【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及减速器的领域，也就是说，涉及通常包括一系列容纳于壳体或外壳内部并且相互啮合的齿轮的那些装置，所述装置从输入旋转轴或驱动轴或快速轴至输出旋转轴或从动轴或慢速轴降低旋转速度，更特别地，本专利技术涉及一种新的创新的谐波型减速器，其特征在于，如下面详细地示例说明的，它的基本部件是通过模制塑料材料制成的并且具有非常紧凑的和坚固的构造和结构。
技术介绍
1、如本领域已知的，由c.walton musser于1959年专利技术的典型的谐波减速器，英文也称为“strain wave gearing(应变波齿轮装置)”或“harmonic drive(谐波驱动器)”或“harmonic reducer(谐波减速器)”或“harmonic reduction gear(谐波减速齿轮)”，包括三个必要的基本部件，亦即：
2、-呈内部带齿的环的形式的第一带齿元件，也称为“圆形花键(circular spline)”并且因此缩写为cs；
3、-第二带齿元件，也称为“挠性花键(flex spline)”或“柔性花键(flexiblespline)”并且因此缩写为fs，所述第二带齿元件为柔性的和可变形的，通常具有杯形形状或外部带齿的钟形形状，具有比第一带齿元件cs的内部齿的齿数稍少的齿数，通常少两个齿，以及
4、-波产生器，也称为“波生成器(wave generator)”，因此缩写为wg，
5、其中，在谐波减速器的操作中，与第一刚性带齿元件cs同轴地旋转的波生成器wg与第二带齿元件或挠性花
6、因此，该谐波减速器的操作主要基于挠性花键fs的弹性变形，所述弹性变形又由具有椭圆形轮廓的波生成器wg的运动和旋转引起，所述波生成器可以由单个椭圆形形状的元件构成，或者如在大多数应用中一样，由具有一系列小的旋转滚珠的轴承构成，所述小的旋转滚珠沿着波生成器的周边布置，以使得它们的包络限定期望的椭圆形轮廓。
7、波生成器wg的特殊的椭圆形形状对于使柔性的且可弹性地变形的挠性花键fs与刚性的圆形花键cs的齿部接合是不可或缺的，其中不会引起干涉，而是使其在与啮合方向正交的方向上恢复。
8、在这些谐波减速器的大多数应用中，挠性花键fs与以减小的角速度将运动传输至外部的元件成一体，并且由钟形件组成，所述钟形件的柔性由其高度和厚度决定。
9、作为由谐波钢制成的谐波减速器的典型特征的挠性花键fs的这种几何形状和构造具有容许由刚性材料制造齿的优点，但是意味着由在轴向方向上延伸的钟形件决定的一定的阻碍。
10、还清楚的是，为了实现高效的谐波减速器，亦即能够随着时间的推移正确地运行，挠性花键fs起着决定性作用，并且一方面它必须在齿部的区域中具有足够的刚性，以便确保正确的接合和扭矩的传输，另一方面它还必须具有足够的弹性和柔性，以便使得可以在固定的圆形花键cs中逐步啮合，同时避免在垂直于啮合方向的方向上干涉所述圆形花键cs的齿。
11、此外，重要的且必要的是，挠性花键fs的变形始终是弹性变形，以便确保谐波减速器的最大效率和良好的抗疲劳性。
12、为了清楚起见，分成部分(a)-(g)的图10以立体图形式示出根据现有技术的典型的谐波减速器(通常用来自英文“harmonic drive(谐波驱动器)”的hd表示)的先前所示例说明的分离的和组装的基本零件，亦即圆形花键cs、挠性花键fs和波生成器wg，以及这些基本零件在谐波减速器hd的操作中相互配合的方式。
13、此外，为了获得完整的信息，参考图10-部分(h)的图，在下面示例说明典型的谐波减速器的基本公式，特别是定义谐波减速器的啮合比的公式。
14、在图10-部分(h)的该示意图中，波生成器wg连接至伺服马达，所述伺服马达驱动所述波生成器wg围绕谐波减速器的纵向轴线旋转，圆形花键cs是固定的，而挠性花键fs与使用体或构件成一体，所述构件例如包括机器人的臂，由谐波减速器以减小的旋转控制。
15、因此，假设参考与波生成器wg成一体的参考系统，以下公式适用：
16、
17、其中ωcs＝0；
18、其中：
19、ωcs为圆形花键cs的角速度；
20、ωfs为挠性花键fs的角速度；
21、ωwg为波生成器wg的角速度；
22、zfs为挠性花键fs的齿数；
23、zcs为圆形花键cs的齿数。
24、然后，通过发展该公式，得到：
25、
26、从该公式得到谐波减速器hd的啮合比i的以下公式：
27、
28、其中：
29、ωfs为挠性花键fs的角速度；
30、ωinput为谐波减速器hd的输入端处的、亦即波生成器wg的角速度；
31、ωoutput为谐波减速器hd的输出端处的、亦即挠性花键fs的角速度。
32、注意，啮合比i为负的，以指示谐波减速器hd的输入端处的波生成器wg的旋转方向以及谐波减速器hd的输出端处的活动的挠性花键fs的旋转方向是相反的。
33、目前，这些谐波减速器由于它们的紧凑性和减小的尺寸、高传输比、输入轴与输出轴之间的同轴性、由于组成它们的部件和零件的数量较小而被减小至最小值的间隙、其它有利的特性和性能而被越来越广泛地用于尖端工业部门，比如机器人、协作自动化和航空航天工业。
34、为了完整起见，在下面提到一些专利文件，这些专利文件是通过查阅特定的专利数据库研究发现的，并且因此代表谐波减速器的领域的现有技术：
35、wo 2021/098903 a1、us 2021/0138667 a1、us 10,883,592 b2、wo 2020/074039a1、cn 109623819 a、cn 108115658 a、wo 2018/000995 a1、us 8,776,638 b2、us 6,736,028 b2、us 2003/0089194 a1、ep 1 261 814 b1、us 6,202,509 b1。
36、这些专利表明，从c.walton musser有了基本想法并且专利技术谐波减速器开始，谐波减速器的技术已经发展并且到目前为止一直是持续发展和改进的主题。
