本技术属于减速机技术领域，特别涉及一种差速旋转动力装置。其技术方案为：一种差速旋转动力装置，包括十字环，十字环的两侧均设置有谐波减速电机；所述谐波减速电机包括内置于减速机的中心轴，中心轴上连接有电机定子，电机定子上套设有电机转子，电机转子连接有谐波减速单元，谐波减速单元的输出端与中心轴固定，谐波减速单元的输出端齿啮合有谐波刚轮，谐波刚轮与十字环转动连接，谐波刚轮固定有大齿轮，十字环上转动连接有小齿轮，小齿轮分别与两侧的大齿轮啮合。本技术提供了一种可驱动动作端分别在两个相互垂直的平面内转动或复合转动的差速旋转动力装置。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于减速机，特别涉及一种差速旋转动力装置。
技术介绍
1、谐波减速器因具有很大传动比被广泛应用于机械传动领域，通常，谐波减速器包括刚轮、柔轮以及波发生器。其中，刚轮实际上是一个刚度很大的内齿圈；柔轮呈筒状，并由刚性较小的材料制成，柔轮的筒口端的外壁上形成外齿，柔轮的筒口端伸入刚轮中，其外齿用于与刚轮的内齿啮合；波发生器为椭圆柱状，其伸入至柔轮的筒口端，当波发生器由动力机构驱动而转动时，与波发生器的长轴对应的柔轮的外齿通过不断与刚轮的内齿啮合而使波发生器驱动柔轮转动。
2、专利申请号为cn201320170058.1的专利公开了一种带深沟球轴承的中空型谐波减速装置，包含谐波减速器、中空输入轴、深沟球轴承，中空输入轴设置在谐波减速器中，谐波减速器上设置有轴承固定组件，深沟球轴承设置在中空输入轴与轴承固定组件之间，轴承固定组件包含轴承座和轴承压板，轴承座和轴承压板分别将深沟球轴承的两端固定；本技术的带深沟球轴承的中空型谐波减速装置，通过轴承固定组件将深沟球轴承固定在谐波减速器上，保证了谐波减速器整体的牢固和稳定性，并且在应用安装时无需过多的调校即可满足使用的要求，节约了安装时间，而且便于设备后期的检修和维护。
3、但是，上述谐波减速装置仅能输出单一方向的转动，无法实现两个相互垂直面内的转动或复合运动。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种可驱动动作端分别在两个相互垂直的平面内转动或复合转动的差速旋转动力装置。
>2、本技术所采用的技术方案为：3、一种差速旋转动力装置，包括十字环，十字环的两侧均设置有谐波减速电机；所述谐波减速电机包括中心轴，中心轴上连接有电机定子，电机定子上套设有电机转子，电机转子连接有谐波减速单元，谐波减速单元的输出端与中心轴固定，谐波减速单元的输出端齿啮合有谐波刚轮，谐波刚轮与十字环转动连接，谐波刚轮固定有大齿轮，十字环上转动连接有小齿轮，小齿轮分别与两侧的大齿轮啮合。
4、本技术的谐波减速单元的输出端的转速相对于凸轮的转速大幅降低，使得谐波减速电机的输出端稳定且低速输出。谐波减速单元与谐波刚轮齿啮合，从而谐波减速电机的输出端相对于凸轮具有较高的传动精度。谐波减速单元的输出端与中心轴固定，使得电机定子得到固定，保证电机转子能相对于电机定子稳定转动。
5、两侧的谐波减速电机的输出端之间连接动作端，小齿轮上连接固定端。当两侧的电机同向转动且转速相同时，小齿轮与大齿轮件不会产生相对转动，动作端以中心轴为转轴倾转。当两侧的电机转向相反且转速相同时，两侧的大齿轮分别与小齿轮啮合传动且小齿轮仅自转，动作端以小齿轮的轴为转轴转动。其余工况下，动作端做复合运动。本技术的减速机可实现两个相互垂直方向的运动，可模拟人体关节，其结构紧凑，可应用于机械人关节部位。
6、作为本技术的优选方案，所述谐波减速单元包括凸轮，凸轮固定于电机转子上，凸轮上安装有柔性轴承，柔性轴承的外圈套设有柔轮，柔轮与谐波刚轮齿啮合，柔轮的齿数小于谐波刚轮的齿数，柔轮上固定有输出法兰，柔轮与中心轴固定。
7、当电机通电后，电机转子相对于电机定子转动，电机转子带动凸轮转动，凸轮通过柔性轴承推动柔轮与谐波刚轮啮合传动。若柔轮的齿数比谐波刚轮的齿数少n，则凸轮转动一圈时，柔轮相对于谐波刚轮转动n个齿，从而连接于柔轮上的输出法兰得到较大减速，保证稳定的输出力，且通过齿传动以保证传动精度。
8、作为本技术的优选方案，所述凸轮的内侧与中心轴之间通过滚动轴承连接。中心轴对凸轮进行可靠支撑，且中心轴与凸轮能相对转动。
9、作为本技术的优选方案，所述凸轮和柔性轴承的形状均为椭圆形，柔轮在两个位置与谐波刚轮啮合。柔性轴承从两处推动柔轮与谐波刚轮啮合传动，保证柔轮与谐波刚轮稳定传动。
10、作为本技术的优选方案，所述谐波减速电机还包括交叉滚子轴承，交叉滚子轴承的内圈与输出法兰一体成型或固定连接，交叉滚子轴承的外圈与大齿轮一体成型或固定连接。谐波减速单元的输出端能对大齿轮进行可靠支撑，且谐波减速单元的输出端能与大齿轮相对转动。
11、作为本技术的优选方案，所述中心轴上设置有接线孔，电机定子的接线从接线孔穿出。接线从接线孔穿出，方便对接线进行布线。中心轴的转速较低、转动角度不大，且能回位，从而接线从接线孔穿出后不会与其他结构产生干涉。
12、作为本技术的优选方案，所述中心轴上固定有pcb安装板。
13、作为本技术的优选方案，所述十字环上的两个相隔180°的位置上均设置有转动连接头，小齿轮通过其中一个转动连接头与十字环连接。固定端可分别与两个转动连接头连接，保证本技术的差速旋转动力装置安装到固定端后的稳定性。
14、作为本技术的优选方案，所述转动连接头上固定有用于限位的端盖。端盖用于对固定端进行限位，避免差速旋转动力装置与固定端脱离。
15、作为本技术的优选方案，所述转动连接头包括设置于十字环上的凸出的连接柱，连接柱上安装有滚珠或轴承。小齿轮与其中一个连接柱通过滚珠或轴承连接，固定端的其中一个连接头通过螺栓与小齿轮连接，固定端的另一个连接头与对侧的连接柱通过滚珠或轴承连接。
16、本技术的有益效果为：
