專利名稱：諧波鏈輪減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明諧波鏈輪減速器涉及的是一種將高速動力源的轉(zhuǎn)動以高效率大減速比同軸方式轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅?，低輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的新型減速裝置。
諧波齒輪傳動上具有傳動精度高，傳動比大，結(jié)構(gòu)簡單、體積小，重量輕、效率高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點，但在工作過程中，由于柔輪要發(fā)生周期性的彈性變形，傳動比越小，柔輪的變形頻率越高，越易產(chǎn)生疲勞破壞，對材料要求高、工藝復(fù)雜，易老化，不能傳遞大力矩，因此盡管采用好的材料以及熱處理要求很高的柔輪，諧波傳動用于較小的傳動比仍有很大困難。有采用鏈條諧波傳動的一種結(jié)構(gòu)方案，由兩偏心圓盤構(gòu)成，雙波發(fā)生器，滾子鏈作柔輪，在這個由偏心盤(雙波發(fā)生器)和三排滾子鏈(柔輪)、內(nèi)齒圈(剛輪)所構(gòu)成的諧波傳動中，波發(fā)生器是主動件，剛輪固定不動，柔輪是從動件，由于從動齒輪與鏈條鏈節(jié)數(shù)相同，因此，雖有諧波效應(yīng)，但其轉(zhuǎn)速相同，僅起聯(lián)軸器作用。該方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實施困難。
本發(fā)明的目的是針對目前諧波齒輪傳動存在不足之處提供一種諧波鏈輪減速器，采用簡單的機械結(jié)構(gòu)，即只用少量的鏈條和鏈輪將高速原動機構(gòu)的轉(zhuǎn)速以大的減速比、高的效率，同軸的位置，小的體積，轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅氐牡洼敵鲛D(zhuǎn)速，以全剛性器件取代諧波齒輪傳動中的柔性器件，大大簡化了工藝，增強了可靠性，延長了減速器的壽命，降低了成本。
諧波鏈輪減速器是采取以下方案實現(xiàn)的諧波鏈輪減速器主要結(jié)構(gòu)由鏈條、鏈輪、靜止剛性內(nèi)齒鏈輪、剛性輸出內(nèi)齒鏈輪、前端蓋、后端蓋、固定環(huán)、減速器外殼、軸承、波發(fā)生器輸入軸，輸出軸構(gòu)成。波發(fā)生器由波發(fā)生器支架、剛性外齒鏈輪、鏈輪軸、鏈輪軸滾動軸承構(gòu)成。諧波鏈輪減速器外殼內(nèi)裝置有波發(fā)生器支架，波發(fā)生器支架上設(shè)有鏈輪軸，鏈輪軸上裝有若干個鏈輪，鏈條套裝在二鏈輪軸相對應(yīng)一組鏈輪上與鏈輪嚙合，輸入軸裝在波發(fā)生器支架中心，靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪固定在外殼上，鏈條與靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪相嚙合，剛性輸出內(nèi)齒鏈輪固定在輸出軸上，鏈條與剛性輸出內(nèi)齒鏈輪相嚙合，剛性內(nèi)齒鏈輪與波發(fā)生器支架之間裝置有隔離套環(huán)，諧波鏈輪減速器外殼前端裝有前端蓋，外殼后端裝有后端蓋。
諧波鏈輪減速器具備諧波齒輪傳動比大，效率高的優(yōu)點，同時又免除了因采用薄壁的柔輪所帶來的種種缺點，它結(jié)構(gòu)牢固、工藝簡單，對材料要求低，整個裝置沒有柔性元件，以剛性的元件構(gòu)成的鏈條、鉸節(jié)處的角度變化產(chǎn)生的變形來代替諧波齒輪傳動中的柔輪的作用，波發(fā)生器不用柔性滾動軸承，而用剛性的鏈齒輪既簡單又牢固，大大簡化了工藝，增強了可靠性，延長了機器的壽命，降低了成本。諧波鏈輪減速器的制造技術(shù)并不復(fù)雜，幾乎是任何一個稍具規(guī)模的機械廠均能制造，這對該減速器的推廣應(yīng)用帶來便利。該減速器應(yīng)用范圍甚廣，大至航天、潛海的領(lǐng)域，小到家用電器，兒童玩具均可用上。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是諧波鏈輪減速器結(jié)構(gòu)示意圖(實施例1)。
圖2是諧波鏈輪減速器波發(fā)生器鏈輪傳動示意圖。
圖3是諧波鏈輪減速器(實施例1)傳動示意圖。
