[發明專利]一種緊湊型擺線行星諧波變速裝置及其變速方法

在審

• 申請號: 201811525415.5
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109372952A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 張靖;吳燦元;胡俊章;朱忠剛;謝發祥;嚴亮;詹敏;李騰
• 申請（專利權）人: 浙江雙環傳動機械股份有限公司
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H49/00;F16H55/08;F16H55/17;F16H57/023;F16H57/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種緊湊型擺線行星諧波變速裝置及其變速方法。由擺線行星傳動結構和諧波傳動結構組成，可以實現一側減速輸出另一側增速輸出或兩側增速輸出等功能，滿足了多輸出不同增減速的需求。擺線行星傳動結構通過一級行星傳動和相位相差180°的兩擺線輪傳動，具有扭轉剛性大、抗沖擊性大和背隙小等特點。諧波傳動結構通過與擺線行星傳動結構的行星架集成一體的柔性輪與柔性的剛輪嚙合進行傳遞運動，具有速比變化大和無背隙等特點。經過三級傳動結構增減速，滿足不同輸出要求，不僅具有高的傳動精度和重復定位精度，而且剛性大，背隙小，結構緊湊，從而實現多樣化的運動傳遞。

技術領域

本發明涉及一種擺線行星傳動和諧波傳動集成變速裝置的改進。該變速裝置具有高剛性、低背隙、傳動精度高、運轉平穩等特點，屬于減速器設備技術領域。

背景技術

現有的擺線行星減速器經過偏心曲軸、擺線與銷軸嚙合后，具有承載能力大，扭轉剛性大、振動小、傳動精度高和抗沖擊性好等特點，主要應用在工業機器、醫療器械等行業，諧波減速器通過剛輪和柔輪的嚙合實現高精度的運動，具有無背隙、噪音小、精度高等特點，主要應用在航空航天、協作機器人、電子行業等。不論是擺線行星減速器還是諧波減速器都是單輸入單輸出的結構，即使為了達到更大速比的增減速需要，也只是簡單地進行串聯組合，這樣的結構較冗繁，安裝空間要求高，軸向尺寸大，傳動精度變化大、同心度裝配要求高等，無法滿足不同速比的增減速多輸出要求。

發明內容

本發明的目的在于克服擺線行星結構和諧波傳動結構簡單串聯組合形式，提供了一種緊湊型擺線行星諧波傳動結構，使得組合結構變得緊湊、滿足對不同剛度要求的多輸出需求。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

緊湊型擺線行星諧波變速裝置包括擺線行星變速結構和諧波變速結構；所述的諧波變速結構包括剛輪、與剛輪配合的柔輪和位于柔輪內的波發生器；所述柔輪與擺線行星變速結構的行星架集成或固連為一體，所述諧波變速結構的剛輪與擺線行星變速結構的針齒殼集成或固連為一體；波發生器由凸輪與柔性軸承構成；行星架與針齒殼之間通過角接觸球軸承連接。

優選的，所述擺線行星變速結構包括針齒殼，針齒殼齒槽內安裝若干銷軸，行星架連接角接觸球軸承的內圈，針齒殼連接角接觸球軸承的外圈，偏心曲軸與行星輪相連，偏心曲軸通過滾針軸承與兩片擺線輪配合；齒輪軸、行星輪和偏心曲軸組成行星運動組件；偏心曲軸、滾針軸承、擺線輪和銷軸組成擺線運動組件；偏心曲軸通過圓錐滾子軸承安裝在行星架上，行星架作為擺線行星變速結構的輸入或輸出部件。

優選的，所述諧波變速結構的剛輪為柔性結構，剛輪嚙合齒部位的外圓進行減薄，剛輪的厚度與外圓直徑D比值范圍為1:(45-60)。

優選的，采用內六角螺釘連接針齒殼和剛輪，然后一起固定到外支架上；或者將針齒殼和剛輪分開各自連接到對應的外支架上。

優選的，根據速比不同和使用要求不同，所述的齒輪軸從擺線行星諧波變速裝置一側穿過內部中空結構與行星輪嚙合；或者為縮短輸入長度，提高輸入剛性，從另一側與行星輪嚙合。

本發明公開了一種所述緊湊型擺線行星諧波變速裝置的輸入輸出方法：

連接外部支架的針齒殼固定，齒輪軸插入到電機上，電機驅動齒輪軸，與行星輪嚙合，作為第一級行星傳動；

行星輪帶動偏心曲軸，兩片擺線輪作180°相位差的偏擺運動，行星架輸出，整個擺線行星變速結構作減速運動；

同時作為輸出的行星架又充當了諧波傳動的輸入，由于剛輪固定，凸輪輸出，故諧波傳動是無背隙的增速運動；整個運動過程是針齒殼和剛輪一并固定，齒輪軸輸入，經過減速后行星架左部件輸出，再經過諧波嚙合增速后波發生器輸出。

本發明還公開了另一種所述緊湊型擺線行星諧波變速裝置的輸入輸出方法：