CN207229700U - 一种机械臂用谐波减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种机械臂用谐波减速器，包括：波发生器、谐波柔轮、输出环、输出端盖、谐波刚轮、减速器壳体；所述减速器壳体的侧壁上设置有螺纹孔；所述谐波刚轮具有内腔，所述波发生器和所述谐波柔轮设置在所述内腔中；所述谐波刚轮与所述减速器壳体固定连接，且贴合连接，所述谐波刚轮与所述波发生器转动连接，所述谐波刚轮与所述谐波柔轮内齿啮合；所述谐波柔轮与所述输出端盖固定连接，且贴合连接；所述输出环设置在所述输出端盖和所述减速器壳体之间，且所述输出环的侧壁上设置有螺纹孔。与现有技术相比，本实用新型实施例提供的谐波减速器采用侧面输出的方式输出动力，可以减小谐波减速器的轴向体积，从而使得机械臂关节的体积减小。

Description

一种机械臂用谐波减速器

技术领域

本发明涉及机械臂技术领域，特别是涉及一种机械臂用谐波减速器。

背景技术

谐波传动减速器，是一种靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。

目前在工业机器人领域中，谐波减速器被广泛应用到机械臂的关节部位。传统的谐波减速器一般包括：波发生器、谐波柔轮、输出端盖、谐波刚轮、减速器壳体。并且，传统的谐波减速器一般采用的是轴向输出的方式，因此，在谐波减速器的输出端盖的端面上还设置有法兰等固定件，在固定件上设置有螺纹孔，谐波减速器通过螺纹孔输出动力。因此，传统的谐波减速器的轴向体积较大，进而导致应用了传统谐波减速器的机械臂关节的体积较大。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种机械臂用谐波减速器，以减小机械臂关节的体积。具体技术方案如下：

一种谐波减速器，所述谐波减速器具有拼装结构，所述谐波减速器包括：波发生器、谐波柔轮、输出环、输出端盖、谐波刚轮、减速器壳体；

所述减速器壳体的侧壁上设置有螺纹孔；

所述谐波刚轮具有内腔，所述波发生器和所述谐波柔轮设置在所述内腔中；

所述谐波刚轮与所述减速器壳体固定连接，且贴合连接，所述谐波刚轮与所述波发生器转动连接，所述谐波刚轮与所述谐波柔轮内齿啮合；

所述谐波柔轮与所述输出端盖固定连接，且贴合连接；

所述输出环设置在所述输出端盖和所述减速器壳体之间，且所述输出环的侧壁上设置有螺纹孔。

可选地，还包括：波发生器定位轴；

所述波发生器定位轴与所述波发生器同轴设置，所述波发生器定位轴与所述波发生器转动连接，所述波发生器定位轴设置在所述波发生器与所述谐波柔轮之间，且所述波发生器定位轴为中空轴。

可选地，所述波发生器具体为中空轴，且，所述中空轴的中空孔的内壁，沿所述中空孔的轴向方向，设置有贯穿所述中空孔的凹槽。

可选地，所述凹槽的数量为两个，且，所述两个凹槽对称设置。

可选地，所述波发生器外壁安装有波发生器柔性轴承；

所述波发生器柔性轴承与所述波发生器之间为过盈配合连接、所述谐波刚轮和所述谐波柔轮之间为齿形啮合。

可选地，所述减速器壳体包括相邻固定连接的固定环和输入端盖；

所述输入端盖与所述波发生器相邻，且所述输入端盖与所述波发生器转动连接；

所述固定环、所述谐波刚轮和所述波发生器顺次连接，且所述固定环的侧壁上设置有螺纹孔。

可选地，还包括：X型密封圈、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、交叉滚子轴承和轴承挡圈；

所述第二深沟球轴承位于所述波发生器与所述输入端盖之间，所述第一深沟球轴承位于所述波发生器与所述波发生器定位轴之间，且所述第一深沟球轴承和所述第二深沟球轴承之间间隔有预设距离；