17、1.本技术中，当两侧的电机同向转动且转速相同时，小齿轮与大齿轮件不会产生相对转动，动作端以中心轴为转轴倾转。当两侧的电机转向相反且转速相同时，两侧的大齿轮分别与小齿轮啮合传动且小齿轮仅自转，动作端以十字环为转轴转动。其余工况下，动作端做复合运动。本技术的减速机可实现两个相互垂直方向的运动，可模拟人体关节，其结构紧凑，可应用于机械人关节部位。
18、2.本技术的谐波减速单元的输出端的转速相对于凸轮的转速大幅降低，使得谐波减速电机的输出端稳定且低速输出。谐波减速单元与谐波刚轮齿啮合，从而谐波减速电机的输出端相对于凸轮具有较高的传动精度。谐波减速单元的输出端与中心轴固定，使得电机定子得到固定，保证电机转子能相对于电机定子稳定转动。
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【技术保护点】
1.一种差速旋转动力装置，其特征在于：包括十字环(1)，十字环(1)的两侧均设置有谐波减速电机；所述谐波减速电机包括中心轴(2)，中心轴(2)上连接有电机定子(3)，电机定子(3)上套设有电机转子(4)，电机转子(4)连接有谐波减速单元(5)，谐波减速单元(5)的输出端与中心轴(2)固定，谐波减速单元(5)的输出端齿啮合有谐波刚轮(6)，谐波刚轮(6)与十字环(1)转动连接，谐波刚轮(6)固定有大齿轮(7)，十字环(1)上转动连接有小齿轮(8)，小齿轮(8)分别与两侧的大齿轮(7)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述谐波减速单元(5)包括凸轮(51)，凸轮(51)固定于电机转子(4)上，凸轮(51)上安装有柔性轴承(52)，柔性轴承(52)的外圈套设有柔轮(53)，柔轮(53)与谐波刚轮(6)齿啮合，柔轮(53)的齿数小于谐波刚轮(6)的齿数，柔轮(53)上固定有输出法兰(54)，柔轮(53)与中心轴(2)固定。
3.根据权利要求2所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述凸轮(51)的内侧与中心轴(2)之间通过滚动轴承(21)连接。
4.根据权利要求2所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述凸轮(51)和柔性轴承(52)的形状均为椭圆形，柔轮(53)在两个位置与谐波刚轮(6)啮合。
5.根据权利要求2所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述谐波减速电机还包括交叉滚子轴承(55)，交叉滚子轴承(55)的内圈与输出法兰(54)一体成型或固定连接，交叉滚子轴承(55)的外圈与大齿轮(7)一体成型或固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述中心轴(2)上设置有接线孔，电机定子(3)的接线从接线孔穿出。
7.根据权利要求1所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述中心轴(2)上固定PCB安装板(9)。
8.根据权利要求1所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述十字环(1)上的两个相隔180°的位置上均设置有转动连接头(11)，小齿轮(8)通过其中一个转动连接头(11)与十字环(1)连接。
9.根据权利要求8所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述转动连接头(11)上固定有用于限位的端盖(12)。
10.根据权利要求8所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述转动连接头(11)包括设置于十字环(1)上的凸出的连接柱，连接柱上安装有滚珠或轴承。
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【技术特征摘要】
1.一种差速旋转动力装置，其特征在于：包括十字环(1)，十字环(1)的两侧均设置有谐波减速电机；所述谐波减速电机包括中心轴(2)，中心轴(2)上连接有电机定子(3)，电机定子(3)上套设有电机转子(4)，电机转子(4)连接有谐波减速单元(5)，谐波减速单元(5)的输出端与中心轴(2)固定，谐波减速单元(5)的输出端齿啮合有谐波刚轮(6)，谐波刚轮(6)与十字环(1)转动连接，谐波刚轮(6)固定有大齿轮(7)，十字环(1)上转动连接有小齿轮(8)，小齿轮(8)分别与两侧的大齿轮(7)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述谐波减速单元(5)包括凸轮(51)，凸轮(51)固定于电机转子(4)上，凸轮(51)上安装有柔性轴承(52)，柔性轴承(52)的外圈套设有柔轮(53)，柔轮(53)与谐波刚轮(6)齿啮合，柔轮(53)的齿数小于谐波刚轮(6)的齿数，柔轮(53)上固定有输出法兰(54)，柔轮(53)与中心轴(2)固定。
3.根据权利要求2所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所述凸轮(51)的内侧与中心轴(2)之间通过滚动轴承(21)连接。
4.根据权利要求2所述的一种差速旋转动力装置，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡天链，
申请(专利权)人：四川福德机器人股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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