CN109723800A - 一种三次谐波减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三次谐波减速器，其使得波发生器转动一周，柔性内齿轮发生三个错齿运动，使得谐波减速器的位置精度和旋转精度更高，且传动更平稳，工作更稳定。其包括波发生器、柔轮、钢轮，所述柔轮包括柔性内齿轮、输出部分，所述波发生器内置于所述柔性内齿轮的内部安装腔内布置，所述波发生器包括有输入轴端、凸轮，所述凸轮的外环周面和所述柔性内齿轮的内环周面间环布柔性轴承，所述波发生器的凸轮具体为三凸结构，所述凸轮的外环周上均匀环布有三个凸起环面，相邻的凸起环面间设置有渐进过渡环面，所述柔性内齿轮的齿部啮合连接钢轮的对应外齿轮，所述钢轮通过***的连接法兰固接外部的机壳。

Description

一种三次谐波减速器
技术领域
本发明涉及谐波减速器的技术领域，具体为一种三次谐波减速器。
背景技术
谐波减速器由于具有承载能力高、传动比大、体积小、重量轻、传动平稳且传动精度高的优点，已被广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业。
现有的谐波减速器是当波发生器装入内齿轮时，迫使内齿轮产生弹性变形而呈现椭圆状，从而生成两次频，产生了所谓的两个错齿运动，从而实现主动波发生器与柔轮的运动传递。
然而现有的谐波减速器结构，由于在传动过程中，齿和吃面的啮合接触面少，因而单位面积载荷大，导致传动平稳性差、工作稳定性差，且由于波发生器转动一周、仅有两个错齿运动，因此齿轮齿距误差和累计齿距误差比相对较大、其传动精度相对较低。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种三次谐波减速器，其使得波发生器转动一周，柔性内齿轮发生三个错齿运动，使得谐波减速器的位置精度和旋转精度更高，且传动更平稳，工作更稳定。
一种三次谐波减速器，其特征在于：其包括波发生器、柔轮、钢轮，所述柔轮包括柔性内齿轮、输出部分，所述波发生器内置于所述柔性内齿轮的内部安装腔内布置，所述波发生器包括有输入轴端、凸轮，所述凸轮的外环周面和所述柔性内齿轮的内环周面间环布柔性轴承，所述波发生器的凸轮具体为三凸结构，所述凸轮的外环周上均匀环布有三个凸起环面，相邻的凸起环面间设置有渐进过渡环面，所述柔性内齿轮的齿部啮合连接钢轮的对应外齿轮，所述钢轮通过***的连接法兰固接外部的机壳。
其进一步特征在于：
所述钢轮的外齿轮的齿数比柔性内齿轮的齿数多三个；
所述凸轮的每个凸起环面为相同的结构，所述凸轮的每个渐进过渡环面为相同的结构；
所述凸起环面所对应的柔性内齿轮的齿部啮合对应位置的所述外齿轮的齿部，所述渐进过渡环面用于连接两个相邻的所述凸起环面、并确保顺滑过渡；所述渐进过渡环面的最内凹区域所对应柔性内齿轮的区域为齿分离区；
所述凸起环面包括中心最凸点、两侧过渡弧，所述渐进过渡环面包括中心最内凹区域、两侧渐进过渡弧，所述凸起环面对应侧的过渡弧的末端连接所述渐进过渡环面的对应侧的渐进过渡弧的末端；
所述输出部分为杯型结构，此时整个谐波减速器为杯型谐波减速器；
所述输出部分为礼帽型结构，此时整个谐波减速器为礼帽型谐波减速器。
采用上述技术方案后，谐波减速器装置通过改善波发生器的凸轮结构，使其柔性内齿轮产生弹性变形而呈现三凸，能有三个位置同时啮合对应的外齿轮，因此齿轮齿距误差和累计齿距误差比现有的谐波减速器位置精度和旋转精度更高；在传动过程中，齿与齿面的啮合接触面更多，啮合的齿数比传统的更多，因而单位面积载荷更小，承载力与刚性比传统的精密减速器更高；三次频精密谐波减速器的传动更平稳，工作更稳定，精度更高。
附图说明
图1为本发明的结构示意原理简图；
图2为本发明的具体实施例一的结构图；
图3为本发明的具体实施例二的结构图；
图中序号所对应的名称如下：