圖4是諧波鏈輪減速器鏈條r2與r5鏈組結(jié)構(gòu)的一側(cè)示意圖。
圖5是諧波鏈輪減速器傳動示意圖(實施例2)。
參照附圖1、2、3，諧波鏈輪減速器實施例1為五鏈條八鏈輪實施方案，該諧波鏈輪減速器實施方案中減速器結(jié)構(gòu)主要由鏈條、鏈輪、靜止剛性內(nèi)齒鏈輪g1(6)、剛性g2(7)、前端蓋(8)、后端蓋(9)、固定環(huán)(10)、減速器外殼(11)、軸承(12)、波發(fā)生器、輸入軸(17)、輸出軸(19)、隔離套筒(18)，隔離套環(huán)(20)構(gòu)成。波發(fā)生器由波發(fā)生器支架、剛性外齒鏈輪、鏈輪軸、鏈輪軸滾動軸承構(gòu)成。諧波鏈輪減速器外殼(11)內(nèi)裝置有波發(fā)生器支架(16)波發(fā)生器支架上設(shè)有二根鏈輪軸(21)、(22)每根鏈輪軸上分別裝有3個剛性外齒鏈輪，鏈輪軸(21)上裝有鏈輪gH(13)、鏈輪gH2(14)、鏈輪gH3(15)。鏈輪軸(22)上裝有鏈輪gH4，鏈輪gH5、鏈輪gH6。鏈輪軸二端均裝有軸承。鏈條r3、r4、r5分別與波發(fā)生器的6個鏈齒輪嚙合。鏈條為環(huán)形鏈條(見附圖2)環(huán)形鏈條r3(3)與剛性齒鏈輪gH1、gH4嚙合，環(huán)形鏈條r4(4)與剛性外齒鏈輪gH2、gH5嚙合，環(huán)形鏈條r5(5)與剛性外齒鏈輪gH3、gH6嚙合，輸入軸17裝置在波發(fā)生器支架16中心，輸入軸兩端裝有軸承。靜止的一組剛性內(nèi)齒鏈輪g1(6)固定在外殼上，鏈條r1(1)與靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪g1(6)相嚙合。剛性輸出內(nèi)齒鏈輪g2(7)固定在輸出軸(19)上，鏈條r2(2)與剛性輸出內(nèi)齒輪g2(7)相嚙合。輸出剛輪(7)與波發(fā)生器支架(15)之間裝置有隔離環(huán)(20)、輸入軸、輸出軸軸承(12)之間裝有隔離套筒(18)，前端蓋(8)裝置在諧波鏈輪減速器外殼(11)前端，后端蓋(9)裝置在減速器外殼(1)后端，采用固定環(huán)10固定。在實施例1中剛性輸出齒輪與靜止剛性內(nèi)齒鏈輪的鏈節(jié)距不相同，但鏈節(jié)數(shù)相同。在實施例2中，兩者鏈節(jié)距相同但鏈節(jié)數(shù)不同。
參照附圖1、2、3、4，諧波鏈輪減速器5根環(huán)形鏈條的鏈節(jié)數(shù)一般都設(shè)計成相同，鏈條r4、r5、r36與波發(fā)生器的6個鏈齒輪嚙合。鏈條r1與靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪g1嚙合，鏈條r2與剛性輸出內(nèi)齒鏈輪g2嚙合，r1、r4、r5、r3一般都設(shè)計成同樣的鏈條。r2的鏈節(jié)數(shù)與其余4鏈輪相同，但其外鏈板被設(shè)計成有可變鏈節(jié)距的形式。g2與g1的鏈齒數(shù)須不同，即Zg1≠Zg2，一般Zg2比Zg1稍少，其差值為2的差數(shù)倍。5根鏈條在減速器的軸向彼此連接，作同步變形運動，4根鏈條在軸向視圖上是同位的，唯有r2在軸向視圖上處于外圈位置，鏈條r3被波發(fā)生器鏈輪gH1和gH4所支撐，r4被gH2和gH5所支撐，r5被gH3和gH6所支撐。鏈條r1和r2分別與內(nèi)齒剛性鏈輪被g1和g2嚙合，并構(gòu)成少齒差諧波傳動。
鏈條r2是一根內(nèi)鏈板的鏈節(jié)距固定等于剛輪g2的鏈節(jié)距，外鏈板鏈節(jié)距可變，其最大值Pmax等于內(nèi)鏈板鏈節(jié)距。最小值為Pmin。r2與g2嚙合處的鏈節(jié)的鏈節(jié)距為Pmax，r2離開g2處直線位置鏈節(jié)的鏈節(jié)距為Pmin中間狀態(tài)時，鏈節(jié)距也處于中間狀態(tài)。
當r5的某部分鏈節(jié)與gH5或gH6嚙合時，鏈節(jié)處于鏈條的弧狀區(qū)，設(shè)這時r2、r5的對應(yīng)鏈節(jié)的銷的中心線與gH5或gH6的中心線的距離分別為Rr2和Rr5，則有Pmax=Pr2=P5·Rr2Rr5]]>r2的外鏈板為了適應(yīng)不同鏈節(jié)距的需要，鏈板上的銷孔必須做成腰子形長圓孔，其極限位置分別使外鏈板的鏈節(jié)距等于Pmax和Pmin，這樣才能使r2與其余4根鏈條r1、r3、r4、r5同步運動。
