CN110259919A - 一种谐波减速器及其波发生器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种谐波减速器及其波发生器组件，涉及减速器技术领域。其中波发生器组件包括：波发生器及输入轴；所述输入轴的一端设置有第一连接机构，所述波发生器上设置有第二连接机构，通过所述第一连接机构与所述第二连接机构可拆卸装配将所述输入轴与所述波发生器连接；所述输入轴用于与电机轴装配，且所述输入轴的延伸方向与所述电机轴的延伸方向相同。本发明提供的谐波减速器及其波发生器组件结构比传统的一体式更简单，易于波发生器中凸轮轮廓的加工，降低了加工成本；同时便于安装电机时、调整输入轴与电机轴的同轴度。

Description

一种谐波减速器及其波发生器组件

技术领域

本发明涉及减速器技术领域，具体而言，涉及一种谐波减速器及其波发生器组件。

背景技术

减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机马达的回转数减速到所需的回转数，并得到较大转矩的机构。减速器种类繁多，其中，谐波减速器是一种利用行星齿轮传动原理的新型减速器，与一般齿轮传动相比，谐波减速器具有体积小、减速比大、同时啮合齿数多、传动平稳、承载力高、传动精度高等特点，因此被广泛应用于航天、军事、工业机器人等方面。

但目前的谐波减速器通常都是将波发生器与输入轴做成一体的，加工不便利、成本较高，使得输入轴在与电机轴配合时不能保证良好的同轴度，使得输入不够平稳、精确，从而影响了谐波减速机的稳定性和准确性。

发明内容

为解决现有技术中谐波减速器输入轴一体设置、加工成本高、同轴度不好的技术问题，本发明的主要目的在于，提供一种输入轴分体设置的谐波减速器及其波发生器组件。

第一方面，本发明实施例提供了一种波发生器组件，包括：波发生器及输入轴；

所述输入轴的一端设置有第一连接机构，所述波发生器上设置有第二连接机构，通过所述第一连接机构与所述第二连接机构可拆卸装配将所述输入轴与所述波发生器连接；

所述输入轴用于与电机轴装配，且所述输入轴的延伸方向与所述电机轴的延伸方向相同。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述第一连接机构设置为花键，所述第二连接机构设置为花键槽；通过所述花键与所述花键槽装配将所述输入轴与所述波发生器连接。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述第一连接机构设置为平键，所述第二连接机构设置为平键槽；通过所述平键与所述平键槽装配将所述输入轴与所述波发生器连接。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述第一连接机构设置为第一连接卡扣，所述第二连接机构设置为第二连接卡扣；通过所述第一连接卡扣与所述第二连接卡扣卡接装配将所述输入轴与所述波发生器连接。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述输入轴设置为阶梯轴。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，由所述输入轴与所述波发生器连接的一端到所述输入轴远离所述波发生器的一端，所述输入轴的直径依次增大。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述波发生器包括凸轮及第一轴承，所述凸轮的外圈与所述第一轴承的内圈装配，所述凸轮的内圈与所述输入轴连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种谐波减速器,包括柔轮、刚轮及上述任一项所述的一种波发生器组件；所述波发生器的外圈与所述柔轮联动，所述柔轮的外齿与所述刚轮的内齿啮合。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，还包括第二轴承，所述刚轮与所述第二轴承的内圈固定连接，所述柔轮与所述第二轴承的外圈固定连接。

进一步地，在本发明一个较佳的实施例中，所述波发生器包括第一轴承；所述第一轴承为柔性轴承，所述第二轴承为刚性轴承。

本发明实施例中提供的一种谐波减速器及其波发生器组件，所述输入轴与所述波发生器分体设置，结构比传统的一体式更简单，易于波发生器中凸轮轮廓的加工，降低了加工成本；同时便于安装电机时、调整输入轴与电机轴的同轴度。现有技术中输入轴与波发生器一体设置、如图1所示，输入轴与波发生器二者本身具有一定的重量与体积，将电机轴安装于输入轴后需同时带动二者，使得电机轴与输入轴的同轴度不好。本发明实施例中，所述输入轴与所述波发生器分体设置，便于通过调整所述输入轴与电机轴的同轴度、实现调整波发生器与所述电机轴同轴度的目的，同时所述输入轴的延伸方向与所述电机轴延伸方向相同、便于保证所述输入轴与所述电机轴装配后的平衡性；保证谐波减速器的稳定性和准确性。本发明实施例中分体设置的方式采用：在所述输入轴上设置第一连接机构、在所述波发生器上设置第二连接机构，通过所述第一连接机构与所述第二连接机构的装配实现所述输入轴与所述波发生器的连接，不设置额外的连接固定件，结构简单、安装便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是现有技术中波发生器组件的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的波发生器组件结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的输入轴的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的波发生器的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的谐波减速器的结构示意图。

