專(zhuān)利名稱(chēng)：諧波減速器的柔輪固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種諧波減速器，特別是一種關(guān)于其中所包含的柔輪的固定結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
諧波減速器是一種利用柔性組件產(chǎn)生彈性機(jī)械波來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的一種齒輪傳動(dòng)，亦稱(chēng)為“諧波齒輪傳動(dòng)(簡(jiǎn)稱(chēng)諧波傳動(dòng))”。圖I為顯示現(xiàn)有的諧波減速器結(jié)構(gòu)，主要包含有三個(gè)組件一個(gè)具有內(nèi)齒輪的剛輪A、一個(gè)具有外齒輪的柔輪B、以及一個(gè)波發(fā)生器C。作為減速器使用時(shí)，一般都是采用剛輪A固定、波發(fā)生器C主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、柔輪B輸出動(dòng)力的形式。 柔輪B則是一種可產(chǎn)生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內(nèi)徑等于或略大于波發(fā)生器的總外徑。波發(fā)生器C是使柔輪B產(chǎn)生可控彈性變形的構(gòu)件；波發(fā)生器C具有一中心軸，該中心軸裝有可形變滾動(dòng)軸承而構(gòu)成滾輪，波發(fā)生器C組合于柔輪B內(nèi)部，使其外徑與柔輪B的內(nèi)壁相互壓緊，且波發(fā)生器C連接動(dòng)力源(一般為馬達(dá))。當(dāng)波發(fā)生器C裝入柔輪B后，迫使柔輪的端面由原先的圓形變成橢圓形，進(jìn)而使其橢圓形的長(zhǎng)軸兩端附近的外輪齒與剛輪A的內(nèi)輪齒完全嚙合,而短軸兩端附近的外輪齒則與剛輪的內(nèi)輪齒完全脫開(kāi)；而周長(zhǎng)上其它區(qū)段的外輪齒則處于和剛輪的內(nèi)輪齒嚙合和脫離的過(guò)渡狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪的變形會(huì)不斷改變，使柔輪B與剛輪A的嚙合狀態(tài)也不斷改變，產(chǎn)生嚙入、嚙合、嚙出、脫開(kāi)、再?lài)氲?，周而?fù)始地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)柔輪相對(duì)剛輪沿波發(fā)生器C相反方向的緩慢旋轉(zhuǎn)。在傳動(dòng)過(guò)程中，波發(fā)生器C旋轉(zhuǎn)一周，柔輪B上某點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)稱(chēng)為波數(shù)，以η表示。常用的是雙波傳動(dòng)，其柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，易于獲得大的傳動(dòng)比，故為目前應(yīng)用最廣的一種。諧波齒輪傳動(dòng)的柔輪和剛輪的周節(jié)相同，但齒數(shù)不等。當(dāng)剛輪固定、波發(fā)生器主動(dòng)旋轉(zhuǎn)、柔輪從動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i=-BI/(Al-Bl)式中A1、B1分別為剛輪A與柔輪B的齒數(shù)。由于柔輪齒數(shù)很多，因此，諧波減速器可獲得很大的傳動(dòng)比。諧波減速器在諧波傳動(dòng)中，由于齒與齒的哨合是面接觸，加上同時(shí)哨合齒數(shù)較多，因而單位面積的負(fù)荷小，使得承載能力較其它傳動(dòng)形式高，且傳動(dòng)比大，單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比可達(dá)i = 70 500 ;再加上,具有體積小、重量輕、傳動(dòng)效率高、壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)沖擊、無(wú)噪音、運(yùn)動(dòng)精度高等特點(diǎn)，因此是一種應(yīng)用十分廣泛的減速器。由于柔輪在減速傳動(dòng)過(guò)程中需要承受較大的交變負(fù)荷，致使柔輪較容易損壞，因而對(duì)柔輪材料的抗疲勞強(qiáng)度、加工和熱處理技術(shù)要求較高，制程技術(shù)也較復(fù)雜；另外，傳統(tǒng)諧波減速器的剛輪與柔輪嚙合位置與輸出軸的距離較遠(yuǎn)，因而容易產(chǎn)生不同軸晃動(dòng)的狀況，增加了摩擦發(fā)熱及噪音等問(wèn)題。為了解決前述的問(wèn)題，本案申請(qǐng)人所提出的第101210934號(hào)的諧波減速器申請(qǐng)案，則是將波發(fā)生器組合于柔輪與一動(dòng)力源，使柔輪產(chǎn)生變形而局部嚙合剛輪；該柔輪被固定，剛輪則連接一輸出軸；藉由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)由柔輪帶動(dòng)該剛輪與輸出軸同步旋轉(zhuǎn)。