CN113738846B - 一种新型结构的谐波减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型结构的谐波减速器，属于减速器的技术领域，其包括壳体、柔轮、钢轮以及波发生器，钢轮安装于壳体的一端，钢轮内侧设置有内齿，柔轮外侧设置有与内齿相啮合的外齿，还包括连接组件和负载件，连接组件包括连接法兰和入力轴，连接法兰安装于钢轮远离壳体的一侧，入力轴通过连接轴承转动安装于连接法兰，连接法兰的外侧开设有与自身内部相连通的安装孔，波发生器包括凸轮，凸轮通过柔性轴承与柔轮相连接，负载件安装于柔轮远离凸轮的一端，入力轴与凸轮固定连接。本申请具有便于工作人员对谐波减速器与电机进行安装，同时有利于保证谐波减速器安装后各部件传动时的稳定性的效果。

Description

一种新型结构的谐波减速器
技术领域
本发明涉及减速器领域，尤其是涉及一种新型结构的谐波减速器。
背景技术
谐波减速器是一种靠中间柔性零件的可控弹性变形来实现运动和动力传递的装置。主要应用于机器人、航空航天、精密仪器等领域，谐波减速器与一般减速器相比具有传动比大、传动精度高、结构简单、体积小、重量轻等优点。
相关技术中的谐波减速器通常包括壳体、刚轮、波发生器以及柔轮，刚轮固定于壳体，刚轮呈筒状且刚轮内部设置有内齿，柔轮转动连接于壳体，柔轮呈筒状且柔轮外部设置有与刚轮齿牙啮合的外齿，波发生器安装于电机的输出轴，柔轮套设于波发生器的凸轮外，电机的输出轴驱动波发生器转动时，柔轮因外齿与内齿的啮合而减速转动，从而带动连接于柔轮底部的负载转动以使负载执行某种目标任务。
针对上述中的相关技术，发明人认为谐波减速器与电机安装时需先安装法兰，随后再对波发生器进行安装，之后将柔轮套设于波发生器的凸轮外后再对壳体和法兰进行固定，操作繁琐。
发明内容
为了便于工作人员对谐波减速器与电机进行安装，本申请提供一种新型结构的谐波减速器。
本申请提供的一种新型结构的谐波减速器采用如下的技术方案：
一种新型结构的谐波减速器，包括壳体、柔轮、刚轮以及波发生器，所述刚轮安装于壳体的一端，所述刚轮内侧设置有内齿，所述柔轮外侧设置有与内齿相啮合的外齿，还包括连接组件和负载件，所述连接组件包括连接法兰和入力轴，所述连接法兰安装于刚轮远离壳体的一侧，所述连接法兰用于与电机的壳体相连接，所述入力轴通过连接轴承转动安装于连接法兰，所述入力轴用于与电机的输出轴相连接，所述连接法兰的外侧开设有与自身内部相连通的安装孔，所述波发生器包括凸轮，所述凸轮通过柔性轴承与柔轮相连接，所述负载件安装于柔轮远离凸轮的一端，所述入力轴与凸轮固定连接。
通过采用上述技术方案，将连接法兰安装于电机的壳体，随后通过安装孔将入力轴安装于电机的输出轴即可完成对谐波减速器与电机的安装，电机驱动入力轴转动时，波发生器的凸轮通过柔性轴承带动柔轮一同转动，柔轮因外齿与内齿的啮合而带动负载件减速转动，工作人员对谐波减速器与电机进行安装时无需依次对各拆分的部件进行安装，从而使得工作人员对谐波减速器与电机的安装操作简便，同时，谐波减速器一体化且安装时无需对各传动部件进行拆装的设置，有利于保证谐波减速器安装后各部件传动时的稳定性。
可选的，所述安装孔卡接配合有启闭安装孔孔口的密封盖。
通过采用上述技术方案，密封盖的设置有利于保证连接法兰安装后的密封性，使得外部物体不易通过安装孔进入至内干涉入力轴的转动，保证入力轴转动时的稳定性，同时，使得灰尘等杂质不易通过安装孔进入至连接法兰内对入力轴造成污染。
可选的，所述入力轴远离柔轮的一端开设有卡位孔，所述卡位孔与电机的输出轴插接配合，所述入力轴远离柔轮的一端开设有与卡位孔相连通的固定槽，所述固定槽延伸至入力轴的侧壁，所述入力轴靠近卡位孔孔口的自由端开设有活动槽，所述活动槽与卡位孔相连通，所述入力轴靠近卡位孔孔口的自由端设置有与安装孔对应的固定螺栓，所述固定螺栓转动时，所述固定槽的两槽壁朝相互靠近或远离的方向运动。
