CN210265750U - 一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，包括新型波发生器、新型内圈、新型外圈、新型柔轮、滚针、刚轮端盖、深沟球轴承；所述新型波发生器由波发生器和滚针柔性轴承内圈组成，所述新型柔轮由柔轮和滚针柔性轴承外圈组成，所述新型内圈由固定刚轮和十字交叉滚子轴承内圈组成，所述新型外圈由输出端刚轮和十字交叉滚子轴承外圈组成，且所述新型波发生器、新型内圈、新型外圈和新型柔轮均为整体部件。在谐波减速机技术领域，存在减速机径向易存在间隙，传动不稳定、刚度差等问题，提供了一种体型小、重量轻结构紧凑、高刚度的双刚轮谐波减速机。

Description

一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机

技术领域

本实用新型涉及谐波减速机技术领域，尤其涉及一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机。

背景技术

双刚轮谐波减速机是一种主要由波发生器、两个柔性轴承、两个刚轮组合的减速机，其中固定端刚轮和柔轮为同齿数啮合，输出端刚轮与柔轮为差齿数啮合，传动获得减速比。

中国专利CN205877115U公开了一种改进结构的谐波减速机，包括十字交叉滚子轴承、椭圆形波发生器，椭圆形波发生器上装柔性轴承，柔性轴承上安装圆环形的柔轮，柔轮外装刚轮；所述柔性轴承为一个圆柱滚子柔性轴承。本实用新型结构合理，能够大幅提高双刚轮谐波减速机输出转矩、大大提高谐波减速机的负载能力和抗冲击能力、降低柔性轴承的加工成本和谐波减速机装配难度。

双刚轮谐波减速机的结构简图，主要零部件：波发生器、固定端刚轮、柔轮、十字交叉滚子轴承、柔性轴承、输出端刚轮、刚轮端盖、深沟球轴承。固定端刚轮和输出端刚轮都有一组内齿，分别和柔轮的外齿啮合，进行着传动。

双刚轮谐波减速机结构存在以下不足：

(1)固定端刚轮和十字交叉滚子轴承的内圈为过渡配合，固定端刚轮配合外径与十字交叉滚子轴承的内圈内孔安装存在间隙，在波发生器、柔性轴承、柔轮和固定端刚轮啮合传动时，在负载下，由于径向存在间隙，会损失减速机的刚度。

(2)输出端刚轮和十字交叉滚子轴承通过螺钉紧固在一起，在高负载下，螺钉锁紧后，输出端刚轮和十字交叉滚子轴承连接的端面面积小，克服摩擦阻力小，会引起松动带来的传动不平稳、刚度差等现象。

(3)两个刚轮中间由十字交叉滚子轴承连接，在轴向方向减速机较厚。

(4)波发生器上同时安装了两个柔性轴承，两个柔性轴承轴向并列安装，柔性轴承是谐波减速机刚度较为薄弱的零部件，啮合时约不到1/6钢球数量承载受力，是双刚轮谐波减速机抗冲击弱的一个零部件。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的减速机刚度易损失、传动不平稳、轴向方向减速机厚度大以及柔性轴承的刚度薄弱问题，本实用新型提供了一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，包括新型波发生器、新型内圈、新型外圈、新型柔轮、滚针、刚轮端盖、深沟球轴承；所述新型波发生器由波发生器和滚针柔性轴承内圈组成，所述新型柔轮由柔轮和滚针柔性轴承外圈组成，所述新型内圈由固定刚轮和十字交叉滚子轴承内圈组成，所述新型外圈由输出端刚轮和十字交叉滚子轴承外圈组成，且所述新型波发生器、新型内圈、新型外圈和新型柔轮均为整体部件，所述新型波发生器外壁连接有深沟球轴承和滚针，其中一端的深沟球轴承外壁和新型内圈内壁连接，另一端的深沟球轴承外壁与刚轮端盖内壁连接，所述新型内圈内壁还与新型柔轮的外壁连接，所述新型内圈的外壁与新型外圈的内壁连接，同时新型外圈的内壁还与新型柔轮的外壁连接，所述刚轮端盖与新型外圈固定连接。

通过采用上述技术方案，相对于一般的双刚轮斜波减速机，简化了结构，增加了其刚度，该双刚轮结构的体型变小，重量减轻，通过零部件的整合，使得各部件之间的间隙减少，增加了减速机的刚度。

作为优选的，所述新型波发生器为环形椭圆状结构，且新型波发生器的外壁厚度为波发生器和滚针柔性轴承内圈的厚度的总和。

通过采用上述技术方案，新型波发生器替代了的波发生器和滚针轴承内圈，作为一个整体零部件，从零部件数量上看，不仅少了一个滚针轴承内圈，降低成本。而且消除了波发生器与柔性轴承内圈的装配间隙，提高刚度，提高啮合精度。同时保持了原有波发生器和滚针柔性轴承内圈的厚度，使其其他的参数保持不变。

