谐波减速器的柔轮固定结构制造技术

一种谐波减速器的柔轮固定结构，包括有刚轮、柔轮与波发生器，该柔轮利用一具有多个弹性壁的固定座予以固定，该固定座再被固定于减速器的机壳；刚轮则连接一输出轴，藉由动力源驱动波发生器旋转时，经由柔轮带动该刚轮与输出轴同步旋转；本实用新型专利技术藉由固定座的具有弹性的弹性壁固定柔轮，可以改善柔轮形变时受力不均的内应力，降低柔轮发生破裂的状况，延长柔轮使用寿命；又利用具有弹性的弹性壁可以允许柔轮有更高的形变量，亦即可以调整波发生器的椭圆曲率，以调整刚轮与柔轮的齿差，达成不同的减速比，满足更大范围的输出需求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种谐波减速器，特别是一种关于其中所包含的柔轮的固定结构。
技术介绍
谐波减速器是一种利用柔性组件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种齿轮传动，亦称为“谐波齿轮传动(简称谐波传动)”。图I为显示现有的谐波减速器结构，主要包含有三个组件一个具有内齿轮的刚轮A、一个具有外齿轮的柔轮B、以及一个波发生器C。作为减速器使用时，一般都是采用刚轮A固定、波发生器C主动运转、柔轮B输出动力的形式。 柔轮B则是一种可产生较大弹性变形的薄壁齿轮，其内径等于或略大于波发生器的总外径。波发生器C是使柔轮B产生可控弹性变形的构件；波发生器C具有一中心轴，该中心轴装有可形变滚动轴承而构成滚轮，波发生器C组合于柔轮B内部，使其外径与柔轮B的内壁相互压紧，且波发生器C连接动力源(一般为马达)。当波发生器C装入柔轮B后，迫使柔轮的端面由原先的圆形变成椭圆形，进而使其椭圆形的长轴两端附近的外轮齿与刚轮A的内轮齿完全啮合,而短轴两端附近的外轮齿则与刚轮的内轮齿完全脱开；而周长上其它区段的外轮齿则处于和刚轮的内轮齿啮合和脱离的过渡状态。当波发生器连续转动时，柔轮的变形会不断改变，使柔轮B与刚轮A的啮合状态也不断改变，产生啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入等，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器C相反方向的缓慢旋转。在传动过程中，波发生器C旋转一周，柔轮B上某点变形的循环次数称为波数，以η表示。常用的是双波传动，其柔轮应力较小，结构比较简单，易于获得大的传动比，故为目前应用最广的一种。谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同，但齿数不等。当刚轮固定、波发生器主动旋转、柔轮从动旋转时，谐波齿轮传动的传动比为i=-BI/(Al-Bl)式中A1、B1分别为刚轮A与柔轮B的齿数。由于柔轮齿数很多，因此，谐波减速器可获得很大的传动比。谐波减速器在谐波传动中，由于齿与齿的哨合是面接触，加上同时哨合齿数较多，因而单位面积的负荷小，使得承载能力较其它传动形式高，且传动比大，单级谐波齿轮传动的传动比可达i = 70 500 ;再加上,具有体积小、重量轻、传动效率高、寿命长、传动平稳、无冲击、无噪音、运动精度高等特点，因此是一种应用十分广泛的减速器。由于柔轮在减速传动过程中需要承受较大的交变负荷，致使柔轮较容易损坏，因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理技术要求较高，制程技术也较复杂；另外，传统谐波减速器的刚轮与柔轮啮合位置与输出轴的距离较远，因而容易产生不同轴晃动的状况，增加了摩擦发热及噪音等问题。为了解决前述的问题，本案申请人所提出的第101210934号的谐波减速器申请案，则是将波发生器组合于柔轮与一动力源，使柔轮产生变形而局部啮合刚轮；该柔轮被固定，刚轮则连接一输出轴；藉由动力源驱动波发生器旋转时，经由柔轮带动该刚轮与输出轴同步旋转。但是，所述谐波减速器中的柔轮直接被固定在减速器的机壳或其它组件，以致于柔轮在运转中产生形变时容易产生受力不均的内应力，柔轮破裂损坏的机率较高；此外，柔轮的形变量受到较大限制，无法进一步调整刚轮与柔轮的齿差，亦即无法达成不同的减速比来满足更大范围的输出需求。
技术实现思路