通过采用上述技术方案，将电机的输出轴***至卡位孔内，并旋拧固定螺栓使得固定槽的两槽壁朝相互靠近的方向运动时，卡位孔孔的孔口一同缩小，从而能够实现对电机输出轴的夹持固定，活动槽的设置使得入力轴的受力能够分段，从而使得入力轴对电机的输出轴夹持固定时入力轴不易因受力不均而损坏，有利于保证入力轴的使用寿命。
可选的，所述入力轴的外周面凸设有卡位部，所述入力轴的外周面卡接配合有第一卡簧，所述连接轴承的内圈位于卡位部与第一卡簧之间，所述卡位部与连接法兰之间设置有第一油封。
通过采用上述技术方案，卡位部与第一卡簧的设置有利于保证连接轴承所在位置的稳定性，从而便于谐波减速器的稳定传动，第一油封的设置使得水分等杂质不易进入至连接轴承的所在位置，从而有利于保证连接轴承运转时的稳定性。
可选的，所述连接法兰内周面凸设有与卡位部位置对应的限位部，所述连接法兰的内周面卡接配合有与第一卡簧位置对应的第二卡簧，所述连接轴承的外圈位于限位部与第二卡簧之间。
通过采用上述技术方案，第二卡簧的设置起到对连接轴承进一步的限位作用，有利于进一步保证连接轴承所在位置的稳定性，同时，第二卡簧还起到对入力轴进一步的限位作用，使得入力轴运转时不易发生轴向位移，从而进一步保证入力轴转动时的稳定性。
可选的，所述入力轴与凸轮通过键连接，所述入力轴远离连接法兰的一端通过螺栓固定连接有限位垫片，所述限位垫片朝向入力轴的一侧抵触于凸轮。
通过采用上述技术方案，键连接的设置有利于保证入力轴与凸轮转动时的同步稳定性，限位垫片对凸轮转动时轴向方向的运动进行了限位，从而有利于保证凸轮转动时的稳定性，螺栓固定的方式使得限位垫片的拆装操作简便，便于对限位垫片进行检修与维护。
可选的，所述波发生器还包括通过螺栓固定于凸轮的卡位板，所述凸轮朝向卡位板的一侧开设有延伸至凸轮外周面的容置槽，所述柔性轴承位于容置槽内，所述卡位板朝向凸轮的一侧抵触于柔性轴承。
通过采用上述技术方案，卡位板与容置槽的配合起到对柔性轴承所在位置进一步的限位作用，从而使得柔性轴承不易发生轴向位移，有利于保证柔性轴承运转时的稳定性。
可选的，所述负载件为交叉滚子轴承，所述柔轮远离入力轴的一端设置有缓冲件，所述柔轮和缓冲件通过螺栓固定于交叉滚子轴承的内圈，所述交叉滚子轴承的外圈通过螺栓固定于壳体，所述交叉滚子轴承的内圈与外圈之间设置有第二油封，所述第二油封位于交叉滚子轴承远离柔轮的一侧。
通过采用上述技术方案，缓冲件的设置起到对柔轮固定时的缓冲作用，从而使得柔轮固定时不易受损，交叉滚子轴承能够同时承受径向、轴向以及倾覆载荷，承载能力强，便于柔轮对负载的稳定输出，同时，第二油封的设置使得水分等杂质不易进入至交叉滚子轴承的内圈和外圈之间，从而有利于进一步保证交叉滚子轴承运转时的稳定性。
可选的，所述壳体与交叉滚子轴承的外圈之间设置有密封胶圈。
通过采用上述技术方案，密封胶圈的设置有利于进一步保证壳体与交叉滚子轴承之间的密闭性能，使得外部杂质不易进入至交叉滚子轴承的所在位置，从而保证交叉滚子轴承的使用寿命。
可选的，所述壳体外侧一体设置有法兰连接部。
通过采用上述技术方案，法兰连接部的设置便于使壳体与外部其他部件相连接，从而进一步保证壳体所在位置的稳定性。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、工作人员对谐波减速器与电机进行安装时无需依次对各拆分的部件进行安装，从而使得工作人员对谐波减速器与电机的安装操作简便。
2、谐波减速器一体化且安装时无需对各传动部件进行拆装的设置，有利于保证谐波减速器安装后各部件传动时的稳定性。
3、活动槽的设置使得入力轴的受力能够分段，从而使得入力轴对电机的输出轴夹持固定时入力轴不易因受力不均而损坏，有利于保证入力轴的使用寿命。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例整体结构的剖视示意图。
