微型諧波減速器組件的制作方法
【專利說明】微型諧波減速器組件
[0001]本實(shí)用新型涉及一種減速器結(jié)構(gòu)，更具體地說，它涉及一種微型的諧波減速器。
【背景技術(shù)】
[0002]諧波減速器主要包括有諧波發(fā)生器、柔性齒輪和剛性齒輪三個(gè)基本構(gòu)件，是由行星齒輪傳動(dòng)原理發(fā)展而來的一種新型減速器，由于其傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、承載能力強(qiáng)且傳動(dòng)精度高，在精密傳動(dòng)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。諧波減速器的工作原理是:諧波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理類似于凸輪，來自機(jī)構(gòu)中的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸入至諧波減速器內(nèi)的高速軸，諧波發(fā)生器與高速軸聯(lián)動(dòng)，通過其自身的外輪廓線形狀將運(yùn)動(dòng)傳遞至柔性輪上；柔性輪顧名思義，是可以發(fā)生可控彈性變形的柔性外齒輪，隨著諧波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動(dòng)，柔性輪隨諧波發(fā)生器的外輪廓線做周期性彈性變形，柔性輪外嚙合有剛性齒輪，通過柔性輪與剛性輪之間的齒數(shù)差值實(shí)現(xiàn)整個(gè)諧波減速器的減速效果。
[0003]通常，在一些場地尺寸受到嚴(yán)格限制的地方，例如機(jī)器人、小微型設(shè)備上需要用到諧波減速器時(shí)，需要用到微型的諧波減速器，由于空間尺寸的限制，因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)盡量去減小空間的安裝，常規(guī)情況下，安裝連接諧波減速器于外部的伺服電機(jī)時(shí)，通常采用諧波減速器與伺服電機(jī)組件分體組裝，先將諧波減速器組裝在減速器固定座上，然后組裝用于動(dòng)力輸入的伺服電機(jī)和用于動(dòng)力輸出的輸出法蘭，但是這樣的結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)存在的問題是電機(jī)與減速器的同軸度難以調(diào)整。
[0004]針對(duì)上述問題，申請(qǐng)?zhí)?01210344932.9的發(fā)明專利(對(duì)比文件I)中公開了一種機(jī)器人組合型諧波減速器，其技術(shù)要點(diǎn)是在伺服電機(jī)的輸出軸上安裝一個(gè)連接至諧波減速器內(nèi)部的彈性連接件，并將鋼輪的輪齒直接加工在彈性連接件上，并且，為了滿足鋼輪和柔輪的嚙合要求，彈性連接件需要伸入減速機(jī)殼體內(nèi)一部分，并在殼體外設(shè)置連接凸緣以固定減速機(jī)與伺服電機(jī)。
[0005]對(duì)比文件I中的技術(shù)方案將鋼輪加工在彈性連接件上，由于其上設(shè)置有兩個(gè)彈性連接部，因而鋼輪的制造過程需要對(duì)每一個(gè)部分分別采用不同的加工工藝，因而加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但不如此又難以滿足安裝尺寸的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種安裝尺寸小且連接剛度高的微型諧波減速器。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種微型諧波減速器組件，包括電機(jī)以及諧波減速器，所述諧波減速器包括有殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)部的柔輪和諧波發(fā)生器組件，所述電機(jī)的輸出端與諧波減速器的輸入端之間設(shè)置有連接端蓋，所述殼體內(nèi)部對(duì)應(yīng)于柔輪的位置處一體設(shè)置有鋼輪，所述連接端蓋的一端固定嵌入所述殼體內(nèi)部，另一端固定包覆于所述電機(jī)的外部。
[0008]進(jìn)一步地，所述連接端蓋包括有第一連接端、第二連接端以及定位凸緣，所述第一連接端上嵌入至所述殼體內(nèi)的端面上設(shè)置有連接螺釘，所述定位凸緣上靠近殼體的端面與所述殼體的端面相抵。
[0009]進(jìn)一步地，所述殼體的外壁上設(shè)置有定位螺釘，所述定位螺釘穿透所述殼體嵌入所述連接端蓋。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一連接端上嵌入至所述殼體內(nèi)的端面上設(shè)置有沉孔，所述連接螺釘?shù)亩瞬壳度胨龀量變?nèi)。