作为优选的，所述滚针、滚针柔性轴承外圈和滚针柔性轴承内圈组成新型的柔性轴承。

通过采用上述技术方案，新型柔性轴承中采用滚针轴承替代了原来的两个柔性球轴承，相对于原有的轴承，新的轴承装配方便、成本更低。

作为优选的，所述新型内圈的外壁和新型外圈内壁接触面上通过十字交叉滚子连接。

通过采用上述技术方案，新型内圈和新型外圈替代了固定端刚轮、十字交叉滚子轴承和输出端刚轮，通过一个十字交叉滚子将新型内圈和新型外圈连接，且能够与柔轮啮合。

作为优选的，所述新型内圈与新型柔轮接触的内壁上设有与固定端刚轮相同的内齿，且所述新型内圈与新型柔轮的外齿为同齿数啮合。

通过采用上述技术方案，新型内圈与柔轮同齿数啮合，保证传动的稳定，实现了对减速机构的传动。

作为优选的，所述新型外圈的切面为“L”型，新型外圈与新型柔轮接触的内壁上设有与输出端刚轮相同的内齿，且所述新型外圈与新型柔轮的外齿为差齿数啮合。

通过采用上述技术方案，切面为“L”型的新型外圈，具有的两面不同的内壁，能够分别与新型内圈和柔轮接触，新型外圈通过十字交叉滚子与新型内圈连接，新型外圈与柔轮的外齿为差齿数啮合，从而形成减速机构的减速比例。

作为优选的，所述新型柔轮厚度和外齿的硬度与柔轮的厚度保持一致，外齿的硬度为30-50HRC，内孔硬度为58-66HRC。

通过采用上述技术方案，新型柔轮的外齿硬度保持不变，内齿与滚针接触运行，通过热处理来实现内孔中强度的提高，使其能够达到适应滚针强度。

作为优选的，所述滚针的两端为圆头的圆柱体，且滚针与新型柔轮组成的装配体厚度与柔轮和柔性轴承的厚度相同。

通过采用上述技术方案，滚针的厚度变大，以此来配合新型柔轮来保持整个装配体厚度的恒定。

作为优选的，所述刚轮端盖外观为一个圆形金属盖体，且盖体表面的内圈和外圈均圆周阵列有设有若干用于安装螺钉的沉头孔。

通过采用上述技术方案，刚轮端盖套装在整个双刚轮谐波减速机上，且刚轮端盖外圈设有的若干金属凹槽用于安装金属螺栓，用于固定整个谐波减速机，刚轮端盖内圈设有若干金属凹槽可用于给客户安装设备。

作为优选的，所述深沟球轴承安装在谐波减速机的两端面上，且深沟球轴承与新型内圈的连接处设有金属卡簧。

通过采用上述技术方案，双钢轮谐波减速机的双刚轮减速机上设有直径不同的深沟球轴承，主要用于承受减速机中径向载荷和轴向载荷，金属卡簧用于进一步加固深沟球轴承和新型内圈的连接。

附图说明

图1是双刚轮谐波减速机的结构简图；

图2是一体式双刚轮谐波减速机；

图3是滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机；

图4是无内圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机；

图5是无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机；

附图标记：1、新型波发生器；2、新型内圈；3、新型外圈；4、新型柔轮；5、滚针；6、刚轮端盖；7、深沟球轴承；11、波发生器；21、固定端刚轮；31、柔轮；41、十字交叉滚子轴承；51、柔性轴承；61、输出端刚轮；53、滚针柔性轴承外圈；63、滚针柔性轴承内圈。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图5所示：一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，包括新型波发生器1、新型内圈2、新型外圈3、新型柔轮4、滚针5、刚轮端盖6、深沟球轴承7；新型波发生器1由波发生器11和滚针柔性轴承内圈63组成，新型柔轮4由柔轮31和滚针柔性轴承外圈53组成，新型内圈2由固定刚轮和十字交叉滚子轴承41内圈组成，新型外圈3由输出端刚轮61和十字交叉滚子轴承41外圈组成，且新型波发生器1、新型内圈2、新型外圈3和新型柔轮4均为整体部件，新型波发生器1外壁连接有深沟球轴承7和滚针5，其中一端的深沟球轴承7外壁和新型内圈2内壁连接，另一端的深沟球轴承7外壁与刚轮端盖6内壁连接，新型内圈2内壁还与新型柔轮4的外壁连接，新型内圈2的外壁与新型外圈3的内壁连接，同时新型外圈3的内壁还与新型柔轮4的外壁连接，刚轮端盖6与新型外圈3固定连接。相对于一般的双刚轮斜波减速机，简化了结构，增加了其刚度，该双刚轮结构的体型变小，重量减轻，通过零部件的整合，使得各部件之间的间隙减少，增加了减速机的刚度。