图3是图2中A部分的局部放大示意图。
图4是本申请实施例整体结构的***示意图。
图5是图4中B部分的局部放大示意图。
附图标记说明：
1、壳体；2、柔轮；3、刚轮；4、波发生器；401、凸轮；402、卡位板；5、负载件；6、法兰连接部；7、第一凸起部；8、第一O型圈；9、连接法兰；10、入力轴；11、第二凸起部；12、第二O型圈；13、螺纹连接孔；14、连接轴承；15、卡位孔；16、固定槽；17、活动槽；18、固定螺栓；19、安装孔；20、密封盖；21、固定平面；22、卡位部；23、第一卡槽；24、第一卡簧；25、限位部；26、第二卡槽；27、第二卡簧；28、第一油封；29、键；30、限位垫片；31、柔性轴承；32、容置槽；33、内齿；34、外齿；35、密封胶圈；36、第三凸起部；37、第二油封；38、缓冲件；39、紧固螺栓。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种新型结构的谐波减速器。参照图1和图2，新型结构的谐波减速器包括壳体1、柔轮2、刚轮3、波发生器4、负载件5以及连接组件，其中，壳体1大致呈圆筒状，壳体1的外周面一体设置有法兰连接部6，以便于壳体1与其他部件相连接，从而保证壳体1所在位置的稳定性。
参照图2和图3，刚轮3呈圆筒状，刚轮3的一端与壳体1的一端相贴合，刚轮3通过绕自身轴线周向均匀分布的多个螺栓与固定壳体1固定连接，为保证刚轮3与壳体1固定后的密封性，刚轮3朝向壳体1的一端一体设置有呈圆环状的第一凸起部7，第一凸起部7的外周面抵触于壳体1的内周面，且第一凸起部7的外周面嵌设安装有第一O型圈8，第一O型圈8抵紧壳体1的内周面。
继续参照图2和图3，连接组件包括连接法兰9和入力轴10，连接法兰9通过绕自身轴线周向均匀分部的多个螺栓固定安装于钢圈远离壳体1的一端，为保证连接法兰9与钢圈间的密封性，连接法兰9朝向钢圈的一端一体设置有呈圆环状的第二凸起部11，第二凸起部11的外周面抵触于钢圈的内周面，且第二凸起部11的外周面嵌设安装有第二O型圈12，第二O型圈12抵紧钢圈的内周面。
参照图1和图2，连接法兰9远离钢圈的一端开设有绕自身轴线周向均匀分布的多个螺纹连接孔13，以便于连接法兰9与电机的壳体1固定连接。入力轴10通过连接轴承14转动安装于连接法兰9，为便于入力轴10与电机的输出轴固定连接，入力轴10靠近连接法兰9远离钢圈的一端开设有卡位孔15，电机的输出轴与卡位孔15插接配合。
参照图4和图5，入力轴10开设有卡位孔15的一端还开设有固定槽16，固定槽16呈长条状且与卡位孔15连通，固定槽16延伸至入力轴10的侧壁。入力轴10靠近卡位孔15孔口的自由端开设有沿入力轴10径向延伸的活动槽17，活动槽17与卡位孔15和固定槽16相连通。入力轴10靠近卡位孔15孔口的自由端螺纹配合有固定螺栓18，固定螺栓18转动时，固定槽16的两槽壁朝相互靠近或远离的方向运动，从而能够实现对插接于卡位孔15内电机输出轴的夹持固定。
参照图2和图4，为便于工作人员对固定螺栓18进行转动，连接法兰9的外周面开设有安装孔19，安装孔19与连接法兰9的内部相连通，且安装孔19与固定螺沿连接法兰9的径向分布，以便于工作人员通过安装孔19实现对固定螺栓18的旋拧。为使外界物质不易通过安装孔19进入至连接法兰9内影响入力轴10的转动，连接法兰9卡接配合有启闭安装孔19孔口的密封盖20。连接法兰9的外周面设置有固定平面21，密封盖20封闭安装孔19孔口时，密封盖20位于安装孔19外的一侧与固定平面21相贴合，从而有利于保证密封盖20封闭安装孔19孔口时所在位置的稳定性。