所述交叉滚子轴承的外圈分别与所述输出环，和所述输出端盖固定连接，所述交叉滚子轴承的内圈与所述固定环固定连接；

所述X型密封圈位于所述固定环和所述输出环之间，所述X型密封圈、所述输出环、所述交叉滚子轴承顺次相邻连接；

所述固定环和所述输出端盖之间安装有轴承挡圈，且所述轴承挡圈与所述交叉滚子轴承相邻，所述输出环、所述交叉滚子轴承、所述输出端盖顺次相邻连接。

可选地，所述波发生器定位轴、所述谐波柔轮和输出端盖顺次通过螺钉连接。

可选地，所述输出环和所述输出端盖之间通过螺钉连接。

可选地，所述轴承挡圈和所述固定环之间通过螺钉连接。

本发明实施例提供的谐波减速器具有拼装结构，且在输出端盖和减速器壳体之间设置有输出环，输出环以及减速器壳体的侧壁上设置有螺纹孔，从波发生器输入的动力，顺次经过谐波柔轮、输出端盖和输出环后减速输出。

也就是说，本发明实施例提供的谐波减速器采用侧面输出的方式输出动力，与现有技术相比，无需在谐波减速器的输出端盖的端面上还设置有法兰等固定件，可以减小谐波减速器的轴向体积，从而使得机械臂关节的体积减小。并且，谐波柔轮与输出端盖之间，以及谐波刚轮与减速器壳体之间分别为贴合连接，使得该谐波减速器结构更加紧凑，整体体积减小，可以进一步减小谐波减速器整体的体积，从而进一步使得机械臂关节的体积减小。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本实用新型所提供机械臂用谐波减速器具体实施例的轴向剖视结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型所提供机械臂用谐波减速器具体实施例的立体结构示意图。

其中，图1至图3中各组件名称与相应附图标记之间的对应关系为：

1第一深沟球轴承；

2波发生器柔性轴承；

3谐波刚轮；

4输出环；

5波发生器定位轴；

6谐波柔轮；

7第二深沟球轴承；

8输入端盖；

9波发生器；

10固定环；

11X型密封圈；

12交叉滚子轴承；

13轴承挡圈；

14输出端盖。

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做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。

为减小机械臂关节的体积，本发明实施例提供了一种机械臂用谐波减速器。

请结合图1和图2，图1为本实用新型所提供机械臂用谐波减速器具体实施例的轴向剖视结构示意图；图2为图1的俯视图。

本具体实施例所提供的机械臂用谐波减速器具有拼装结构，该谐波减速器包括：谐波刚轮3、输出环4、谐波柔轮6、波发生器9、输出端盖14、减速器壳体。

其中，速器壳体的侧壁上设置有螺纹孔；谐波刚轮3具有内腔，波发生器9和谐波柔轮6设置在所述内腔中；谐波刚轮3与减速器壳体固定连接，且贴合连接，谐波刚轮3与波发生器9转动连接，谐波刚轮3与谐波柔轮6内齿啮合；谐波柔轮6与输出端盖14固定连接，且贴合连接；输出环4设置在输出端盖14和减速器壳体之间，且输出环4的侧壁上设置有螺纹孔。为了便于更好地理解机械臂用谐波减速器的具体结构，请一并参见图3，图3为本实用新型所提供机械臂用谐波减速器具体实施例的立体结构示意图。

本发明实施例提供的谐波减速器具有拼装结构，且在输出端盖14和减速器壳体之间设置有输出环4，输出环4以及减速器壳体的侧壁上设置有螺纹孔，从波发生器9输入的动力，顺次经过谐波柔轮6、输出端盖14和输出环4后输出。

也就是说，本发明实施例提供的谐波减速器采用侧面输出的方式输出动力，与现有技术相比，无需在谐波减速器的输出端盖14的端面上还设置有法兰等固定件，可以减小谐波减速器的轴向体积，从而使得机械臂关节的体积减小。并且，谐波柔轮6与输出端盖14之间，以及谐波刚轮3与减速器壳体之间分别为贴合连接，使得该谐波减速器结构更加紧凑，整体体积减小，可以进一步减小谐波减速器整体的体积，从而进一步使得机械臂关节的体积减小。

进一步地，为了使得波发生器9能够稳定的工作，即在工作过程中不发生偏移，本实施例中的机械臂用谐波减速器还包括：波发生器定位轴5。

波发生器定位轴5与波发生器9同轴设置，波发生器定位轴5与波发生器9转动连接，波发生器定位轴5设置在波发生器9与谐波柔轮6之间，且波发生器定位轴5为中空轴。

具体地，为了能够将谐波减速器与电机的连接进行装配简单化，即便于谐波减速器与电机的连接，降低装配难度，在本实施例中，波发生器9具体为中空轴，且，中空轴的中空孔的内壁，沿中空孔的轴向方向，设置有贯穿中空孔的凹槽(参见图3)。

