本实用新型专利技术公开了一种柔轮，包括径向可弯曲的柔轮体、外部齿和固定台，所述柔轮体一端开口，另一端连接用于固定输出轴或输入轴的所述固定台；所述外部齿位于所述柔轮体开口端外缘表面；所述柔轮体和所述固定台之间通过弹性部过渡，还公开了一种谐波减速器，包括：刚轮、上述的柔轮以及波形发生器，所述波形发生器用来将所述柔轮弯曲成椭圆形使之与所述刚轮啮合，本实用新型专利技术在柔轮的柔轮体和固定台之间增加弹性部，通过弹性部过渡形成的弹性缓冲，可以有效地改善因椭圆形发生器迫使柔轮的柔轮体开口端与另一端形成的凸锥面和凹锥面发生的严重程度，因而能产生很大的承载能力，并且提高柔轮的使用寿命。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
Flexible wheel, harmonic reducer and robot joint structure
The utility model discloses a flexible wheel, including radial flexible flexible wheel, external gear and the fixed platform, the flexible wheel is open at one end, the other end is connected to the fixed output shaft or input shaft of the fixed platform; the external gear is positioned on the surface of the outer edge of the open end of the flexible wheel body; through the elastic part of the transition between the flexible wheel and the fixed platform, also discloses a harmonic reducer, including a rigid wheel, the flexspline and wave generator, the waveform generator for the flexspline is elliptically curved to the rigid wheel and gear, the utility model between the flexible wheel and the fixed station of the flexspline increase elasticity, elastic buffer formed by the elastic part of the transition can be effectively improved by forcing the flexible wheel generator elliptical flexible wheel and the other end of the open end of the formation and occurrence of convex conical concave cone The utility model has the advantages that the bearing capacity can be greatly improved, and the service life of the flexible wheel can be improved.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种柔轮、谐波减速器及机器人关节结构。
技术介绍
谐波减速传动是一种依靠柔性齿轮所产生的可控弹性变形来传递运动和力的新 型机械传动。如图ι和图2所示，其基本构件包括椭圆形的波发生器1，薄壁筒体状的柔轮 2和有很好刚性的刚轮3。当波发生器1转动时，迫使柔轮2产生弹性变形，使它的齿与刚 轮3齿相互作用，从而实现传动的目的。柔轮在高频率和高次数的弹性变形中，柔轮筒体极易产生疲劳破坏，一般情况下， 裂纹起源于柔轮齿根部分，然后沿轴向延伸，进而呈45°斜向扩展。若柔轮旋转方向不断变 化，则裂纹还能呈双向45°扩展这是目前公知的谐波减速传动最为主要的失效形式。谐波减速传动的固有特点需要和制造的需要，通常先将柔轮制造成薄壁圆筒桶 状。当柔轮与波发生器，刚轮组合装配完毕后，柔轮的圆形开口端将会被椭圆形的波发生器 迫使变为椭圆形。在对现有技术的研究和实践过程中，本技术的专利技术人发现，上述现有技术中 由于柔轮的圆形截面圆周长不变，必然使得柔轮变形后椭圆形开口的长轴比原来的圆直径 长，而短轴比原来的圆直径短，如图3至图5所示，会直接导致椭圆形开口的长轴端与柔轮 的另一端形成凸锥面，而短轴端与柔轮的另一端形成凹锥面，而在椭圆形开口的长轴端正 是柔轮齿与刚轮齿啮合区域。由于不可避免的凸锥面和凹锥面的形成，直接导致了柔轮与 刚轮的齿面啮合面成了锥面。如图6所示，这将使的柔轮和刚轮的齿啮合面积减少，单位啮 合面积承受的压力增大，同时因受力点往齿顶方向偏移，齿根承受的弯矩加大，最终加速齿 根的疲劳裂纹的产生。
技术实现思路