附图标记：

1波发生器 11凸轮 111花键槽 12第一轴承 2输入轴

21阶梯轴 211第一短轴 212第二短轴 22花键 3柔轮

4刚轮 5第二轴承

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

如图2-5所示，本发明一实施例提供的一种波发生器1组件，包括：波发生器1及输入轴2；所述输入轴2的一端设置有第一连接机构，所述波发生器1上设置有第二连接机构，通过所述第一连接机构与所述第二连接机构可拆卸装配将所述输入轴2与所述波发生器1连接；所述输入轴2用于与电机轴装配，且所述输入轴2的延伸方向与所述电机轴的延伸方向相同。所述输入轴2与所述波发生器1分体设置，便于安装电机时、调整输入轴2与电机轴的同轴度。现有技术中输入轴2与波发生器1一体设置、如图1所示，输入轴2与波发生器1二者本身具有一定的重量与体积，将电机轴安装于输入轴2后需同时带动二者，使得电机轴与输入轴2的同轴度不好。本发明实施例中，所述输入轴2与所述波发生器1分体设置，结构比传统的一体式更简单，易于波发生器1中凸轮11轮廓的加工，降低了加工成本；同时便于通过调整所述输入轴2与电机轴的同轴度、实现调整波发生器1与所述电机轴同轴度的目的，同时所述输入轴2的延伸方向与所述电机轴延伸方向相同、便于保证所述输入轴2与所述电机轴装配后的平衡性；保证谐波减速器的稳定性和准确性。本发明实施例中分体设置的方式采用：在所述输入轴2上设置第一连接机构、在所述波发生器1上设置第二连接机构，通过所述第一连接机构与所述第二连接机构的装配实现所述输入轴2与所述波发生器1的连接，不设置额外的连接固定件，结构简单、安装便捷。

现有技术中分体式设置的输入轴2结构，往往需要借助额外的固定件实现输入轴2与波发生器1的连接，例如采用螺钉或十字压块的形式，往往使得波发生器1的结构复杂，增加波发生器1的加工难度和成本。如图2-5所示，本发明一实施例提供的波发生器1组件中，所述第一连接机构设置为花键22，所述第二连接机构设置为花键槽111，本实施例中具体的花键槽111设置于凸轮11上；通过所述花键22与所述花键槽111装配将所述输入轴2与所述波发生器1连接。输入轴2的端部花键22的加工可采用模具一次加工成型、花键槽111可采用于凸轮11一次加工成型，结构简单、加工简便，而且不需设置额外的连接结构，即可以实现输入轴2与凸轮11的装配。凸轮11内圈与输入轴2使用花键22连接方式实现输入轴2的分体设置，有效提高波发生器1与电机轴的同轴度，从而提高传动精度；而且由于凸轮11的外轮廓为特殊形状，例如椭圆型、余弦曲线型、组合方程型等，将凸轮11与输入轴2作为分体式后，结构比传统的一体式简单，更易于凸轮11轮廓的加工，进一步降低了加工成本。

输入轴2与波发生器1凸轮11的分体式设置还可采用其他方式，本发明另一实施例提供的波发生器1组件中，所述第一连接机构设置为平键，所述第二连接机构设置为平键槽，本实施例中平键槽设置于凸轮11上，输入轴2与凸轮11内圈装配；通过所述平键与所述平键槽装配将所述输入轴2与所述波发生器1连接。本发明其他实施例提供的波发生器1组件中，所述第一连接机构还可设置为第一连接卡扣，所述第二连接机构还可设置为第二连接卡扣；通过所述第一连接卡扣与所述第二连接卡扣卡接装配将所述输入轴2与所述波发生器1连接。只是与花键22连接相比，平键连接对中性低、卡扣装配精度低，上述花键22连接的方式是较优的实施方式。

另外，现有技术中的输入轴2的轴径一般单一，不能使得波发生器1与不同轴径电机进行连接，只能用于同一轴径的电机，使得波发生器1通用性不强。为解决这一问题，如图2-5所示，本发明一实施例提供的波发生器1组件中，所述输入轴2设置为阶梯轴21。阶梯轴21的设置能够为输入轴2提供多于一个的输入轴2的轴径，从而可以匹配其余轴径的电机，提高波发生器1与电机轴连接过程中的通用性。将波发生器1的凸轮11内圈和输入轴2设计为分体式，并将输入轴2设计为分段式阶梯轴21，可以根据与波发生器1相连接的电机轴的轴径来选择不同轴径的输入轴2，增加了同一型号波发生器1的通用性。

阶梯轴21的设置可根据实际需要进行，如图3所示，本实施例中，由所述输入轴2与所述波发生器1连接的一端到所述输入轴2远离所述波发生器1的一端，所述输入轴2的直径依次增大。由输入轴2设置花键22端到靠近电机的一端，包括了第一短轴211及第二短轴212，第一短轴211的直径小于所述第二短轴212，第一短轴211可适配一个轴径的电机，第二短轴212可适配另一轴径的电机，增加输入轴2的适用性、从而提升波发生器1的通用性。

如图2、4所示，本发明上述实施例提供的波发生器1组件中，所述波发生器1包括凸轮11及第一轴承12，所述凸轮11的外圈与所述第一轴承12的内圈装配，所述凸轮11的内圈与所述输入轴2连接。本实施例中，凸轮11的内圈处设置花键槽111，与输入轴2的花键22装配。