在实际应用中，电机的输出轴上设置有凸块，在安装过程中，将电机的输出轴***到波发生器9的中空孔中，直至电机输出轴上的凸块与中空孔的凹槽相配合。通过凹槽和凸块，将直接电机和谐波减速器连接在一起，代替了传统的键连接，可大大降低装配的难度。

优选地，波发生器9的内壁的凹槽的数量可以为两个，且，这两个凹槽对称设置。

具体地，为了便于波发生器9能够更好的实现高速转动，本实施例中，波发生器9外壁安装有波发生器柔性轴承2，波发生器柔性轴承2与波发生器9之间为过盈配合连接，谐波刚轮3和谐波柔轮6之间为齿形啮合。

可选地，为了便于拆装，本实施例中，减速器壳体包括相邻固定连接的固定环10和输入端盖8。

其中，输入端盖8与波发生器9相邻，且输入端盖8与波发生器9转动连接；固定环10、谐波刚轮3和波发生器9顺次连接，且固定环10的侧壁上设置有螺纹孔。

具体地，本实施例中的机械臂用谐波减速器还包括：X型密封圈11、第一深沟球轴承1、第二深沟球轴承7、交叉滚子轴承12和轴承挡圈13。

其中，第二深沟球轴承7位于波发生器9与输入端盖8之间，第一深沟球轴承1位于波发生器9与波发生器定位轴5之间，且第一深沟球轴承1和第二深沟球轴承7之间间隔有预设距离。通过第一深沟球轴承1和第二深沟球轴承7可以更好的实现波发生器9的高速转动。

交叉滚子轴承12的外圈分别与输出环4，和输出端盖14固定连接，交叉滚子轴承12的内圈与固定环10固定连接。通过交叉滚子轴承12可以稳定的将固定环10、输出环4和输出端盖14拼装固定在一起，从而使得机械臂用谐波减速器的整体体积变小。

X型密封圈11位于固定环10和输出环4之间，且X型密封圈11、输出环4、交叉滚子轴承12顺次相邻连接。固定环10和输出端盖14之间安装有轴承挡圈13，且轴承挡圈13与交叉滚子轴承12相邻，输出环4、交叉滚子轴承12、输出端盖14顺次相邻连接。通过X型密封圈11和轴承挡圈13可以保证该机械臂用谐波减速器整体的密封性。

具体地，波发生器定位轴5、谐波柔轮6和输出端盖14顺次通过螺钉连接。以便于将波发生器定位轴5、谐波柔轮6和输出端盖14固定连接在一起，并且便于进行拆卸。

优选地，波发生器定位轴5、谐波柔轮6和输出端盖14上的机械接口可以具体为：输出端盖14的机械接口为8个光孔，谐波柔轮6的机械接口为8个光孔，波发生器定位轴5的机械接口为8个螺纹孔。安装时，安装螺钉顺次穿过输出端盖14、谐波柔轮6和波发生器定位轴5。

具体地，输出环4和输出端盖14之间通过螺钉连接。以便于将输出环4和输出端盖14固定连接在一起，并且便于两者进行拆卸。

优选地，输出环4和输出端盖14上的机械接口可以具体为：输出环4的机械接口为6个螺纹孔，输出端盖14的机械接口为6个光孔。

具体地，轴承挡圈13和固定环10之间通过螺钉连接。以便于将轴承挡圈13和固定环10固定连接在一起，并且便于两者进行拆卸。

优选地，轴承挡圈13和固定环10上的机械接口可以具体为：轴承挡圈13的机械接口为8个光孔，固定环10的机械接口为8个螺纹孔。

需要说明的是，上述实施例中的第一深沟球轴承1中的“第一”，以及的第一深沟球轴承1中的“第二”仅仅用来从命名上对俩个深沟球轴承进行区分，并不具有任何限定意义。

可以理解的是，本实施例中，波发生器9为该机械臂用谐波减速器的输入部分，谐波柔轮6、输出环4和输出端盖14为该机械臂用谐波减速器的输出部分，谐波刚轮3、固定环10和输入端盖8为该机械臂用谐波减速器的固定部分。从输入部分的波发生器9输入的动力，顺次经过输出部分的谐波柔轮6、输出端盖14和输出环4后输出。

