[發(fā)明專利]一種諧波減速裝置

有效

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• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112392935B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 李國斌
• 申請（專利權）人: 李國斌
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;F16H55/08;F16H55/17;G06F30/17
• 代理公司: 洛陽公信聯(lián)創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 41190
• 代理人: 周會芝

一種諧波減速裝置，包括具有內齒的剛輪、具有外齒的柔輪和一個波發(fā)生器，柔輪設置在所述剛輪內部，波發(fā)生器設置在柔輪內部，波發(fā)生器為雙波發(fā)生器，波發(fā)生器包括一個柔性軸承和套裝在柔性軸承內孔中的凸輪，凸輪橫截面外輪廓線由四段偏心圓弧順次相內接相切連接而成，整體大致呈中心對稱的類橢圓形，相鄰兩段偏心圓弧中，一段偏心圓弧的曲率中心位于短軸線上，另一段偏心圓弧的曲率中心位于長軸線上，凸輪安裝在柔性軸承內孔后，柔性軸承外圈變形后的外輪廓線也對應為四段偏心圓弧順次相內接相切連接而成的結構。從而使得波發(fā)生器易于達到理想制造精度，能夠保證轉動靈活，并且使得剛輪和柔輪間齒形嚙合平穩(wěn)。

技術領域

本發(fā)明涉及減速器技術領域，尤其是涉及一種諧波減速裝置。

背景技術

傳統(tǒng)的諧波減速器(Harmonic Drive，簡稱HD)通常是一種靠純正的橢圓形波發(fā)生器使柔性齒輪產(chǎn)生可控的彈性形變波實現(xiàn)運動和動力傳遞的傳動裝置，因其具有體積小、扭矩大、定位精度高、振動小、抗沖擊等諸多優(yōu)點，目前廣泛運用于芯片設備、機器人、機械手、數(shù)控設備、自動化設備、航空航天等領域。但傳統(tǒng)的橢圓形波發(fā)生器使得這種傳動裝置設計制造復雜、難度大、往往制造出的產(chǎn)品中，橢圓形波發(fā)生器在撐起柔輪時，無法實現(xiàn)被撐起的柔輪齒形與柔輪預先設計的齒形達到一致的要求；也就是說，目前的諧波減速器結構使得制造難度和加工難度比較大，難以達到預期的制造精度，因此，需要一種適用于高精度諧波減速器制造的諧波減速器結構。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種諧波減速裝置。

本發(fā)明為了解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種諧波減速裝置，包括具有內齒的剛輪、具有外齒的柔輪和一個波發(fā)生器，所述柔輪設置在所述剛輪內部，波發(fā)生器設置在柔輪內部，所述的波發(fā)生器為雙波波發(fā)生器，波發(fā)生器包括一個柔性軸承和套裝在柔性軸承內孔中的凸輪，波發(fā)生器在驅動裝置的驅動下轉動從而使柔輪產(chǎn)生彈性變形，并與剛輪相嚙合以傳遞運動和動力，所述的凸輪橫截面外輪廓線由四段偏心圓弧順次相內接相切連接而成，整體大致呈中心對稱的類橢圓形，相鄰兩段偏心圓弧中，一段偏心圓弧的曲率中心位于短軸線上，另一段偏心圓弧的曲率中心位于長軸線上，所述凸輪安裝在柔性軸承內孔后，柔性軸承外圈變形后的外輪廓線也對應為四段偏心圓弧順次相內接相切連接而成的結構。

凸輪外輪廓線的確定方法為：

首先確定柔性軸承外圈變形后的外輪廓線，具體如下：

1)、確定柔性軸承外圈外圓半徑R6和柔性軸承最大變形量e；

2)、在0R1≦e之間的范圍內選取數(shù)值，作為長軸線上偏心圓弧曲率中心偏心距離R1；

3)、選定短軸線上偏心圓弧中心角2γ的數(shù)值，0γ≦π/9；

4)、根據(jù)公式θ＝π/2-γ，確定長軸線上偏心圓弧中心角2θ數(shù)值；

5)、根據(jù)長軸線上偏心圓弧曲率中心偏心距離R1、短軸線上偏心圓弧中心角2γ確定：長半軸R2、長軸線上偏心圓弧半徑R5、短軸線上偏心圓弧半徑R8、和短半軸R9的數(shù)值；

R2＝R6+R1(πsinγ-2γ)/(πsinγ)；

R5＝(πR6sinγ-2γR2)/(πsinγ-2γ)；

R8＝R5+R1/sinγ；

R9＝R5+R1/sinγ-R1/tgγ；

然后采用關系式：R2-R9≦e進行驗證，如果不滿足該關系式，則重新選擇R1重復上述步驟，直到最后得出的長半軸R2和短半軸R9滿足上述關系式；

然后，將以上確定的長軸線上偏心圓弧半徑R5、短軸線上偏心圓弧半徑R8、長半軸R2和短半軸R9的尺寸分別減去柔性軸承厚度R69得到凸輪3法線方向相應的各個偏心圓弧的曲率半徑尺寸。