含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及諧波傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]諧波減速器是一種利用行星齒輪傳動原理發(fā)展起來的一種新型減速器，由于諧波齒輪傳動具有傳動比大、體積小、重量輕、同時嚙合齒對數(shù)多、承載能力高、傳動精度高、回差小等獨特的優(yōu)點，諧波齒輪傳動已成功地應(yīng)用在航空航天、原子反應(yīng)堆、高能加速器、雷達系統(tǒng)、機器人、軍事、光學(xué)儀器以及通用機械等領(lǐng)域中。
[0003]目前現(xiàn)有的諧波傳動裝置為波發(fā)生器內(nèi)置式諧波傳動裝置，如圖1、2所示，由剛輪、柔輪、波發(fā)生器，三大部件組成，波發(fā)生器由橢圓形輪廓的剛性凸輪和鑲嵌在剛性凸輪外圈上的柔性軸承組成，且波發(fā)生器位于柔輪內(nèi)部，剛輪為內(nèi)齒輪，柔輪為外齒輪。目前諧波減速器的波發(fā)生器均位于柔輪內(nèi)部，屬波發(fā)生器內(nèi)置式諧波齒輪傳動。由于波發(fā)生器位于柔輪內(nèi)部，波發(fā)生器內(nèi)置式諧波減速器形式導(dǎo)致柔輪長軸處的變形很大，空載時長軸處相應(yīng)的應(yīng)力很大。柔輪長軸處外齒與剛輪內(nèi)齒嚙合，承載時長軸附近齒根處的彎曲應(yīng)力較大。兩處應(yīng)力同時疊加在柔輪長軸處，因此與剛輪嚙合處的柔輪輪齒的根部成為強度的薄弱環(huán)節(jié)，這將極大影響柔輪的使用壽命。另外，波發(fā)生器內(nèi)置型諧波齒輪傳動裝置的體積較大，某些工況條件下，空間狹小，傳統(tǒng)的諧波減速器由于體積較大使用將會受限制。
[0004]為了解決諧波減速器設(shè)計、制造、安裝、使用中的技術(shù)瓶頸，本發(fā)明提出了一種原理新穎、結(jié)構(gòu)簡單、體積小巧、運行平穩(wěn)、整機壽命長，能夠滿足加工和裝配工藝要求的含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，既能滿足企業(yè)的實際需求，填補相關(guān)技術(shù)空白，又可產(chǎn)生較大的社會效益與經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，能夠增大柔輪與內(nèi)輪的嚙合區(qū)間長度、提高同時嚙合的齒數(shù)，運行平穩(wěn)、無沖擊，減少噪音，延長減速器壽命，特別是極大的延長柔輪使用壽命，降低柔輪齒根部位的集中應(yīng)力，大大提高整個諧波減速器整體的可靠性和運行性能。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:創(chuàng)造性的將波發(fā)生器置于柔輪外面，并且采用柔性結(jié)構(gòu)的內(nèi)輪置于中心，能產(chǎn)生很大的彈性變形，柔輪和內(nèi)輪均能產(chǎn)生很大的彈性變形，如圖3所示，一種含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，包括波發(fā)生器、柔輪、內(nèi)輪；柔輪，包含柔輪法蘭、柔輪圓筒；柔輪法蘭外形大致呈圓盤狀；柔輪圓筒同心地設(shè)置在柔輪法蘭的外圓周上，并保證二者同心；柔輪圓筒的內(nèi)圓周上設(shè)置有內(nèi)齒；內(nèi)輪，包含內(nèi)輪法蘭、內(nèi)輪圓筒；內(nèi)輪法蘭外形呈成圓環(huán)狀；內(nèi)輪圓筒布置在內(nèi)輪法蘭的端面；內(nèi)輪圓筒的外圓周上設(shè)置有外齒；波發(fā)生器布置在柔輪圓筒的外圓周上；柔輪圓筒的內(nèi)圓周布置在內(nèi)輪圓筒的外圓周上，內(nèi)齒與外齒相互嚙合；內(nèi)輪圓筒隨柔輪圓筒一起變形。含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，在波發(fā)生器的作用下柔輪呈橢圓狀，橢圓短軸兩端的柔輪的內(nèi)齒與之配合的內(nèi)輪的外齒則處于完全嚙合狀態(tài)，而由于柔性的內(nèi)輪也會隨著柔輪的變形而發(fā)生形變，則橢圓短軸與長軸間的部分會有更多的齒參與嚙合，這樣比傳統(tǒng)諧波減速器的嚙合更充分，嚙合的齒也就更多，增加嚙合區(qū)間；從而使傳動的精度更高，可承受承載的齒數(shù)也更多，從而比諧波減速器的運動精度更高；齒的嚙入、嚙出是柔性內(nèi)輪與柔輪間有規(guī)律的變形，使得輸出平穩(wěn)，無沖擊，還可以縮小齒間的間隙；由于柔輪內(nèi)輪分擔(dān)了柔輪變形，因此柔輪疲勞壽命可有效提高。