参照图2和图3，为保证连接轴承14运转时的稳定性，入力轴10的外周面凸设有呈圆环状的卡位部22，入力轴10的外周面开设有呈圆环状的第一卡槽23，第一卡槽23内卡接配合有第一卡簧24，连接轴承14的内圈位于卡位部22与第一卡簧24之间，且连接轴承14的内圈的两个端面分别抵触于卡位部22和第一卡簧24。
继续参照图2和图3，连接法兰9的内周面凸设有与卡位部22位置对应的限位部25，连接法兰9的内周面开设有呈圆环状的第二卡槽26，第二卡槽26内卡接配合有与第一卡簧24位置对应的第二卡簧27，连接轴承14的外圈位于限位部25与第二卡簧27之间，且连接轴承14的外圈的两个端面分别抵触于限位部25和第二卡簧27，从而起到对连接轴承14和入力轴10运转时的限位作用，保证入力轴10和连接轴承14运转时所在位置的稳定性。限位部25与卡位部22靠近卡位孔15设置，限位部25与卡位部22之间设置有第一油封28，以使得水分等杂质不易进入至连接轴承14的所在位置。
参照图2，波发生器4包括凸轮401和卡位板402，入力轴10与凸轮401通过键29连接，以保证入力轴10和凸轮401转动时的同步稳定性。为进一步保证凸轮401和入力轴10固定后的稳定性，入力轴10远离开设有卡位孔15的一端通过螺栓固定连接有限位垫片30，限位垫片30朝向入力轴10的一侧抵触于凸轮401，以对凸轮401的所在位置进一步限位。
参照图2和图3，凸轮401通过柔性轴承31与柔轮2进行连接，为进一步保证柔性轴承31运转时所在位置的稳定性，凸轮401远离限位垫片30的一侧开设有环状的容置槽32，容置槽32延伸至凸轮401的外周面，柔性轴承31位于容置槽32内。卡位板402通过绕自身轴线周向均匀分布的多个螺栓固定于凸轮401远离限位垫片30的一侧，且卡位板402朝向凸轮401的一侧抵触于柔性轴承31的内圈，以起到对柔性轴承31转动时进一步的限位作用。
参照图4和图5，刚轮3的内周面即刚轮3的内侧一体设置有一圈内齿33。柔轮2呈圆筒状，柔轮2的外周面即柔轮2的外侧设置有一圈外齿34，外齿34与内齿33相啮合，本申请实施例中内齿33的数量比外齿34的数量多两个，以使得柔轮2随凸轮401一同转动时，柔轮2因内齿33与外齿34的啮合而稳定减速转动。
参照图2和图4，负载件5在本申请实施例选为交叉滚子轴承，交叉滚子轴承的外圈通过螺栓与壳体1固定连接。为保证交叉滚子轴承的外圈与壳体1间的密封性，交叉滚子轴承的外圈靠近壳体1的一侧安装有密封胶圈35，壳体1朝向交叉滚子轴承的一侧一体设置有一圈第三凸起部36，第三凸起部36的外周面抵触于交叉滚子轴承的外圈的内周面，第三凸起部36的端面抵紧密封胶圈35。为使外界杂质不易进入至交叉滚子轴承的外圈与内圈之间，交叉滚子轴承的外圈与内圈之间设置有第二油封37，第二油封37位于交叉滚子轴承远离壳体1的一侧。
参照图2，柔轮2远离入力轴10的一端设置有缓冲件38，缓冲件38呈圆筒状，柔轮2绕自身轴线周向均匀分布有多个紧固螺栓39，各紧固螺栓39依次穿设于缓冲件38和柔轮2并与交叉滚子轴承的内圈螺纹配合，以实现对缓冲件38、柔轮2和交叉滚子轴承的内圈的固定，缓冲件38的设置分散了柔轮2与交叉滚子轴承的内圈固定时的受力，从而使得柔轮2与交叉滚子轴承的内圈固定时不易受损。
本申请实施例一种新型结构的谐波减速器的实施原理为：使用时，首先将连接法兰9通过螺栓安装于电机的壳体1，随后通过安装孔19将入力轴10通过螺栓固定安装于电机的输出轴即可完成对谐波减速器与电机的安装，电机驱动入力轴10转动时，波发生器4的凸轮401通过柔性轴承31带动柔轮2一同转动，柔轮2因外齿34与内齿33的啮合而带动交叉滚子轴承的内圈减速转动，从而使得与交叉滚子轴承固定连接的部件可以执行某种目标任务。