波发生器1、输入轴端11、凸轮12、凸起环面121、中心最凸点1211、过渡弧1212、渐进过渡环面122、中心最内凹区域1221、渐进过渡弧1222、柔轮2、柔性内齿轮21、输出部分22、钢轮3、外齿轮31、连接法兰32、柔性轴承4。
具体实施方式
一种三次谐波减速器，见图1-图3：其包括波发生器1、柔轮2、钢轮3，柔轮2包括柔性内齿轮21、输出部分22，波发生器1内置于柔性内齿轮21的内部安装腔内布置，波发生器1包括有输入轴端11、凸轮12，凸轮12的外环周面和柔性内齿轮21的内环周面间环布柔性轴承4，波发生器1的凸轮12具体为三凸结构，凸轮12的外环周上均匀环布有三个凸起环面121，相邻的凸起环面121间设置有渐进过渡环面122，柔性内齿轮21的齿部啮合连接钢3轮的对应外齿轮31，钢轮3通过***的连接法兰32固接外部的机壳。
钢轮3的外齿轮31的齿数比柔性内齿轮21的齿数多三个；
凸轮12的每个凸起环面121为相同的结构，凸轮12的每个渐进过渡环面122为相同的结构；
凸起环面121所对应的柔性内齿轮21的齿部啮合对应位置的外齿轮31的齿部，渐进过渡环面122用于连接两个相邻的凸起环面121、并确保顺滑过渡；渐进过渡环面122的最内凹区域所对应柔性内齿轮21的区域为齿分离区；
凸起环面121包括中心最凸点1211、两侧过渡弧1212，渐进过渡环面122包括中心最内凹区域1221、两侧渐进过渡弧1222，凸起环面121对应侧的过渡弧1212的末端连接渐进过渡环面122的对应侧的渐进过渡弧1222的末端。
具体实施例一、见图2：输出部分22为杯型结构，此时整个谐波减速器为杯型谐波减速器。
具体实施例二、见图3：输出部分22为礼帽型结构，此时整个谐波减速器为礼帽型谐波减速器。
谐波减速器装置通过改善波发生器的凸轮结构，使其柔性内齿轮产生弹性变形而呈现三凸，能有三个位置同时啮合对应的外齿轮，因此齿轮齿距误差和累计齿距误差比现有的谐波减速器位置精度和旋转精度更高；在传动过程中，齿与齿面的啮合接触面更多，啮合的齿数比传统的更多，因而单位面积载荷更小，承载力与刚性比传统的精密减速器更高；高次频精密谐波减速器的传动更平稳，工作更稳定，精度更高。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种三次谐波减速器，其特征在于：其包括波发生器、柔轮、钢轮，所述柔轮包括柔性内齿轮、输出部分，所述波发生器内置于所述柔性内齿轮的内部安装腔内布置，所述波发生器包括有输入轴端、凸轮，所述凸轮的外环周面和所述柔性内齿轮的内环周面间环布柔性轴承，所述波发生器的凸轮具体为三凸结构，所述凸轮的外环周上均匀环布有三个凸起环面，相邻的凸起环面间设置有渐进过渡环面，所述柔性内齿轮的齿部啮合连接钢轮的对应外齿轮，所述钢轮通过***的连接法兰固接外部的机壳。
2.如权利要求1所述的一种三次谐波减速器，其特征在于：所述钢轮的外齿轮的齿数比柔性内齿轮的齿数多三个。
3.如权利要求1所述的一种三次谐波减速器，其特征在于：所述凸轮的每个凸起环面为相同的结构，所述凸轮的每个渐进过渡环面为相同的结构。
4.如权利要求3所述的一种三次谐波减速器，其特征在于：所述凸起环面所对应的柔性内齿轮的齿部啮合对应位置的所述外齿轮的齿部，所述渐进过渡环面用于连接两个相邻的所述凸起环面、并确保顺滑过渡；所述渐进过渡环面的最内凹区域所对应柔性内齿轮的区域为齿分离区。
5.如权利要求3所述的一种三次谐波减速器，其特征在于：所述凸起环面包括中心最凸点、两侧过渡弧，所述渐进过渡环面包括中心最内凹区域、两侧渐进过渡弧，所述凸起环面对应侧的过渡弧的末端连接所述渐进过渡环面的对应侧的渐进过渡弧的末端。
6.如权利要求1所述的一种三次谐波减速器，其特征在于：所述输出部分为杯型结构，此时整个谐波减速器为杯型谐波减速器。
7.如权利要求1所述的一种三次谐波减速器，其特征在于：所述输出部分为礼帽型结构，此时整个谐波减速器为礼帽型谐波减速器。
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