为了解决现有技术中柔轮齿根承受的弯矩加大，最终加速齿根的疲劳裂纹产生的 问题，本技术实施例提供了一种柔轮、谐波减速器及机器人关节结构。本技术实施例提供一种柔轮，包括径向可弯曲的柔轮体、外部齿和固定台，所 述柔轮体一端开口，另一端连接用于固定输出轴或输入轴的所述固定台；所述外部齿位于 所述柔轮体开口端外缘表面；所述柔轮体和所述固定台之间通过弹性部过渡。本技术实施例还提供一种谐波减速器，包括刚轮、柔轮以及波形发生器，所述柔轮包括径向可弯曲的柔轮体、外部齿和固定台，所述柔轮体一端开口，另一 端连接用于固定输出轴的所述固定台；所述外部齿位于所述柔轮体开口端外缘表面；所述 柔轮体和所述固定台之间通过弹性部过渡，所述波形发生器用来将所述柔轮弯曲成椭圆形使之与所述刚轮啮合。本技术实施例还提供一种机器人关节结构，包括壳体，电机和上述的谐波减速器，所述电机和所述谐波减速器位于所述壳体内，所述电机与谐波减速器的输入轴相连， 驱动所述谐波减速器通过输出轴实现机器人关节转动。本技术实施例在柔轮的柔轮体和固定台之间增加弹性部，通过弹性部过渡形 成的弹性缓冲，可以有效地改善因椭圆形发生器迫使的柔轮柔轮体开口端与另一端形成的 凸锥面和凹锥面发生的严重程度，因而能产生很大的承载能力，并且提高柔轮的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。其中图1显示了现有技术中一种谐波减速器的主视图；图2显示了图1的侧面剖视图；图3显示了谐波减速器工作过程示意图；图4显示了图1的局部放大图；图5显示了图1的局部放大图；图6显示了现有技术谐波减速器中柔轮与刚轮啮合受力示意图；图7显示了本技术实施例一柔轮结构示意图。图8显示了本技术实施例二谐波减速器剖视图；图9显示了图8局部放大图；图10显示了本技术实施例二谐波减速器中柔轮与刚轮啮合受力示意图；图11显示了本技术实施例三柔轮结构示意图。图12显示了本技术实施例四谐波减速器剖视图；图13显示了图12局部放大图；图14显示了本技术实施例四谐波减速器中柔轮与刚轮啮合受力示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一本技术实施例提供一种柔轮8，如图7所示，包括径向可弯曲的柔轮体5、外部 齿6和固定台7，所述柔轮体5 —端开口，另一端连接用于固定输出轴或输入轴的所述固定 台7 ；所述外部齿6位于所述柔轮体5开口端外缘表面；所述柔轮体5和所述固定台7之间 通过弹性部10过渡。所述弹性部10与柔轮体相连续并沿径向向柔轮的轴心方向延伸到固定台7。优选的，所述柔轮体5通过双圆弧形弹性部过渡到固定台7，所述弹性部10为双圆 弧，所述双圆弧弹性部一端连接柔轮体的一端，另一端连接固定台。优选的，所述柔轮体5通过反S形弹性部过渡到固定台7，所述弹性部10为反S 形，所述反S形弹性部一端连接柔轮体的一端，另一端连接固定台。另一种实施方式，所述柔轮体通过多圆弧形弹性部过渡到固定台。本技术实施例在柔轮的柔轮体和固定台之间增加弹性部，通过弹性部过渡形 成的弹性缓冲，可以有效地改善因椭圆形发生器迫使的柔轮柔轮体考口端与另一端形成的 凸锥面和凹锥面发生的严重程度，因而能产生很大的承载能力，并且提高了柔轮的使用寿 命。实施例二本技术实施例提供一种谐波减速器，如图8所示，包括刚轮3、柔轮8以及波 形发生器1，所述波形发生器1用来将所述柔轮8弯曲成椭圆形使之与所述刚轮3啮合。所述柔轮8，包括径向可弯曲的柔轮体5、外部齿6和固定台7，所述柔轮体5 —端 开口，另一端连接用于固定输出轴的所述固定台7 ；所述外部齿6位于所述柔轮体5开口端 外缘表面；所述柔轮体5和所述固定台7之间通过弹性部10过渡。所述弹性部10与柔轮体相连续并沿径向向柔轮的轴心方向延伸到固定台7。优选的，所述柔轮体5通过双圆弧形弹性部过渡到固定台7，所述弹性部10为双圆 弧，所述双圆弧弹性部一端连接柔轮体的一端，另一端连接固定台。优选的，所述柔轮体5通过反S形弹性部弧过渡到固定台7，所述弹性部10为反S 形，所述反S形弹性部一端连接柔轮体的一端，另一端连接固定台。另一种实施方式，所述柔轮体通过多圆弧形弹性部过渡到固定台。本技术实施例在柔轮的柔轮体与固定台之间增加了双圆弧弹性部过渡。通过 双圆弧过渡形成弹性缓冲，当波形发生器迫使柔轮柔轮体径向可弯曲端发生椭圆形变时， 柔轮的柔轮体与固定台之间的双圆弧就会释放增大，同时圆弧中心点M沿径向跟随向外偏 移至Ml处，即向外偏移距离B5，如图9，使得柔轮柔轮体开口端的椭圆形的长轴与另一端的 圆直径差减少，从而有效地改善因椭圆形发生器迫使的柔轮径向可弯曲端与另一端形成的 凸锥面和凹锥面发生的严重程度，更关键的是使形成的凸锥面和凹锥面的锥度减少。柔轮 啮合齿与刚轮啮合齿的接触区域面积增大，啮合的齿顶线更接近理论啮合线，啮合传递的 力中心点也会向齿根部为靠近，力对啮合齿齿根形成的力矩相应减小(力臂减短)如图10， 因而能产生很大的承载能力和提高谐波减速传动机构的使用寿命。本技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种柔轮，其特征在于：包括径向可弯曲的柔轮体、外部齿和固定台，所述柔轮体一端开口，另一端连接用于固定输出轴或输入轴的所述固定台；所述外部齿位于所述柔轮体开口端外缘表面；所述柔轮体和所述固定台之间通过弹性部过渡。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙尚传，
申请(专利权)人：配天安徽电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34
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