但是，所述諧波減速器中的柔輪直接被固定在減速器的機(jī)殼或其它組件，以致于柔輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生形變時(shí)容易產(chǎn)生受力不均的內(nèi)應(yīng)力，柔輪破裂損壞的機(jī)率較高；此外，柔輪的形變量受到較大限制，無(wú)法進(jìn)一步調(diào)整剛輪與柔輪的齒差，亦即無(wú)法達(dá)成不同的減速比來(lái)滿足更大范圍的輸出需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于解決一般諧波減速器中的柔輪直接被固定在減速器的機(jī)殼或其它組件，以致于柔輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生形變時(shí)容易產(chǎn)生受力不均的內(nèi)應(yīng)力而容易輪破裂損壞；柔輪的形變量受到較大限制而無(wú)法進(jìn)一步調(diào)整剛輪與柔輪的齒差，進(jìn)而無(wú)法進(jìn)一步獲得不同的減速比來(lái)滿足更大范圍輸出需求的問(wèn)題。 本實(shí)用新型提供的諧波減速器的柔輪固定結(jié)構(gòu)，其主要特征是將柔輪固定于一具有彈性的固定座，再將固定座固定于減速機(jī)的機(jī)殼，藉由固定座提供的彈性，使得柔輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生形變時(shí)的受力更均勻；柔輪的形變量亦可提高而能進(jìn)一步調(diào)整剛輪與柔輪的齒差，從而獲得不同的減速比來(lái)滿足更大范圍輸出。本實(shí)用新型的技術(shù)手段，包括有一固定座與一柔輪，所述固定座為一環(huán)狀體，該固定座的內(nèi)徑設(shè)有多個(gè)呈圓周分布的彈性壁；所述柔輪的外徑被固定于該固定座的各彈性壁所圍的內(nèi)徑。本實(shí)用新型可以在柔輪的外徑設(shè)置多個(gè)洞孔，以及在固定座的彈性壁分別設(shè)置對(duì)應(yīng)該洞孔的穿孔，使柔輪的外徑組合于固定座的內(nèi)徑后，利用固定組件穿過(guò)該穿孔與洞孔將柔輪固定于該彈性壁。本實(shí)用新型藉由固定座的具有彈性的彈性壁固定柔輪，可以改善柔輪形變時(shí)受力不均的內(nèi)應(yīng)力，降低柔輪發(fā)生破裂的狀況，延長(zhǎng)柔輪使用壽命；又利用具有彈性的彈性壁可以允許柔輪有更高的形變量，亦即可以調(diào)整波發(fā)生器的橢圓曲率，以調(diào)整剛輪與柔輪的齒差，達(dá)成不同的減速比，滿足更大范圍的輸出需求。

圖I為顯示現(xiàn)有諧波減速器結(jié)構(gòu)的平面剖視圖；圖2為顯示本實(shí)用新型諧波減速器的組件組合關(guān)系的立體分解圖；圖3為顯示本實(shí)用新型諧波減速器結(jié)構(gòu)的平面剖視圖；圖4為顯示本實(shí)用新型諧波減速器結(jié)構(gòu)的端面平面示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明I諧波減速器11 剛輪111內(nèi)齒輪112輸出軸12 柔輪[0028]121外齒輪122 洞孔13波發(fā)生器131中心軸132外環(huán)體14固定座141彈性壁1411 穿孔 A 剛輪B 柔輪C波發(fā)生器
具體實(shí)施方式
以下配合圖式及組件符號(hào)對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說(shuō)明，以使熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀本說(shuō)明書(shū)后能據(jù)以實(shí)施。參考圖2與圖3所示，本實(shí)用新型提供的諧波減速器1，包括有一剛輪11、一柔輪12、一波發(fā)生器13與一固定座14 ;其中，剛輪11具有內(nèi)空間，該內(nèi)空間的內(nèi)壁面圓周形成有由多個(gè)內(nèi)輪齒構(gòu)成的內(nèi)齒輪111 ;該剛輪11連接一輸出軸112 ;在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，該輸出軸112可以一體成型地結(jié)合于剛輪11端部，該輸出軸112可以設(shè)置多個(gè)洞孔或螺孔，以便于組合另外的輸出裝置以輸出動(dòng)力。所述柔輪12可以采用具有適當(dāng)厚度的管材再加工出精確的形狀及尺寸，以及利用滾齒機(jī)將其外表面圓周形成出由多個(gè)外輪齒構(gòu)成的外齒輪121，該柔輪的一端邊進(jìn)一步設(shè)有多個(gè)洞孔122。所述固定座14為一環(huán)狀體，其內(nèi)徑設(shè)有多個(gè)呈圓周分布的彈性壁141 ;較佳者，該彈性壁141是經(jīng)由沖壓加工后留在固定座14內(nèi)徑的彈性片，并在其上預(yù)留穿孔1411，而后再將各個(gè)彈性片彎曲接近九十度而形成所述彈性壁141。