諧波減速器的柔輪固定結構制造技術

一種諧波減速器的柔輪固定結構，包括有剛輪、柔輪與波發生器，該柔輪利用一具有多個彈性壁的固定座予以固定，該固定座再被固定于減速器的機殼；剛輪則連接一輸出軸，藉由動力源驅動波發生器旋轉時，經由柔輪帶動該剛輪與輸出軸同步旋轉；本實用新型專利技術藉由固定座的具有彈性的彈性壁固定柔輪，可以改善柔輪形變時受力不均的內應力，降低柔輪發生破裂的狀況，延長柔輪使用壽命；又利用具有彈性的彈性壁可以允許柔輪有更高的形變量，亦即可以調整波發生器的橢圓曲率，以調整剛輪與柔輪的齒差，達成不同的減速比，滿足更大范圍的輸出需求。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種諧波減速器，特別是一種關于其中所包含的柔輪的固定結構。
技術介紹
諧波減速器是一種利用柔性組件產生彈性機械波來傳遞動力和運動的一種齒輪傳動，亦稱為“諧波齒輪傳動(簡稱諧波傳動)”。圖I為顯示現有的諧波減速器結構，主要包含有三個組件一個具有內齒輪的剛輪A、一個具有外齒輪的柔輪B、以及一個波發生器C。作為減速器使用時，一般都是采用剛輪A固定、波發生器C主動運轉、柔輪B輸出動力的形式。 柔輪B則是一種可產生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內徑等于或略大于波發生器的總外徑。波發生器C是使柔輪B產生可控彈性變形的構件；波發生器C具有一中心軸，該中心軸裝有可形變滾動軸承而構成滾輪，波發生器C組合于柔輪B內部，使其外徑與柔輪B的內壁相互壓緊，且波發生器C連接動力源(一般為馬達)。當波發生器C裝入柔輪B后，迫使柔輪的端面由原先的圓形變成橢圓形，進而使其橢圓形的長軸兩端附近的外輪齒與剛輪A的內輪齒完全嚙合,而短軸兩端附近的外輪齒則與剛輪的內輪齒完全脫開；而周長上其它區段的外輪齒則處于和剛輪的內輪齒嚙合和脫離的過渡狀態。當波發生器連續轉動時，柔輪的變形會不斷改變，使柔輪B與剛輪A的嚙合狀態也不斷改變，產生嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入等，周而復始地進行，從而實現柔輪相對剛輪沿波發生器C相反方向的緩慢旋轉。在傳動過程中，波發生器C旋轉一周，柔輪B上某點變形的循環次數稱為波數，以η表示。常用的是雙波傳動，其柔輪應力較小，結構比較簡單，易于獲得大的傳動比，故為目前應用最廣的一種。諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪的周節相同，但齒數不等。當剛輪固定、波發生器主動旋轉、柔輪從動旋轉時，諧波齒輪傳動的傳動比為i=-BI/(Al-Bl)式中A1、B1分別為剛輪A與柔輪B的齒數。由于柔輪齒數很多，因此，諧波減速器可獲得很大的傳動比。諧波減速器在諧波傳動中，由于齒與齒的哨合是面接觸，加上同時哨合齒數較多，因而單位面積的負荷小，使得承載能力較其它傳動形式高，且傳動比大，單級諧波齒輪傳動的傳動比可達i = 70 500 ;再加上,具有體積小、重量輕、傳動效率高、壽命長、傳動平穩、無沖擊、無噪音、運動精度高等特點，因此是一種應用十分廣泛的減速器。由于柔輪在減速傳動過程中需要承受較大的交變負荷，致使柔輪較容易損壞，因而對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和熱處理技術要求較高，制程技術也較復雜；另外，傳統諧波減速器的剛輪與柔輪嚙合位置與輸出軸的距離較遠，因而容易產生不同軸晃動的狀況，增加了摩擦發熱及噪音等問題。為了解決前述的問題，本案申請人所提出的第101210934號的諧波減速器申請案，則是將波發生器組合于柔輪與一動力源，使柔輪產生變形而局部嚙合剛輪；該柔輪被固定，剛輪則連接一輸出軸；藉由動力源驅動波發生器旋轉時，經由柔輪帶動該剛輪與輸出軸同步旋轉。但是，所述諧波減速器中的柔輪直接被固定在減速器的機殼或其它組件，以致于柔輪在運轉中產生形變時容易產生受力不均的內應力，柔輪破裂損壞的機率較高；此外，柔輪的形變量受到較大限制，無法進一步調整剛輪與柔輪的齒差，亦即無法達成不同的減速比來滿足更大范圍的輸出需求。
技術實現思路