[0007]—種含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，包括波發(fā)生器、柔輪、內(nèi)輪，其特征在于布置在傳動裝置中心位置的內(nèi)輪為柔性結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生很大的彈性變形，所述內(nèi)輪，包含內(nèi)輪法蘭、內(nèi)輪圓筒；內(nèi)輪法蘭外形呈成圓環(huán)狀；內(nèi)輪圓筒布置在內(nèi)輪法蘭的端面，內(nèi)輪圓筒的外圓周上設(shè)置有外齒；波發(fā)生器布置在柔輪圓筒的外圓周上；柔輪圓筒的內(nèi)圓周布置在內(nèi)輪圓筒的外圓周上，柔輪上的內(nèi)齒與內(nèi)輪上的外齒相互嚙合；內(nèi)輪圓筒為薄壁結(jié)構(gòu)，彈性很好，運轉(zhuǎn)時隨柔輪圓筒一起變形。波發(fā)生器置于柔輪外面，波發(fā)生器由橢圓形輪廓的剛性凹輪和鑲嵌在剛性凹輪內(nèi)圈上的柔性軸承組成；波發(fā)生器位于最外端，柔輪位于中部，內(nèi)輪位于中心；柔輪是內(nèi)齒輪，柔性內(nèi)輪是外齒輪，波發(fā)生器內(nèi)壁與柔輪外壁相互壓緊。柔輪包含柔輪法蘭、柔輪圓筒；柔輪法蘭外形呈圓盤狀；柔輪圓筒設(shè)置在柔輪法蘭的外圓周上，并保證二者軸線同心，內(nèi)齒位于柔輪圓筒的內(nèi)圓周上。傳動裝置中心采用柔性內(nèi)輪，在波發(fā)生器的作用下柔輪呈橢圓狀，橢圓短軸兩端的柔輪的內(nèi)齒和與之配合的柔性內(nèi)輪的外齒處于完全嚙合狀態(tài)，柔性內(nèi)輪也會隨著柔輪的變形而發(fā)生形變，橢圓短軸與長軸區(qū)域同時有多齒參與嚙合。傳動裝置中心采用柔性內(nèi)輪，波發(fā)生器置于柔輪外面，使柔輪短軸處內(nèi)齒與柔性內(nèi)輪外齒嚙合，空載時長軸處應(yīng)力與承載時應(yīng)力不產(chǎn)生疊加，齒的嚙入、嚙出是柔性內(nèi)輪與柔輪間有規(guī)律的變形，使得輸出平穩(wěn)，無沖擊，縮小齒間的間隙。傳動裝置中心采用柔性內(nèi)輪，柔輪內(nèi)輪彈性變形分擔(dān)了部分柔輪變形，可有效提高柔輪應(yīng)力減小可延長柔輪疲勞壽命，從而延長諧波減速器壽命。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是，可以減小諧波減速器體積，大大提高柔輪壽命，提高減速器整機壽命和運動精度，拆裝及維修方便，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無沖擊，噪音小，且傳遞扭矩提高，承載能力增強。
【附圖說明】
[0009]圖1是傳統(tǒng)諧波傳動裝置剖視圖(波發(fā)生器內(nèi)置式);
[0010]圖2是傳統(tǒng)諧波傳動裝置主視圖(波發(fā)生器內(nèi)置式);
[0011]圖3是含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置剖視圖；
[0012]圖4是含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置主視圖。
[0013]圖1、2 中:
[0014]1、剛輪；2、柔輪；3、波發(fā)生器；4、剛性凸輪；5、柔性軸承。
[0015]圖3、4 中:
[0016]1、柔輪；2、波發(fā)生器；3、內(nèi)輪；4、柔輪法蘭；5、柔輪圓筒；6、內(nèi)齒；7、外齒；8、內(nèi)輪法蘭；9、內(nèi)輪圓筒。
【具體實施方式】
[0017]參考附圖描述本發(fā)明的實施方式，以含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置為例進行具體說明。在圖4中，包括波發(fā)生器(2)、柔輪(1)、內(nèi)輪(3);所述柔輪(1)，包含柔輪法蘭(4)、柔輪圓筒(5);柔輪法蘭(4)外形呈圓盤狀；柔輪圓筒(5)設(shè)置在柔輪法蘭(4)的外圓周上，二者軸線保持同心；柔輪圓筒(5)的內(nèi)圓周上分布有內(nèi)齒(6);所述內(nèi)輪(3)，包含內(nèi)輪法蘭(8)、內(nèi)輪圓筒(9);內(nèi)輪法蘭⑶外形呈圓環(huán)狀；內(nèi)輪圓筒(9)布置在內(nèi)輪法蘭⑶的端面，內(nèi)輪圓筒(9)的外圓周上分布有外齒(7);所述波發(fā)生器(2)布置柔輪圓筒(5)的外圓周上，柔輪圓筒的內(nèi)圓周布置在內(nèi)輪圓筒的外圓周上，柔輪上的內(nèi)齒(3)與內(nèi)輪上的外齒(7)相互嚙合，內(nèi)輪圓筒(9)隨柔輪圓筒(5) —起變形。含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，在波發(fā)生器的作用下柔輪呈橢圓狀，橢圓短軸兩端的柔輪的內(nèi)齒和與之配合的內(nèi)輪的外齒則處于完全嚙合狀態(tài)，而由于柔性的內(nèi)輪也會隨著柔輪的變形而發(fā)生形變，則橢圓短軸與長軸區(qū)域同時會有多齒參與嚙合，這樣比現(xiàn)有諧波減速器的嚙合更充分，同時嚙合的齒數(shù)更多，增加嚙合區(qū)間長度；提高傳動精度，可同時承載的齒數(shù)增加；齒的嚙入、嚙出是柔性內(nèi)輪與柔輪間有規(guī)律的變形，使得輸出平穩(wěn)，無沖擊，由于內(nèi)輪柔性變形同時縮小了齒間的間隙；柔輪內(nèi)輪同時分擔(dān)了部分柔輪變形，因此柔輪疲勞壽命可有效大大提高。