其中Rr2-Rr5即為r2與r5鏈銷間的徑向距離。設(shè)計時必須使Rr2-Rr5有適當?shù)娜≈?，以保各鏈條和鏈輪的鏈節(jié)數(shù)有整數(shù)值，并使傳動比符合設(shè)計要求。
r2的內(nèi)鏈板鏈節(jié)距等于Pmax，即為g2的鏈節(jié)距，以保證與g2嚙合。當鏈節(jié)離開鏈輪處直線位置時，與內(nèi)鏈板相鄰的兩側(cè)的外鏈板同時向內(nèi)鏈板中心移動，為結(jié)構(gòu)上方便，常使外鏈板的一個銷孔為圓孔，另一個銷孔為長圓孔，只有長圓孔的一頭，外鏈板才有移動，這時外鏈板的鏈節(jié)距有最小值Pmin。
Pmax與Pmin之和應(yīng)為r5鏈節(jié)距的2倍，即Pmax+Pmin＝2P5P4＝P5＝P3＝P1
附圖5是6鏈條10鏈輪諧波鏈輪減速器，為諧波鏈輪減速器的另一實施例2不采用外鏈板變鏈節(jié)距的方式，而采用增加一根鏈條r6和一組諧波發(fā)生器外齒鏈輪gH7或gH8來實施的，其傳動原理圖如附圖5。
在附圖5所示的6鏈輪諧波減速器中，r1、r3、r4的鏈節(jié)距和鏈節(jié)數(shù)均相同；r2、r5、r6的鏈節(jié)距和鏈節(jié)數(shù)也均相同。其中r1和r2的鏈節(jié)距可以相同，也可以不同，但鏈節(jié)數(shù)必須不同。
在小型減速器中r1、r3、r4可做成一根鏈條，r2、r5、r6做成另一根鏈條，整個減速器只用2根鏈條。
內(nèi)齒剛鏈數(shù)g1和g2的齒數(shù)Zg1和Zg2不同，一般設(shè)計成Zg2稍大于Zg1，且齒差為2的整數(shù)倍，這樣減速器傳動比為iHg2=11-Zg1Zr2Zg2Zr1]]>若設(shè)Zg1＝72 Zr2＝60 Zg2＝74 Zr1＝58則傳動比為iHg2=11-72×6074×58=153.28]]>傳動比為正值表明，輸出軸與輸入軸的轉(zhuǎn)向相同。
這一方案雖比前一方案增加了鏈條和鏈輪，但由于去掉了變節(jié)距外鏈板，工藝上卻更為簡單。在設(shè)計時應(yīng)注意保證各鏈條和鏈輪鏈節(jié)距為整數(shù)，且為偶數(shù)，且保證鏈條較緊地與鏈輪嚙合。
權(quán)利要求
1.一種諧波鏈輪減速器，具有鏈條、減速器外殼、前端蓋、后端蓋、輸入軸，輸出軸，軸承、波發(fā)生器，其特征是還具有靜止剛性內(nèi)齒鏈輪、剛性輸出內(nèi)齒鏈輪、波發(fā)生器由波發(fā)生器支架、剛性外齒鏈輪、鏈輪軸、鏈輪軸滾動軸承構(gòu)成，諧波鏈輪減速器外殼內(nèi)裝置有波發(fā)生器支架，波發(fā)生器支架上設(shè)有鏈輪軸，鏈輪軸上裝有鏈輪，鏈條套裝在二鏈輪軸相對應(yīng)一組鏈輪上與鏈輪嚙合，靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪固定在外殼上，鏈條與靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪相嚙合，剛性輸出內(nèi)齒鏈輪固定在輸出軸上，鏈條與剛性輸出內(nèi)齒鏈輪相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的諧波鏈輪減速器，其特征是鏈條為環(huán)形鏈條。
全文摘要
本發(fā)明諧波鏈輪減速器涉及的是一種將高速動力源的轉(zhuǎn)動以高效率大減速比同軸方式轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅?低輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的新型減速裝置。結(jié)構(gòu)具有鏈條、減速器外殼、前端蓋、后端蓋、輸入軸,輸出軸,軸承、波發(fā)生器,其特征是還具有靜止剛性內(nèi)齒鏈輪、剛性輸出內(nèi)齒鏈輪、波發(fā)生器由波發(fā)生器支架、剛性外齒鏈輪、鏈輪軸、鏈輪軸滾動軸承構(gòu)成,波發(fā)生器支架上設(shè)有鏈輪軸,鏈輪軸上裝有鏈輪,鏈條套裝在二鏈輪軸相對應(yīng)一組鏈輪上與鏈輪嚙合,靜止的剛性內(nèi)齒鏈輪固定在外殼上,剛性輸出內(nèi)齒鏈輪固定在輸出軸上。
文檔編號F16H7/00GK1263219SQ9911406
公開日2000年8月16日 申請日期1999年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月10日
發(fā)明者董玲生 申請人:董玲生