本技術的目的，在于解決一般諧波減速器中的柔輪直接被固定在減速器的機殼或其它組件，以致于柔輪在運轉中產生形變時容易產生受力不均的內應力而容易輪破裂損壞；柔輪的形變量受到較大限制而無法進一步調整剛輪與柔輪的齒差，進而無法進一步獲得不同的減速比來滿足更大范圍輸出需求的問題。 本技術提供的諧波減速器的柔輪固定結構，其主要特征是將柔輪固定于一具有彈性的固定座，再將固定座固定于減速機的機殼，藉由固定座提供的彈性，使得柔輪在運轉中產生形變時的受力更均勻；柔輪的形變量亦可提高而能進一步調整剛輪與柔輪的齒差，從而獲得不同的減速比來滿足更大范圍輸出。本技術的技術手段，包括有一固定座與一柔輪，所述固定座為一環狀體，該固定座的內徑設有多個呈圓周分布的彈性壁；所述柔輪的外徑被固定于該固定座的各彈性壁所圍的內徑。本技術可以在柔輪的外徑設置多個洞孔，以及在固定座的彈性壁分別設置對應該洞孔的穿孔，使柔輪的外徑組合于固定座的內徑后，利用固定組件穿過該穿孔與洞孔將柔輪固定于該彈性壁。本技術藉由固定座的具有彈性的彈性壁固定柔輪，可以改善柔輪形變時受力不均的內應力，降低柔輪發生破裂的狀況，延長柔輪使用壽命；又利用具有彈性的彈性壁可以允許柔輪有更高的形變量，亦即可以調整波發生器的橢圓曲率，以調整剛輪與柔輪的齒差，達成不同的減速比，滿足更大范圍的輸出需求。附圖說明圖I為顯示現有諧波減速器結構的平面剖視圖；圖2為顯示本技術諧波減速器的組件組合關系的立體分解圖；圖3為顯示本技術諧波減速器結構的平面剖視圖；圖4為顯示本技術諧波減速器結構的端面平面示意圖。主要組件符號說明I諧波減速器11 剛輪111內齒輪112輸出軸12 柔輪121外齒輪122 洞孔13波發生器131中心軸132外環體14固定座141彈性壁1411 穿孔 A 剛輪B 柔輪C波發生器具體實施方式以下配合圖式及組件符號對本技術的實施方式做更詳細的說明，以使熟悉本領域的技術人員在研讀本說明書后能據以實施。參考圖2與圖3所示，本技術提供的諧波減速器1，包括有一剛輪11、一柔輪12、一波發生器13與一固定座14 ;其中，剛輪11具有內空間，該內空間的內壁面圓周形成有由多個內輪齒構成的內齒輪111 ;該剛輪11連接一輸出軸112 ;在本技術的較佳實施例，該輸出軸112可以一體成型地結合于剛輪11端部，該輸出軸112可以設置多個洞孔或螺孔，以便于組合另外的輸出裝置以輸出動力。所述柔輪12可以采用具有適當厚度的管材再加工出精確的形狀及尺寸，以及利用滾齒機將其外表面圓周形成出由多個外輪齒構成的外齒輪121，該柔輪的一端邊進一步設有多個洞孔122。所述固定座14為一環狀體，其內徑設有多個呈圓周分布的彈性壁141 ;較佳者，該彈性壁141是經由沖壓加工后留在固定座14內徑的彈性片，并在其上預留穿孔1411，而后再將各個彈性片彎曲接近九十度而形成所述彈性壁141。所述波發生器13為具有一中心軸131與一外環體132的可形變軸承，該中心軸131為接近正圓形的橢圓形，使得外環體132與中心軸131可以相對旋轉；該中心軸131用來連接一動力源(圖未示)，一般而言，所述動力源是一種馬達。本技術的諧波減速器I的組件組合方式，是將柔輪12的外徑組合于固定座14的各彈性壁141所圍的內徑中，并且利用螺絲或其它固定組件鎖穿過彈性壁141的穿孔1411與柔輪12的洞孔122而將柔輪12組合固定于固定座14的彈性壁141，亦即藉由彈性壁141直接連結柔輪12，固定座14則被固定于減速器的機殼(圖未示)；柔輪12再組合于剛輪11的內空間，而波發生器13則組合于柔輪12內徑中；柔輪12是一種可產生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內徑等于或略大于波發生器13的總外徑；波發生器13則是使柔輪12產生可控彈性變形的構件，當波發生器13裝入柔輪12后，迫使柔輪12的端面由原先的圓形變成橢圓形(如圖4所示)，進而使其橢圓形的長軸兩端附近的外齒輪121與剛輪11的內齒輪111完全嚙合，而短軸兩端附近的外齒輪則與剛輪的內齒輪完全本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種諧波減速器的柔輪固定結構，其特征在于，該結構包括有：一固定座，為一環狀體，該固定座的內徑設有多個呈圓周分布的彈性壁；一柔輪，其外徑被固定于該固定座的各彈性壁所圍的內徑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉駿紳，
申請(專利權)人：蘇州悍猛諧波機電有限公司，
類型：實用新型
國別省市：