本实用新型专利技术提供一种谐波减速器，包括波发生器组件，定轮，柔轮和输出组件，所述柔轮呈圆筒状并能在外力作用下产生弹性变形，所述柔轮包括摩擦环部，所述柔轮被所述波发生器组件挤压变形为椭圆状柔轮，所述椭圆状柔轮的长轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮不接触；所述椭圆状柔轮的短轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮接触。本实用新型专利技术提供的谐波减速器，由于通过摩擦驱动原理进行无齿谐波减速，可实现很高的减速比，大幅度提高了谐波减速器的传动效率。本实用新型专利技术还提供一种驱动器，可采用各种电机与无齿谐波减速器直接连接，体积小，重量轻，更适宜应用于服务机器人领域。
【技术实现步骤摘要】
一种谐波减速器及驱动器
本技术涉及机器人
，具体涉及一种谐波减速器及驱动器。
技术介绍
目前，机器人关键的关节部位均是采用谐波减速器，谐波减速器相比其它减速器，在相同速比和相同负载下，其传动平稳、精度最高，结构体积小，机构重量轻，广泛应用于机器人、数控机床、半导体设备等精密行业。现有技术中的谐波减速器一般包括刚轮、柔轮及包含柔性轴承的波发生器等零部件。扭矩输出都是通过薄壁可变形柔轮进行传递；柔轮通常为杯型或者礼帽型，柔轮薄壁且存在呈接近90度直角部分。该种结构的柔轮对钢材性能要求较高，需要保证弹性要求的同时又要保证其硬度，一般采用进口的合金钢材，对加工精度要求比较高。由于其材料特殊，生产工艺要求高，因此其成本和价格远高于其他类型的减速器。谐波减速器制造工艺复杂导致其成本居高不下，成为机器人普及应用的障碍之一。同时传统谐波减速器均是通过柔轮与定轮之间的齿啮合的方式进行有齿谐波传动，传动效率很低。同时，市场上也不存在小微型低成本的谐波减速器，传统谐波减速器尺寸较大和成本较高，对于一些较小的桌面型机器人并不适用。
技术实现思路
为了至少解决上述技术问题之一，本技术的目的在于提供一种传动平稳可靠、效率和精度高及成本低的谐波减速器及驱动器。同时该谐波减速器及驱动器制造简单、成本较低、便于大规模生产应用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种谐波减速器，包括波发生器组件，定轮，柔轮和输出组件，所述柔轮设置在所述波发生器组件和定轮之间，所述波发生器组件与动力输入源连接，所述输出组件与所述柔轮连接；所述柔轮呈圆筒状并能在外力作用下产生弹性变形，所述柔轮包括摩擦环部，所述柔轮被所述波发生器组件挤压变形为椭圆状柔轮，所述椭圆状柔轮的长轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮不接触；所述椭圆状柔轮的短轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮接触。进一步地，所述摩擦环部设置在所述柔轮的一端外侧，所述摩擦环部设置有第一摩擦斜面，所述定轮上设置有第二摩擦斜面，所述接触为第一摩擦斜面和第二摩擦斜面接触。进一步地，所述第一摩擦斜面设置有两个，并对称设置在所述摩擦环部的两端，两个所述第一摩擦斜面之间形成第一摩擦啮合角。进一步地，所述定轮呈环状，所述第二摩擦斜面设置在所述定轮的一侧；所述定轮设置有两个，两个所述定轮对称间隔设置，所述摩擦环部设置在两个所述定轮之间；两个所述定轮之间的第二摩擦斜面形成第二摩擦啮合角。进一步地，所述第一摩擦啮合角的角度为1°~89°；所述第二摩擦啮合角的角度与所述第一摩擦啮合角的角度相同。进一步地，在所述摩擦环部上设置有凹槽，所述凹槽位于两个所述第一摩擦斜面之间，所述凹槽中设置有环箍。进一步地，还包括壳体组件和定位环，所述壳体组件包括壳体与底壳；所述壳体为杯状结构，所述壳体与底壳分别通过螺钉安装在所述定位环的两端；所述定位环的内壁设置有两个定位台；两个所述定轮通过所述定位台分别与所述底壳和壳体连接。进一步地，在所述定轮上与所述第二摩擦斜面相对的一侧设置有定位部，两个所述定轮通过所述定位部分别与所述底壳和壳体连接。进一步地，所述输出组件包括轴承和输出轴；所述输出轴包括第一环部，基体部和轴部；所述第一环部设置在所述基体部外侧，在所述第一环部和所述基体部之间形成环腔，在所述第一环部的内侧设置有内齿；所述轴部设置在所述基体部的另一端，所述轴部通过所述轴承旋转支撑在所述壳体上，并伸出所述壳体；所述轴部的末端设置有连接块和连接孔。进一步地，在所述柔轮上与所述摩擦环部相对的一端外侧设置有外齿；所述柔轮具有外齿的一端插入所述环腔内，所述外齿与所述内齿啮合。进一步地，所述波发生器组件包括支撑架、转轴和滚轮；所述支撑架的中心部位设置有电机轴孔，所述滚轮分别通过转轴支撑设置在所述支撑架的两端；所述转轴与所述支撑架过盈配合固定。