[實用新型]諧波減速器的柔輪結構

有效

• 申請號: 201220291184.8
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN202768775U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 葉駿紳
• 申請（專利權）人: 蘇州悍猛諧波機電有限公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;F16H55/14
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 劉俊

技術領域

本實用新型涉及一種諧波減速器，特別是一種關于其中所包含的柔輪的改良結構。?

背景技術

諧波減速器是一種利用柔性組件產生彈性機械波來傳遞動力和運動的一種齒輪傳動，亦稱為“諧波齒輪傳動(簡稱諧波傳動)”。?

圖1為顯示現有的諧波減速器結構，主要包含有三個組件：一個具有內齒輪的剛輪A﹑一個具有外齒輪的柔輪B，以及一個波發生器C。做為減速器使用時，一般都是采用剛輪A固定﹑波發生器C主動運轉、柔輪B輸出動力的形式。?

柔輪B則是一種可產生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內徑等于或略大于波發生器的總外徑。波發生器C是使柔輪B產生可控彈性變形的構件；波發生器C具有一中心軸，該中心軸裝有可形變滾動軸承而構成滾輪，波發生器C組合于柔輪B內部，使其外徑與柔輪B的內壁相互壓緊，且波發生器C連接動力源(一般為馬達)。當波發生器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，進而使其橢圓形的長軸兩端附近的外輪齒與剛輪A的內輪齒完全嚙合，而短軸兩端附近的外輪齒則與剛輪的內輪齒完全脫開；而周長上其它區段的外輪齒則處于和剛輪的內輪齒嚙合和脫離的過渡狀態。當波發生器連續轉動時，柔輪的變形會不斷改變，使柔輪B與剛輪A的嚙合狀態也不斷改變，產生嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……，周而復始地進行，從而實現柔輪相對剛輪沿波發生器C相反方向的緩慢旋轉。?

在傳動過程中，波發生器C旋轉一周，柔輪B上某點變形的循環次數稱為波數，以n表示。常用的是雙波傳動，其柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比，故為目前應用最廣的一種。諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節相同，但齒數不等。?

當剛輪固定、波發生器主動旋轉、柔輪從動旋轉時，諧波齒輪傳動的傳動比為i=-B1/(A1-B1)?

式中A1、B1分別為剛輪A與柔輪B的齒數。?

由于柔輪齒數很多，因此，諧波減速器可獲得很大的傳動比。?

諧波減速器在諧波傳動中，由于齒與齒的嚙合是面接觸，加上同時嚙合齒數較多，因而單位面積的負荷小，使得承載能力較其它傳動形式高，且傳動比大，單級諧波齒輪傳動的傳動比可達i=70～500；再加上，具有體積小、重量輕﹑傳動效率高、壽命長﹑傳動平穩、無沖擊﹑無噪音﹑運動精度高等特點，因此是一種應用十分廣泛的減速器。?

由于柔輪在減速傳動過程中需要承受較大的交變負荷，致使柔輪較容易損壞，因而對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理技術要求較高，制程技術也較復雜；另外，傳統諧波減速器的剛輪與柔輪嚙合位置與輸出軸的距離較遠，因而容易產生不同軸晃動的狀況，增加了摩擦發熱及噪音等問題。?

為了解決前述的問題，本案申請人所提出的第101210934號的諧波減速器申請案，則是將波發生器組合于柔輪與一動力源，使柔輪產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；藉由動力源驅動波發生器旋轉時，經由柔輪帶動該剛輪與輸出軸同步旋轉。?

但是現有的諧波減速器中的柔輪在制程中必須采用鍛造工序以及車床加工成薄壁圓筒狀，因此材料的損耗較多，制成圓筒狀后還必須利用夾具定位后再滾制出外齒輪，致使生產時間較多，成本也相對較高，對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理技術要求較高，制程技術也較復雜。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決一般諧波減速器中的柔輪采用鍛造工序配合車床加工制造，致使生產時間較多，對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理技術要求較高，制程技術也較復雜，制造成本較高的問題。?

本實用新型提供的諧波減速器的柔輪結構，其主要特征是采用薄壁管材做為制造柔輪的薄壁圓筒，再將該薄壁圓筒進一步加工制造出外齒輪，藉此使柔輪的制造免去鍛造工序，以減少材料損耗，更藉由薄壁圓筒容易利用夾具定位，進而縮短利用車床與滾齒機加工制造出外齒輪的時間，提升生產效?率。?

本實用新型的技術手段，包括有一剛輪、一柔輪與一波發生器，該剛輪具有內空間，該內空間的內壁面圓周形成有由多個內輪齒構成的內齒輪；該柔輪的外表面圓周形成有由多個外輪齒構成的外齒輪，該柔輪結合有一輸出軸；該波發生器組合于該柔輪的內徑，使該柔輪產生變形而使所述外齒輪的部分外輪齒嚙合該內齒輪，該波發生器連接一動力源以被驅動旋轉，進而經由該柔輪驅動該輸出軸旋轉，其中所述柔輪是以管材加工制造成的薄壁圓筒。本實用新型藉由管材直接制造柔輪，可免去在柔輪制程中的鍛造工序，并減少材料損耗，以及大幅降低車床及滾制外齒輪的生產時間。?