[0011 ]通過采用上述技術(shù)方案，將鋼輪與諧波減速器組件的殼體加工成一體，首先節(jié)約了原本殼體所占的空間，而殼體的厚度直接作為鋼輪的齒圈厚度，這樣一來，在整體外部尺寸不增加的情況下，使得鋼輪的整體強(qiáng)度得到提高;此外，區(qū)別于【背景技術(shù)】中的技術(shù)方案，連接端蓋在諧波減速器組件的一端采用嵌入式連接，即通過第一連接端嵌入殼體內(nèi)，這樣，連接端蓋與殼體之間不再需要單獨(dú)設(shè)置凸緣抵接至殼體外壁上，進(jìn)一步減小了整體的安裝尺寸，同時(shí)，嵌入式連接時(shí)，連接端蓋的外圓精度通過合理的加工工序，很容易得到提高，比起凸緣式抵接于殼體端部的形式，更加有利于保證電機(jī)與諧波減速器組件之間的同軸度。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述諧波發(fā)生器組件包括有凸輪、柔性軸承以及用于限定柔性軸承在凸輪上的位置的固定塊，所述固定塊與所述凸輪固定連接，所述凸輪與固定塊之間形成有用于安裝固定柔性軸承的型腔。
[0013]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)諧波減速器組件整體尺寸均很小時(shí)，需要將諧波發(fā)生器組件的尺寸也相應(yīng)減小，但是，由于諧波減速器組件上的凸輪外圓需要嵌裝柔性軸承以實(shí)現(xiàn)諧波的產(chǎn)生控制柔輪的變形，但是，當(dāng)整體尺寸減小時(shí)，凸輪本身尺寸也會(huì)變得很小，那么此時(shí)在凸緣上加工安裝柔性軸承的型腔，會(huì)對(duì)凸輪的整體強(qiáng)度的削弱很大，不利于大扭矩的傳遞，通過分體式加工，將凸輪上僅加工型腔的部分，通過端蓋的限位和補(bǔ)充，使得型腔的強(qiáng)度得到保證，也不會(huì)對(duì)凸輪的強(qiáng)度有很大的削弱，有利于整個(gè)減速結(jié)構(gòu)的承載能力的提尚。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體裝配圖；
[0015]圖2為連接端蓋的零件剖視圖；
[0016]圖3為殼體的零件半剖視圖；
[0017]圖4為圖1中的局部放大視圖A;
[0018]圖5為諧波發(fā)生器組件的裝配剖視圖。
[0019]附圖標(biāo)注:1、電機(jī);2、連接端蓋;3、輸入軸;4、諧波發(fā)生器組件;5、柔輪;6、輸出軸；
7、殼體;8、輸出端蓋;9、連接螺釘;21、第一連接端;22、第二連接端;23、定位凸緣;24、沉孔；41、凸輪;42、型腔;43、柔性軸承;44、固定塊;45、連接孔;71、鋼輪;91、定位螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照?qǐng)D1至圖5以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0021]—種微型諧波減速器組件，包括有電機(jī)I以及手電機(jī)I驅(qū)動(dòng)的諧波減速器，兩者之間設(shè)置有連接端蓋2，連接端蓋2的一端包覆于電機(jī)I的外殼體上，另一端嵌入諧波減速器內(nèi)部，通過連接端蓋2的這種連接形式，可以使得電機(jī)I與諧波減速器在連接形成諧波減速器組件之后，總體尺寸大大減小。需要指出的是，本實(shí)用新型是微型諧波減速器組件，因而，電機(jī)I與諧波減速器的安裝尺寸越小，越有利于微型諧波減速器組件的應(yīng)用場合。區(qū)別于普通的諧波減速器與電機(jī)通過聯(lián)軸器的形式將告訴旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸入減速器內(nèi)，本實(shí)施例中的連接端蓋2直接取代了聯(lián)軸器，將電機(jī)I的輸出軸直接作為了諧波減速器的輸入軸3，這樣可以最大限度的減小電機(jī)I與諧波減速器之間的軸向跨度，保證輸入軸3的剛度。
[0022]諧波減速器包括有殼體7以及聯(lián)動(dòng)設(shè)置于輸入軸3上的諧波發(fā)生器組件4，諧波發(fā)生器組件4的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)設(shè)置在其外部的柔輪5發(fā)生可控彈性變形，。殼體7上對(duì)應(yīng)于柔輪5的位置處一體加工設(shè)置有鋼輪71，如圖3中所示，當(dāng)柔輪5在諧波發(fā)生器組件4的控制下發(fā)生彈性變形時(shí)，柔輪5與鋼輪71相嚙合，使得輸入軸3的轉(zhuǎn)速被柔輪5與鋼輪71的齒數(shù)差值降低，實(shí)現(xiàn)減速。柔輪5上聯(lián)動(dòng)設(shè)置有輸出軸6，減速后的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過輸出軸6輸出至外界。