37、此外，从这些专利可以看出，如已经预料到的，这些谐波减速器被越来越广本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种谐波驱动器或减速器(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的谐波驱动器(10)，其中，所述第一零件或圆形花键(20，CS)为双圆形花键，并且包括与所述谐波驱动器(10)的外壳(10’)成一体的第一固定的圆形花键(20a)和与所述谐波驱动器(10)的使用体(U)连接并且成一体的第二活动的圆形花键(20b)，其中所述第一固定的圆形花键(20a)和所述第二活动的圆形花键(20b)二者中的每一个具有相应的内部齿部(20a’，20b’)；
3.根据权利要求2所述的谐波驱动器(10)，其中，所述波生成器(40，WG)具有布置于所述波生成器(40，WG)的直径相对的区域中的第一双排轴承(40a，40a’，40a”)和第二双排轴承(40b，40b’，40b”)，所述第一双排轴承和所述第二双排轴承分别包含所述至少一个第一旋转轴承(40a’，40a”)和所述至少一个第二旋转轴承(40b’，40b”)；并且
4.根据权利要求3所述的谐波驱动器(10)，其中，所述波生成器(40，WG)的第一双排旋转轴承和第二双排旋转轴承(40a，40b)中每个的两排轴承中的每
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，所述波生成器(40，WG)可旋转地安装于所述第一活动的圆形花键(20b)上，其间插入一个或多个滚珠轴承(40c)或类似部件。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，包含于所述波生成器(40)中的适于与所述挠性花键(30)的内部表面(30”)配合的旋转轴承由滚珠轴承或类似部件制成。
7.根据权利要求2至6中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，带外部齿部(30’)的所述挠性花键(30，FS)容纳于由所述第一固定的圆形花键(20a)、所述第二活动的圆形花键(20b)和所述波生成器(40)所形成的环形空间(11)中。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，相应的所述固定的外壳(10)也完全由塑料材料(MP)的模制、特别地由塑料材料的注射模制制成。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，所述电动马达(50)具有与所述外壳(10’)成一体的固定的定子(50a)以及与所述波生成器(40，WG)成一体的转子(50b)，以控制所述波生成器围绕所述谐波驱动器(10)的轴线(X-X)的旋转。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，通过注射模制生产所述三个零件，亦即所述圆形花键(20)、所述挠性花键(30)和所述波生成器(40)的塑料材料(MP)包含于由以下构成的组中：热塑性树脂；热固性树脂；填充树脂；填充有金属粉末的树脂；非晶质或半晶质热塑性聚合物；填充有惰性或功能性填料的热固性聚合物、热塑性或热固性复合聚合物，和/或用各种纤维增强的热固性聚合物、热塑性或热固性复合聚合物，所述各种纤维为玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉纤维、天然纤维；填充有金属粉末、陶瓷、云母、滑石、各种类型的惰性填料的复合热塑性或热固性聚合物，并且其中能够用来制造所述谐波驱动器(10)的所述三个零件的材料还包含三元共聚物和纳米复合材料。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种谐波驱动器或减速器(10)，包括：
2.根据权利要求1所述的谐波驱动器(10)，其中，所述第一零件或圆形花键(20，cs)为双圆形花键，并且包括与所述谐波驱动器(10)的外壳(10’)成一体的第一固定的圆形花键(20a)和与所述谐波驱动器(10)的使用体(u)连接并且成一体的第二活动的圆形花键(20b)，其中所述第一固定的圆形花键(20a)和所述第二活动的圆形花键(20b)二者中的每一个具有相应的内部齿部(20a’，20b’)；
3.根据权利要求2所述的谐波驱动器(10)，其中，所述波生成器(40，wg)具有布置于所述波生成器(40，wg)的直径相对的区域中的第一双排轴承(40a，40a’，40a”)和第二双排轴承(40b，40b’，40b”)，所述第一双排轴承和所述第二双排轴承分别包含所述至少一个第一旋转轴承(40a’，40a”)和所述至少一个第二旋转轴承(40b’，40b”)；并且
4.根据权利要求3所述的谐波驱动器(10)，其中，所述波生成器(40，wg)的第一双排旋转轴承和第二双排旋转轴承(40a，40b)中每个的两排轴承中的每一排由三个轴承旋转件(40a’，40a”，40b’，40b”)组成。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，所述波生成器(40，wg)可旋转地安装于所述第一活动的圆形花键(20b)上，其间插入一个或多个滚珠轴承(40c)或类似部件。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的谐波驱动器(10)，其中，包含于所述波生成器(40)中的适于与所述挠性花键(30)的内...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·迪尼，G·盖达，G·佩雷托，
申请(专利权)人：埃尔戈技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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