[0018]以上所述，僅是發(fā)明的較佳實施方式，并非對本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明實質(zhì)對以上實施方式所作的任何修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，包括波發(fā)生器、柔輪、內(nèi)輪，其特征在于布置在傳動裝置中心位置的內(nèi)輪為柔性結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生很大的彈性變形，所述內(nèi)輪，包含內(nèi)輪法蘭、內(nèi)輪圓筒；內(nèi)輪法蘭外形呈成圓環(huán)狀；內(nèi)輪圓筒布置在內(nèi)輪法蘭的端面，內(nèi)輪圓筒的外圓周上設(shè)置有外齒；波發(fā)生器布置在柔輪圓筒的外圓周上；柔輪圓筒的內(nèi)圓周布置在內(nèi)輪圓筒的外圓周上，柔輪上的內(nèi)齒與內(nèi)輪上的外齒相互嚙合；內(nèi)輪圓筒為薄壁結(jié)構(gòu)，彈性很好，運轉(zhuǎn)時隨柔輪圓筒一起變形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，其特征在于波發(fā)生器置于柔輪外面，波發(fā)生器由橢圓形輪廓的剛性凹輪和鑲嵌在剛性凹輪內(nèi)圈上的柔性軸承組成；波發(fā)生器位于最外端，柔輪位于中部，內(nèi)輪位于中心；柔輪是內(nèi)齒輪，柔性內(nèi)輪是外齒輪，波發(fā)生器內(nèi)壁與柔輪外壁相互壓緊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，其特征在于所述柔輪包含柔輪法蘭、柔輪圓筒；柔輪法蘭外形呈圓盤狀；柔輪圓筒設(shè)置在柔輪法蘭的外圓周上，并保證二者軸線同心，內(nèi)齒位于柔輪圓筒的內(nèi)圓周上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，其特征在于傳動裝置中心采用柔性內(nèi)輪，在波發(fā)生器的作用下柔輪呈橢圓狀，橢圓短軸兩端的柔輪的內(nèi)齒和與之配合的柔性內(nèi)輪的外齒處于完全嚙合狀態(tài)，柔性內(nèi)輪也會隨著柔輪的變形而發(fā)生形變，橢圓短軸與長軸區(qū)域同時有多齒參與嚙合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，其特征在于傳動裝置中心采用柔性內(nèi)輪，波發(fā)生器置于柔輪外面，使柔輪短軸處內(nèi)齒與柔性內(nèi)輪外齒嚙合，空載時長軸處應(yīng)力與承載時應(yīng)力不產(chǎn)生疊加，齒的嚙入、嚙出是柔性內(nèi)輪與柔輪間有規(guī)律的變形，使得輸出平穩(wěn)，無沖擊，縮小齒間的間隙。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，其特征在于傳動裝置中心采用柔性內(nèi)輪，柔輪內(nèi)輪彈性變形分擔(dān)了部分柔輪變形，可有效提高柔輪應(yīng)力減小可延長柔輪疲勞壽命，從而延長諧波減速器壽命。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含柔性內(nèi)輪的波發(fā)生器外置式新型諧波傳動裝置，包括波發(fā)生器、柔輪、內(nèi)輪，其特征在于布置在傳動裝置中心位置的內(nèi)輪為柔性結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生很大的彈性變形，所述內(nèi)輪包含內(nèi)輪法蘭、內(nèi)輪圓筒；內(nèi)輪法蘭外形呈圓環(huán)狀；內(nèi)輪圓筒布置在內(nèi)輪法蘭的端面；波發(fā)生器布置在柔輪圓筒的外圓周上；柔輪圓筒的內(nèi)圓周布置在內(nèi)輪圓筒的外圓周上；內(nèi)輪圓筒為薄壁結(jié)構(gòu)，彈性很好，運轉(zhuǎn)時隨柔輪圓筒一起變形；有益效果是可以減小諧波減速器體積，大大提高柔輪壽命，提高減速器整機壽命和運動精度，拆裝及維修方便，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無沖擊，噪音小，且傳遞扭矩提高，承載能力增強。
【IPC分類】F16H57/08, F16H55/14, F16H1/32
【公開號】CN105317941
【申請?zhí)枴緾N201410260405
【發(fā)明人】王躍軍
【申請人】捷奧機械(上海)有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年6月12日