[0023]具體地，如圖2中所示的連接端蓋2的具體結(jié)構(gòu)圖，其上包括有第一連接端21、第二連接端22以及定位凸緣23，其中，第一連接端21的外壁嵌合至課題7的內(nèi)圈，并通過定位凸緣23的位置控制其嵌入殼體7內(nèi)的長度，當(dāng)殼體7的端部抵住定位凸緣23時(shí)，定位凸緣23的端面與殼體7的端面抵接。第二連接端22通過內(nèi)孔包覆于電機(jī)I上。為了保證這種相對(duì)位置不會(huì)被電機(jī)的振動(dòng)或者外界的撞擊破壞，在第一連接端21上靠近殼體7內(nèi)腔的一端面上設(shè)置有沉孔24，如圖4中的局部放大圖所示，沉孔24內(nèi)設(shè)置有連接螺釘9，連接螺釘9的螺桿直通至電機(jī)I上，實(shí)現(xiàn)電機(jī)I與連接端蓋2的相對(duì)固定。并且，由于沉孔24直接設(shè)置在連接端蓋2的端面上，因而連接螺釘9的設(shè)置也不會(huì)增加安裝尺寸。此外，為了進(jìn)一步限定連接端蓋2與殼體7的相對(duì)位置關(guān)系，在第一連接端21上與殼體7的外壁上穿射有定位螺釘91，定位螺釘91優(yōu)選為緊定螺釘，當(dāng)安裝時(shí)可以是整個(gè)螺釘均嵌入殼體7的外壁內(nèi)，盡量不占用整個(gè)微型諧波減速器組件的安裝空間。
[0024]如圖5中所示的諧波發(fā)生器組件4的裝配圖，包括有凸輪41以及安裝于凸輪41上的柔性軸承43，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中直接在凸輪41上加工安裝柔性軸承41的腔體，本實(shí)施例中的凸輪41上的型腔42為臺(tái)階形設(shè)置，柔性軸承43的另一端通過固定塊44固定，固定塊44通過開設(shè)在其上的連接孔45固定值輸入軸3上，固定塊44的端面與型腔42—起將柔性軸承43限位在凸輪41上，從而保證諧波發(fā)生器組件4的正常諧波運(yùn)動(dòng)的輸出。
[0025]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微型諧波減速器組件，包括電機(jī)以及諧波減速器，所述諧波減速器包括有殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)部的柔輪和諧波發(fā)生器組件，所述電機(jī)的輸出端與諧波減速器的輸入端之間設(shè)置有連接端蓋，其特征是:所述殼體內(nèi)部對(duì)應(yīng)于柔輪的位置處一體設(shè)置有鋼輪，所述連接端蓋的一端固定嵌入所述殼體內(nèi)部，另一端固定包覆于所述電機(jī)的外部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型諧波減速器組件，其特征是:所述連接端蓋包括有第一連接端、第二連接端以及定位凸緣，所述第一連接端上嵌入至所述殼體內(nèi)的端面上設(shè)置有連接螺釘，所述定位凸緣上靠近殼體的端面與所述殼體的端面相抵。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型諧波減速器組件，其特征是:所述殼體的外壁上設(shè)置有定位螺釘，所述定位螺釘穿透所述殼體嵌入所述連接端蓋。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型諧波減速器組件，其特征是:所述第一連接端上嵌入至所述殼體內(nèi)的端面上設(shè)置有沉孔，所述連接螺釘?shù)亩瞬壳度胨龀量變?nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型諧波減速器組件，其特征是:所述諧波發(fā)生器組件包括有凸輪、柔性軸承以及用于限定柔性軸承在凸輪上的位置的固定塊，所述固定塊與所述凸輪固定連接，所述凸輪與固定塊之間形成有用于安裝固定柔性軸承的型腔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種微型諧波減速器組件，解決了現(xiàn)有技術(shù)中微型諧波減速器與私服電機(jī)的安裝剛度不足、尺寸偏大且加工工藝復(fù)雜的問題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括電機(jī)以及諧波減速器，所述諧波減速器包括有殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)部的柔輪和諧波發(fā)生器組件，所述電機(jī)的輸出端與諧波減速器的輸入端之間設(shè)置有連接端蓋，所述殼體內(nèi)部對(duì)應(yīng)于柔輪的位置處一體設(shè)置有鋼輪，所述連接端蓋的一端固定嵌入所述殼體內(nèi)部，另一端固定包覆于所述電機(jī)的外部，達(dá)到了以小尺寸、簡單的結(jié)構(gòu)安裝微型諧波減速器與電機(jī)，并且連接剛度足夠的效果。
【IPC分類】F16H49/00
【公開號(hào)】CN205226279
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521105461
【發(fā)明人】王偉, 侯國興
【申請(qǐng)人】北京眾合天成精密機(jī)械制造有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月26日