本技术的目的，在于解决一般谐波减速器中的柔轮直接被固定在减速器的机壳或其它组件，以致于柔轮在运转中产生形变时容易产生受力不均的内应力而容易轮破裂损坏；柔轮的形变量受到较大限制而无法进一步调整刚轮与柔轮的齿差，进而无法进一步获得不同的减速比来满足更大范围输出需求的问题。 本技术提供的谐波减速器的柔轮固定结构，其主要特征是将柔轮固定于一具有弹性的固定座，再将固定座固定于减速机的机壳，藉由固定座提供的弹性，使得柔轮在运转中产生形变时的受力更均匀；柔轮的形变量亦可提高而能进一步调整刚轮与柔轮的齿差，从而获得不同的减速比来满足更大范围输出。本技术的技术手段，包括有一固定座与一柔轮，所述固定座为一环状体，该固定座的内径设有多个呈圆周分布的弹性壁；所述柔轮的外径被固定于该固定座的各弹性壁所围的内径。本技术可以在柔轮的外径设置多个洞孔，以及在固定座的弹性壁分别设置对应该洞孔的穿孔，使柔轮的外径组合于固定座的内径后，利用固定组件穿过该穿孔与洞孔将柔轮固定于该弹性壁。本技术藉由固定座的具有弹性的弹性壁固定柔轮，可以改善柔轮形变时受力不均的内应力，降低柔轮发生破裂的状况，延长柔轮使用寿命；又利用具有弹性的弹性壁可以允许柔轮有更高的形变量，亦即可以调整波发生器的椭圆曲率，以调整刚轮与柔轮的齿差，达成不同的减速比，满足更大范围的输出需求。附图说明图I为显示现有谐波减速器结构的平面剖视图；图2为显示本技术谐波减速器的组件组合关系的立体分解图；图3为显示本技术谐波减速器结构的平面剖视图；图4为显示本技术谐波减速器结构的端面平面示意图。主要组件符号说明I谐波减速器11 刚轮111内齿轮112输出轴12 柔轮121外齿轮122 洞孔13波发生器131中心轴132外环体14固定座141弹性壁1411 穿孔 A 刚轮B 柔轮C波发生器具体实施方式以下配合图式及组件符号对本技术的实施方式做更详细的说明，以使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。参考图2与图3所示，本技术提供的谐波减速器1，包括有一刚轮11、一柔轮12、一波发生器13与一固定座14 ;其中，刚轮11具有内空间，该内空间的内壁面圆周形成有由多个内轮齿构成的内齿轮111 ;该刚轮11连接一输出轴112 ;在本技术的较佳实施例，该输出轴112可以一体成型地结合于刚轮11端部，该输出轴112可以设置多个洞孔或螺孔，以便于组合另外的输出装置以输出动力。所述柔轮12可以采用具有适当厚度的管材再加工出精确的形状及尺寸，以及利用滚齿机将其外表面圆周形成出由多个外轮齿构成的外齿轮121，该柔轮的一端边进一步设有多个洞孔122。所述固定座14为一环状体，其内径设有多个呈圆周分布的弹性壁141 ;较佳者，该弹性壁141是经由冲压加工后留在固定座14内径的弹性片，并在其上预留穿孔1411，而后再将各个弹性片弯曲接近九十度而形成所述弹性壁141。所述波发生器13为具有一中心轴131与一外环体132的可形变轴承，该中心轴131为接近正圆形的椭圆形，使得外环体132与中心轴131可以相对旋转；该中心轴131用来连接一动力源(图未示)，一般而言，所述动力源是一种马达。本技术的谐波减速器I的组件组合方式，是将柔轮12的外径组合于固定座14的各弹性壁141所围的内径中，并且利用螺丝或其它固定组件锁穿过弹性壁141的穿孔1411与柔轮12的洞孔122而将柔轮12组合固定于固定座14的弹性壁141，亦即藉由弹性壁141直接连结柔轮12，固定座14则被固定于减速器的机壳(图未示)；柔轮12再组合于刚轮11的内空间，而波发生器13则组合于柔轮12内径中；柔轮12是一种可产生较大弹性变形的薄壁齿轮，其内径等于或略大于波发生器13的总外径；波发生器13则是使柔轮12产生可控弹性变形的构件，当波发生器13装入柔轮12后，迫使柔轮12的端面由原先的圆形变成椭圆形(如图4所示)，进而使其椭圆形的长轴两端附近的外齿轮121与刚轮11的内齿轮111完全啮合，而短轴两端附近的外齿轮则与刚轮的内齿轮完全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谐波减速器的柔轮固定结构，其特征在于，该结构包括有：一固定座，为一环状体，该固定座的内径设有多个呈圆周分布的弹性壁；一柔轮，其外径被固定于该固定座的各弹性壁所围的内径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶骏绅，
申请(专利权)人：苏州悍猛谐波机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：