如图5所示：新型波发生器1为环形椭圆状结构，且新型波发生器1的外壁厚度为波发生器11和滚针柔性轴承内圈63的厚度的总和。新型波发生器1替代了的波发生器11和滚针柔性轴承内圈63，作为一个整体零部件，从零部件数量上看，不仅少了一个滚针柔性轴承内圈63，降低成本。而且消除了波发生器11与柔性轴承51内圈的装配间隙，提高刚度，提高啮合精度。同时保持了原有波发生器11和滚针柔性轴承内圈63的厚度，使其其他的参数保持不变。

如图5所示：滚针5、滚针柔性轴承外圈53和滚针柔性轴承内圈63组成新型的柔性轴承51。新型柔性轴承中采用滚针5轴承替代了原来的两个柔性球轴承，相对于原有的轴承，新的轴承装配方便、成本更低。

如图5所示：新型内圈2的外壁和新型外圈3内壁接触面上通过十字交叉滚子连接。新型内圈2和新型外圈3替代了固定端刚轮21、十字交叉滚子轴承41和输出端刚轮61，通过一个十字交叉滚子将新型内圈2和新型外圈3连接，且能够与柔轮31啮合。

如图5所示：新型内圈2与新型柔轮4接触的内壁上设有与固定端刚轮21相同的内齿，且新型内圈2与新型柔轮4的外齿为同齿数啮合。新型内圈2与柔轮31同齿数啮合，保证传动的稳定，实现了对减速机构的传动。

如图5所示：新型外圈3的切面为“L”型，新型外圈3与新型柔轮4接触的内壁上设有与输出端刚轮61相同的内齿，且新型外圈3与新型柔轮4的外齿为差齿数啮合。切面为“L”型的新型外圈3，具有的两面不同的内壁，能够分别与新型内圈2和柔轮31接触，新型外圈3通过十字交叉滚子与新型内圈2连接，新型外圈3与柔轮31的外齿为差齿数啮合，从而形成减速机构的减速比例。

如图5所示：新型柔轮4厚度和外齿的硬度与柔轮31的厚度保持一致，外齿的硬度为30-50HRC，内孔硬度为58-66HRC。新型柔轮4的外齿硬度保持不变，内齿与滚针5接触运行，通过热处理来实现内孔中强度的提高，使其能够达到适应滚针5强度。

如图5所示：滚针5的两端为圆头的圆柱体，且滚针5与新型柔轮4组成的装配体厚度与柔轮31和柔性轴承51的厚度相同。滚针5的厚度变大，以此来配合新型柔轮4来保持整个装配体厚度的恒定。

如图5所示：刚轮端盖6外观为一个圆形金属盖体，且盖体表面的内圈和外圈均圆周阵列有设有若干用于安装螺钉的沉头孔。刚轮端盖6套装在整个双刚轮谐波减速机上，且刚轮端盖6外圈设有的若干金属凹槽用于安装金属螺栓，用于固定整个谐波减速机，刚轮端盖6内圈设有若干金属凹槽可用于给客户安装设备。

如图5所示：深沟球轴承7安装在谐波减速机的两端面上，且深沟球轴承7与新型内圈2的连接处设有金属卡簧。双钢轮谐波减速机的双刚轮减速机上设有直径不同的深沟球轴承7，主要用于承受减速机中径向载荷和轴向载荷，金属卡簧用于进一步加固深沟球轴承7和新型内圈2的连接。

对比例1

图1是双刚轮谐波减速机的结构简图。主要零部件：波发生器11、固定端刚轮21、柔轮31、十字交叉滚子轴承41、柔性轴承51、输出端刚轮61、刚轮端盖6、深沟球轴承7。

固定端刚轮21和输出端刚轮61都有一组内齿，分别和柔轮31的外齿啮合，进行着传动。

对比例2

图2是一体式双刚轮谐波减速机。主要零部件有：波发生器11、新型内圈2、新型外圈3、柔轮31、柔性轴承51、刚轮端盖6、深沟球轴承7。

新型十字交叉滚子轴承41分别由新型内圈2和新型外圈3组成，新型内圈2和新型外圈3由十字交叉滚子连接而成。其中新型内圈2替代了原来的固定端刚轮21和十字交叉滚子轴承41内圈这两个装配体，新型内圈2作为新型十字交叉滚子轴承41的一个部件，其内径上同时具有原来的固定端刚轮21内齿，与柔轮31啮合。