所述波發(fā)生器13為具有一中心軸131與一外環(huán)體132的可形變軸承，該中心軸131為接近正圓形的橢圓形，使得外環(huán)體132與中心軸131可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)；該中心軸131用來(lái)連接一動(dòng)力源(圖未示)，一般而言，所述動(dòng)力源是一種馬達(dá)。本實(shí)用新型的諧波減速器I的組件組合方式，是將柔輪12的外徑組合于固定座14的各彈性壁141所圍的內(nèi)徑中，并且利用螺絲或其它固定組件鎖穿過(guò)彈性壁141的穿孔1411與柔輪12的洞孔122而將柔輪12組合固定于固定座14的彈性壁141，亦即藉由彈性壁141直接連結(jié)柔輪12，固定座14則被固定于減速器的機(jī)殼(圖未示)；柔輪12再組合于剛輪11的內(nèi)空間，而波發(fā)生器13則組合于柔輪12內(nèi)徑中；柔輪12是一種可產(chǎn)生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內(nèi)徑等于或略大于波發(fā)生器13的總外徑；波發(fā)生器13則是使柔輪12產(chǎn)生可控彈性變形的構(gòu)件，當(dāng)波發(fā)生器13裝入柔輪12后，迫使柔輪12的端面由原先的圓形變成橢圓形(如圖4所示)，進(jìn)而使其橢圓形的長(zhǎng)軸兩端附近的外齒輪121與剛輪11的內(nèi)齒輪111完全嚙合，而短軸兩端附近的外齒輪則與剛輪的內(nèi)齒輪完全脫開(kāi)；而周長(zhǎng)上其它區(qū)段的外齒輪則處于和剛輪11的內(nèi)齒輪嚙合和脫離的過(guò)渡狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器13連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪12的變形會(huì)不斷改變，使柔輪12與剛輪11的嚙合狀態(tài)也不斷改變，產(chǎn)生嚙入、嚙合、嚙出、脫開(kāi)、再?lài)氲龋芏鴱?fù)始地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)柔輪12相對(duì)剛輪11沿波發(fā)生器相反方向的緩慢旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型利用固定座14的具有彈性的彈性壁141固定柔輪12，可以改善柔輪形變時(shí)受力不均的內(nèi)應(yīng)力，降低柔輪發(fā)生破裂的狀況，延長(zhǎng)柔輪使用壽命；又利用具有彈性的彈性壁141可以允許柔輪12有更高的形變量，亦即可以調(diào)整波發(fā)生器13的橢圓曲率，以調(diào)整剛輪11與柔輪12的齒差，達(dá)成不同的減速比，滿足更大范圍的輸出 需求。以上所述僅為用以解釋本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非企圖據(jù)以對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的實(shí)用新型精神下所作有關(guān)本實(shí)用新型的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本實(shí)用新型意圖保護(hù)的范疇。
權(quán)利要求1.一種諧波減速器的柔輪固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括有 一固定座，為一環(huán)狀體，該固定座的內(nèi)徑設(shè)有多個(gè)呈圓周分布的彈性壁； 一柔輪，其外徑被固定于該固定座的各彈性壁所圍的內(nèi)徑。
2.如權(quán)利要求I所述的諧波減速器的柔輪固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，該柔輪的外徑設(shè)有多個(gè)洞孔，該彈性壁分別設(shè)有對(duì)應(yīng)該洞孔的穿孔，以利用固定組件穿過(guò)該穿孔與洞孔將所述柔輪固定于該彈性壁。
專(zhuān)利摘要一種諧波減速器的柔輪固定結(jié)構(gòu)，包括有剛輪、柔輪與波發(fā)生器，該柔輪利用一具有多個(gè)彈性壁的固定座予以固定，該固定座再被固定于減速器的機(jī)殼；剛輪則連接一輸出軸，藉由動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)由柔輪帶動(dòng)該剛輪與輸出軸同步旋轉(zhuǎn)；本實(shí)用新型藉由固定座的具有彈性的彈性壁固定柔輪，可以改善柔輪形變時(shí)受力不均的內(nèi)應(yīng)力，降低柔輪發(fā)生破裂的狀況，延長(zhǎng)柔輪使用壽命；又利用具有彈性的彈性壁可以允許柔輪有更高的形變量，亦即可以調(diào)整波發(fā)生器的橢圓曲率，以調(diào)整剛輪與柔輪的齒差，達(dá)成不同的減速比，滿足更大范圍的輸出需求。
文檔編號(hào)F16H1/32GK202708030SQ201220291198
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者葉駿紳 申請(qǐng)人:蘇州悍猛諧波機(jī)電有限公司