对质量和体积空间大小有要求的项目上具有重要意义；并且省去加工螺纹孔的工艺和装配螺丝的环节，装配效率有很大的提升。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种微型谐波减速机，其特征在于，包括壳体、轴承外圈、轴承内圈、刚轮、柔轮、柔性轴承、波发生器、壳头内齿环、壳尾内螺纹、刚轮内齿环、刚轮外齿环、柔头外齿环、柔尾外螺纹、轴承外螺纹、轴承内螺纹；所述壳体采用铝合金材料、利用铝合金硬度相对较软容易嵌入的特性，所述壳体的壳头内齿环与刚轮的刚轮外齿环相互嵌入式牢固连接；所述刚轮内齿环与柔轮的柔头外齿环齿接，所述柔头外齿环通过柔性轴承装配有波发生器，所述壳体尾部与柔轮尾部之间装配有滚动轴承，所述滚动轴承包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈外侧圆周面上设置有轴承外螺纹，所述轴承内圈的内侧圆周面上设置有轴承内螺纹；所述壳体尾部内侧面设置有壳尾内螺纹，所述柔轮尾部外侧圆周面上设置有柔尾外螺纹；所述壳尾内螺纹与轴承外螺纹相互螺接固定，所述柔尾外螺纹与轴承内螺纹相互螺接固定。
2.根据权利要求1所述的一种微型谐波减速机，其特征在于，所述柔轮外周面设置有四级台阶式配置，其第一级台阶外侧面为柔头外齿环；第三级台阶外侧面为柔尾外螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种微型谐波减速机，其特征在于，所述刚轮采用金属材料或者耐磨工程塑料制造，采用工程塑料通过模具直接成型，降低材料成本，更有利于节省加工齿型的高昂成本。
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