与现有技术相比，这种机械臂用谐波减速器的优点在于：

1、采用侧面输出的方法，使得机械臂用谐波减速器的轴向体积变小。

2、通过波发生器内壁的凹槽可直接与电机连接，装配难度低。

3、具有拼装结构，使得将机械臂用谐波减速器安装后的整体体积变小。

需要说明的是，本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅你、包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种谐波减速器，其特征在于，所述谐波减速器具有拼装结构，所述谐波减速器包括：谐波刚轮(3)、输出环(4)、谐波柔轮(6)、波发生器(9)、输出端盖(14)、减速器壳体；

所述减速器壳体的侧壁上设置有螺纹孔；

所述谐波刚轮(3)具有内腔，所述波发生器(9)和所述谐波柔轮(6)设置在所述内腔中；

所述谐波刚轮(3)与所述减速器壳体固定连接，且贴合连接，所述谐波刚轮(3)与所述波发生器(9)转动连接，所述谐波刚轮(3)与所述谐波柔轮(6)内齿啮合；

所述谐波柔轮(6)与所述输出端盖(14)固定连接，且贴合连接；

所述输出环(4)设置在所述输出端盖(14)和所述减速器壳体之间，且所述输出环(4)的侧壁上设置有螺纹孔。

2.根据权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于，还包括：波发生器定位轴(5)；

所述波发生器定位轴(5)与所述波发生器(9)同轴设置，所述波发生器定位轴(5)与所述波发生器(9)转动连接，所述波发生器定位轴(5)设置在所述波发生器(9)与所述谐波柔轮(6)之间，且所述波发生器定位轴(5)为中空轴。

3.根据权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于，所述波发生器(9)具体为中空轴，且，所述中空轴的中空孔的内壁，沿所述中空孔的轴向方向，设置有贯穿所述中空孔的凹槽。

4.根据权利要求3所述的谐波减速器，其特征在于，所述凹槽的数量为两个，且，所述两个凹槽对称设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的谐波减速器，其特征在于，所述波发生器(9)外壁安装有波发生器柔性轴承(2)；

所述波发生器柔性轴承(2)与所述波发生器(9)之间为过盈配合连接，所述谐波刚轮(3)和所述谐波柔轮(6)之间为齿形啮合。

6.根据权利要求5所述的谐波减速器，其特征在于，所述减速器壳体包括相邻固定连接的固定环(10)和输入端盖(8)；

所述输入端盖(8)与所述波发生器(9)相邻，且所述输入端盖(8)与所述波发生器(9)转动连接；

所述固定环(10)、所述谐波刚轮(3)和所述波发生器(9)顺次连接，且所述固定环(10)的侧壁上设置有螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的谐波减速器，其特征在于，还包括：X型密封圈(11)、第一深沟球轴承(1)、第二深沟球轴承(7)、交叉滚子轴承(12)和轴承挡圈(13)；

所述第二深沟球轴承(7)位于所述波发生器(9)与所述输入端盖(8)之间，所述第一深沟球轴承(1)位于所述波发生器(9)与所述波发生器定位轴(5)之间，且所述第一深沟球轴承(1)和所述第二深沟球轴承(7)之间间隔有预设距离；

所述交叉滚子轴承(12)的外圈分别与所述输出环(4)，和所述输出端盖(14)固定连接，所述交叉滚子轴承(12)的内圈与所述固定环(10)固定连接；

所述X型密封圈(11)位于所述固定环(10)和所述输出环(4)之间，所述X型密封圈(11)、所述输出环(4)、所述交叉滚子轴承(12)顺次相邻连接；

所述固定环(10)和所述输出端盖(14)之间安装有轴承挡圈(13)，且所述轴承挡圈(13)与所述交叉滚子轴承(12)相邻，所述输出环(4)、所述交叉滚子轴承(12)、所述输出端盖(14)顺次相邻连接。

8.根据权利要求7所述的谐波减速器，其特征在于，所述波发生器定位轴(5)、所述谐波柔轮(6)和输出端盖(14)顺次通过螺钉连接。

9.根据权利要求8所述的谐波减速器，其特征在于，所述输出环(4)和所述输出端盖(14)之间通过螺钉连接。

10.根据权利要求9所述的谐波减速器，其特征在于，所述轴承挡圈(13)和所述固定环(10)之间通过螺钉连接。