工作人员对谐波减速器与电机进行安装时无需依次对各拆分的部件进行安装，从而使得工作人员对谐波减速器与电机的安装操作简便，同时，谐波减速器一体化且安装时无需对各传动部件进行拆装的设置，有利于保证谐波减速器安装后各部件传动时的稳定性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型结构的谐波减速器，包括壳体(1)、柔轮(2)、钢轮(3)以及波发生器(4)，所述钢轮(3)安装于壳体(1)的一端，所述钢轮(3)内侧设置有内齿(33)，所述柔轮(2)外侧设置有与内齿(33)相啮合的外齿(34)，其特征在于：还包括连接组件和负载件(5)，所述连接组件包括连接法兰(9)和入力轴(10)，所述连接法兰(9)安装于钢轮(3)远离壳体(1)的一侧，所述连接法兰(9)用于与电机的壳体(1)相连接，所述入力轴(10)通过连接轴承(14)转动安装于连接法兰(9)，所述入力轴(10)用于与电机的输出轴相连接，所述连接法兰(9)的外侧开设有与自身内部相连通的安装孔(19)，所述波发生器(4)包括凸轮(401)，所述凸轮(401)通过柔性轴承(31)与柔轮(2)相连接，所述负载件(5)安装于柔轮(2)远离凸轮(401)的一端，所述入力轴(10)与凸轮(401)固定连接；
所述入力轴(10)远离柔轮(2)的一端开设有卡位孔(15)，所述卡位孔(15)与电机的输出轴插接配合，所述入力轴(10)远离柔轮(2)的一端开设有与卡位孔(15)相连通的固定槽(16)，所述固定槽(16)延伸至入力轴(10)的侧壁，所述入力轴(10)靠近卡位孔(15)孔口的自由端开设有活动槽(17)，所述活动槽(17)与卡位孔(15)相连通，所述入力轴(10)靠近卡位孔(15)孔口的自由端设置有与安装孔(19)对应的固定螺栓(18)，所述固定螺栓(18)转动时，所述固定槽(16)的两槽壁朝相互靠近或远离的方向运动；
所述安装孔(19)卡接配合有启闭安装孔(19)孔口的密封盖(20)，所述连接法兰(9)的外周面设置有固定平面(21)，所述密封盖(20)封闭安装孔(19)孔口时，所述密封盖(20)位于安装孔外的一侧与固定平面(21)相贴合；
所述入力轴(10)的外周面凸设有卡位部(22)，所述入力轴(10)的外周面卡接配合有第一卡簧(24)，所述连接轴承(14)的内圈位于卡位部(22)与第一卡簧(24)之间，所述卡位部(22)与连接法兰(9)之间设置有第一油封(28)；
所述连接法兰(9)内周面凸设有与卡位部(22)位置对应的限位部(25)，所述连接法兰(9)的内周面卡接配合有与第一卡簧(24)位置对应的第二卡簧(27)，所述连接轴承(14)的外圈位于限位部(25)与第二卡簧(27)之间；
所述波发生器(4)还包括通过螺栓固定于凸轮(401)的卡位板(402)，所述凸轮(401)朝向卡位板(402)的一侧开设有延伸至凸轮(401)外周面的容置槽(32)，所述柔性轴承(31)位于容置槽(32)内，所述卡位板(402)朝向凸轮(401)的一侧抵触于柔性轴承(31)；
所述入力轴(10)与凸轮(401)通过键(29)连接，所述入力轴(10)远离连接法兰(9)的一端通过螺栓固定连接有限位垫片(30)，所述限位垫片(30)朝向入力轴(10)的一侧抵触于凸轮(401)；
所述负载件(5)为交叉滚子轴承，所述柔轮(2)远离入力轴(10)的一端设置有缓冲件(38)，所述柔轮(2)和缓冲件(38)通过螺栓固定于交叉滚子轴承的内圈，所述交叉滚子轴承的外圈通过螺栓固定于壳体(1)，所述交叉滚子轴承的内圈与外圈之间设置有第二油封(37)，所述第二油封(37)位于交叉滚子轴承远离柔轮(2)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种新型结构的谐波减速器，其特征在于：所述壳体(1)与交叉滚子轴承的外圈之间设置有密封胶圈(35)。
3.根据权利要求1所述的一种新型结构的谐波减速器，其特征在于：所述壳体(1)外侧一体设置有法兰连接部(6)。
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