其中，本发明另一实施例提供的一种谐波减速器,如图5所示，包括柔轮3、刚轮4及所述的一种波发生器1组件；所述波发生器1的外圈与所述柔轮3联动，所述柔轮3的外齿与所述刚轮4的内齿啮合。与一般齿轮传动相比，谐波减速器具有体积小、减速比大、同时啮合齿数多、传动平稳、承载力高、传动精度高等特点。因此被广泛应用于航天、军事、工业机器人等方面。本发明实施例中提供的谐波减速器，其输入轴2与波发生器1的凸轮11分体设置、以花键22连接方式连接，使得凸轮11的加工更简便、节约加工成本，同时使得输入轴2与电机轴配合时具有良好的同轴度，使波发生器1输入平稳、精确，从而保证谐波减速器的稳定性和准确性。

如图5所示，本实施例中，还包括第二轴承5，所述刚轮4与所述第二轴承5的内圈固定连接，所述柔轮3与所述第二轴承5的外圈固定连接。其中，本实施例中，所述波发生器1包括第一轴承12；所述第一轴承12为柔性轴承，所述第二轴承5为刚性轴承。

波发生器1通过与柔轮3的联动配合，电机带动输入轴2进而带动波发生器1转动、波发生器1带动柔轮3转动；柔轮3上的外齿与刚轮上的内齿啮合，由于运动时将刚轮固定，刚轮使得柔轮3与波发生器1反向运动。其中波发生器1由内外圈特殊轮廓的凸轮11和柔性轴承(第一轴承12)组成，凸轮11外圈与柔性轴承通过过盈方式配合，凸轮11内圈和输入轴2通过花键22连接。

综上，本发明实施例中提供的一种谐波减速器，其具有分体式设置的波发生器1凸轮11与输入轴2，以及刚轮、刚性轴承(第二轴承5)、柔轮3、连接螺钉等结构。波发生器1由电机带动作为输入端，柔轮3为薄壁帽形、作为减速器的输出端，刚轮固定；刚性轴承(第二轴承5)起支撑和连接作用，刚性轴承(第二轴承)一端的外圈与柔轮3连接，刚性轴承(第二轴承)的另一端的内圈与刚轮4通过螺钉固连。由于采用了分体式波发生器1组件，将波发生器1与输入轴2端做成分体式，同时输入轴2设置为阶梯轴21形式，提高了波发生器1输入端与不同轴径的电机轴连接的通用性，同时易于凸轮11轮廓的加工、降低加工成本，使用花键22连接方式，提高波发生器1与电机轴的同轴度，从而提高传动精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，也即空调正常安装时对应的方位。仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种波发生器组件，其特征在于，包括：波发生器(1)及输入轴(2)；

所述输入轴(2)的一端设置有第一连接机构，所述波发生器(1)上设置有第二连接机构，通过所述第一连接机构与所述第二连接机构可拆卸装配将所述输入轴(2)与所述波发生器(1)连接；

所述输入轴(2)用于与电机轴装配，且所述输入轴(2)的延伸方向与所述电机轴的延伸方向相同。

2.根据权利要求1所述的一种波发生器组件，其特征在于，所述第一连接机构设置为花键(22)，所述第二连接机构设置为花键槽(111)；通过所述花键(22)与所述花键槽(111)装配将所述输入轴(2)与所述波发生器(1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种波发生器组件，其特征在于，所述第一连接机构设置为平键，所述第二连接机构设置为平键槽；通过所述平键与所述平键槽装配将所述输入轴(2)与所述波发生器(1)连接。

4.根据权利要求1所述的一种波发生器组件，其特征在于，所述第一连接机构设置为第一连接卡扣，所述第二连接机构设置为第二连接卡扣；通过所述第一连接卡扣与所述第二连接卡扣卡接装配将所述输入轴(2)与所述波发生器(1)连接。

5.根据权利要求1所述的一种波发生器组件，其特征在于，所述输入轴(2)设置为阶梯轴(21)。

6.根据权利要求5所述的一种波发生器组件，其特征在于，由所述输入轴(2)与所述波发生器(1)连接的一端到所述输入轴(2)远离所述波发生器(1)的一端，所述输入轴(2)的直径依次增大。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种波发生器组件，其特征在于，所述波发生器(1)包括凸轮(11)及第一轴承(12)，所述凸轮(11)的外圈与所述第一轴承(12)的内圈装配，所述凸轮(11)的内圈与所述输入轴(2)连接。

8.一种谐波减速器,其特征在于，包括柔轮(3)、刚轮(4)及权利要求1-7任一项所述的一种波发生器(1)组件；所述波发生器(1)的外圈与所述柔轮(3)联动，所述柔轮(3)的外齿与所述刚轮(4)的内齿啮合。

9.根据权利要求8所述的一种谐波减速器,其特征在于，还包括第二轴承(5)，所述刚轮(4)与所述第二轴承(5)的内圈固定连接，所述柔轮(3)与所述第二轴承(5)的外圈固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种谐波减速器,其特征在于，所述波发生器(1)包括第一轴承(12)；所述第一轴承(12)为柔性轴承，所述第二轴承(5)为刚性轴承。