本技术还提供一种驱动器，包括电机和上述的谐波减速器，所述谐波减速器安装在所述电机的输出端，所述波发生器组件与所述电机的输出轴固连。本技术提供的谐波减速器及驱动器与现有技术相比，有益效果在于：本技术提供的谐波减速器，由于通过摩擦驱动原理进行无齿谐波减速，可通过调整柔轮，波发生器组件和定轮的设计尺寸来实现很高的减速比；同时摩擦驱动的无齿谐波减速，克服了传统有齿谐波减速中柔轮齿变形而导致传动效率低的缺点，大幅度提高了谐波减速器的传动效率；另由于本技术中谐波减速器的输入轴与输出轴是同方向转动，也提高了谐波传动效率。本技术的驱动器，可采用各种电机与无齿谐波减速器直接连接；同时由于采用无齿谐波的减速器，体积相对传统驱动器体积大幅减小，更适宜服务领域的机器人应用，如教学，科研和培训等。总之，本技术提出了一种传动平稳可靠、效率和精度高及成本低的谐波减速器及驱动器，其在机器人领域中具有广泛的应用前景。附图说明图1是本技术带谐波减速器的驱动器的整体结构示意图；图2是本技术带谐波减速器的驱动器的爆炸示意图；图3是本技术驱动器一个视角的内部结构示意图；图4是本技术驱动器另一个视角的内部结构示意图；图5是本技术谐波减速器一个视角的部分结构示意图；图6是本技术谐波减速器另一个视角的部分结构示意图；图7是本技术谐波减速器的部分内部结构示意图；图8是本技术中输出轴一个视角的结构示意图；图9是本技术中输出轴另一个视角的结构示意图；图10是本技术中柔轮一个视角的结构示意图；图11是本技术中柔轮另一个视角的结构示意图；图12是本技术中柔轮又一个视角的结构示意图；图13是本技术中定轮的结构示意图；图14是本技术中定位环的结构示意图。其中，附图标记说明如下：1电机，2底壳，3壳体，4定位环，4-1定位台，5输出轴，5-1第一环部，5-2内齿，5-3基体部，5-4轴部，5-5连接块，5-6连接孔，6波发生器组件，6-1支撑架，6-2转轴，6-3滚轮，7定轮，7-1第二摩擦斜面，7-2定位部，8柔轮，8-1外齿，8-2摩擦环部，8-20第一摩擦斜面，9环箍，10第一轴承。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种谐波减速器，包括波发生器组件，定轮，柔轮和输出组件，其特征在于：所述柔轮设置在所述波发生器组件和定轮之间，所述波发生器组件与动力输入源连接，所述输出组件与所述柔轮连接；所述柔轮呈圆筒状并能在外力作用下产生弹性变形，所述柔轮包括摩擦环部，所述柔轮被所述波发生器组件挤压变形为椭圆状柔轮，所述椭圆状柔轮的长轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮不接触；所述椭圆状柔轮的短轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮接触。/n
【技术特征摘要】
1.一种谐波减速器，包括波发生器组件，定轮，柔轮和输出组件，其特征在于：所述柔轮设置在所述波发生器组件和定轮之间，所述波发生器组件与动力输入源连接，所述输出组件与所述柔轮连接；所述柔轮呈圆筒状并能在外力作用下产生弹性变形，所述柔轮包括摩擦环部，所述柔轮被所述波发生器组件挤压变形为椭圆状柔轮，所述椭圆状柔轮的长轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮不接触；所述椭圆状柔轮的短轴两个端点处，所述椭圆状柔轮与所述定轮接触。
2.根据权利要求1所述的谐波减速器，其特征在于：所述摩擦环部设置在所述柔轮的一端外侧，所述摩擦环部设置有第一摩擦斜面，所述定轮上设置有第二摩擦斜面，所述接触为第一摩擦斜面和第二摩擦斜面接触。
3.根据权利要求2所述的谐波减速器，其特征在于：所述第一摩擦斜面设置有两个，并对称设置在所述摩擦环部的两端，两个所述第一摩擦斜面之间形成第一摩擦啮合角。
4.根据权利要求3所述的谐波减速器，其特征在于：所述定轮呈环状，所述第二摩擦斜面设置在所述定轮的一侧；所述定轮设置有两个，两个所述定轮对称间隔设置，所述摩擦环部设置在两个所述定轮之间；两个所述定轮之间的第二摩擦斜面形成第二摩擦啮合角。
5.根据权利要求3或4所述的谐波减速器，其特征在于：所述第一摩擦啮合角的角度为1°~89°；所述第二摩擦啮合角的角度与所述第一摩擦啮合角的角度相同。
6.根据权利要求3所述的谐波减速器，其特征在于：在所述摩擦环部上设置有凹槽，所述凹槽位于两个所述第一摩擦斜面之间，所述凹槽中设置有环箍。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贾瑞清，
申请(专利权)人：贾瑞清，
类型：新型
国别省市：北京;11
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