新型外圈3替代了原来的输出端刚轮61和十字交叉滚子轴承41外圈这两个装配体，新型外圈3作为新型十字交叉滚子轴承41的一个部件，其内径上同时具有原来的输出端刚轮61内齿，与柔轮31啮合。

这种新型十字交叉滚子轴承41结构，由装配体变成一个整体结构，不仅减小了轴向厚度，减轻减速机重量，关键是消除了原来的装配间隙和装配锁紧方式，提高了刚度和啮合精度与平稳性。

对比例3

图3是滚针式柔性轴承51一体式双刚轮谐波减速机。主要零部件有：波发生器11、新型内圈2、新型外圈3、柔轮31、滚针柔性轴承外圈53、滚针5、滚针柔性轴承内圈63、刚轮端盖6、深沟球轴承7。

新型的柔性球轴承分别由滚针5、滚针柔性轴承外圈53和滚针柔性轴承内圈63组成，新型柔性轴承是由一个滚针5轴承替代了原来的两个球轴承，新型轴承不仅具有高刚度，结构简单、成本低，而且装配方便。

对比例4

图4是无内圈滚针式柔性轴承51一体式双刚轮谐波减速机。主要零部件有：新型波发生器1、新型内圈2、新型外圈3、柔轮31、滚针柔性轴承外圈53、滚针5、刚轮端盖6、深沟球轴承7。

新型波发生器1替代了图3的波发生器11和滚针柔性轴承内圈63，作为一个整体零部件，从零部件数量上看，不仅少了一个滚针柔性轴承内圈63，降低成本。而且消除了波发生器11与柔性轴承51内圈的装配间隙，提高刚度，提高啮合精度。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：包括新型波发生器(1)、新型内圈(2)、新型外圈(3)、新型柔轮(4)、滚针(5)、刚轮端盖(6)、深沟球轴承(7)；所述新型波发生器(1)由波发生器(11)和滚针柔性轴承内圈(53)组成，所述新型柔轮(4)由柔轮(31)和滚针柔性轴承外圈(63)组成，所述新型内圈(2)由固定刚轮和十字交叉滚子轴承(41)内圈组成，所述新型外圈(3)由输出端刚轮(61)和十字交叉滚子轴承(41)外圈组成，且所述新型波发生器(1)、新型内圈(2)、新型外圈(3)和新型柔轮(4)均为整体部件，所述新型波发生器(1)外壁连接有深沟球轴承(7)和滚针(5)，其中一端的深沟球轴承(7)外壁和新型内圈(2)内壁连接，另一端的深沟球轴承(7)外壁与刚轮端盖(6)内壁连接，所述新型内圈(2)内壁还与新型柔轮(4)的外壁连接，所述新型内圈(2)的外壁与新型外圈(3)的内壁连接，同时新型外圈(3)的内壁还与新型柔轮(4)的外壁连接，所述刚轮端盖(6)与新型外圈(3)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述新型波发生器(1)为环形椭圆状结构，且新型波发生器(1)的外壁厚度为波发生器(11)和滚针柔性轴承内圈(53)的厚度的总和。

3.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述滚针(5)、滚针柔性轴承外圈(63)和滚针柔性轴承内圈(53)组成新型的柔性轴承。

4.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述新型内圈(2)的外壁和新型外圈(3)内壁接触面上通过十字交叉滚子连接。

5.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述新型内圈(2)与新型柔轮(4)接触的内壁上设有与固定端刚轮(21)相同的内齿，且所述新型内圈(2)与新型柔轮(4)的外齿为同齿数啮合。

6.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述新型外圈(3)的切面为“L”型，新型外圈(3)与新型柔轮接触的内壁上设有与输出端刚轮(61)相同的内齿，且所述新型外圈(3)与新型柔轮(4)的外齿为差齿数啮合。

7.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述新型柔轮(4)厚度和外齿的硬度与柔轮(31)的厚度保持一致，外齿的硬度为30-50HRC，内孔硬度为58-66HRC。

8.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述滚针(5)的两端为圆头的圆柱体，且滚针(5)与新型柔轮(4)组成的装配体厚度与柔轮(31)和柔性轴承(51)的厚度相同。

9.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述刚轮端盖(6)外观为一个圆形金属盖体，且盖体表面的内圈和外圈均圆周阵列有设有若干用于安装螺钉的沉头孔。

10.根据权利要求1所述的一种无内外圈滚针式柔性轴承一体式双刚轮谐波减速机，其特征在于：所述深沟球轴承(7)安装在谐波减速机的两端面上，且深沟球轴承(7)与新型内圈(2)的连接处设有金属卡簧。

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