[发明专利]消减谐波齿轮传动偏心误差的方法及自动调心波发生器

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其涉及一种自动调心波发生器及应用该自动调心波发生器以消减谐波齿轮传动偏心误差的方法。

背景技术

谐波齿轮传动技术是20世纪50年代后期随航天技术的发展而产生的一种新型传动技术，它是利用柔性元件所产生的可控波动变形来实现运动和动力的传递。相对传统传动机构具有运动精度高、回差小、体积小、承载能力高、传动精度和传动效率高等许多独特的优点，已经成功应用于空间技术、仪器仪表、机器人、印刷机械及医疗器械等领域中。目前，在谐波传动中，应用最为广泛的是双波谐波齿轮传动，其发生器形式有凸轮式、两滚子式、四滚子式以及行星式等。

如图1所示，是一个具有双滚子式内波发生器的双波谐波齿轮传动装置，它主要由波发生器90’、柔轮91和刚轮92三个基本构件组成。在未装配前柔轮91是圆形，柔轮91齿数比刚轮92齿数少，因此柔轮91分度圆直径小于刚轮92分度圆直径，当波发生器90’装入柔轮91时，迫使柔轮91产生弹性变形，在波发生器90’长轴方向使柔轮91轮齿与刚轮92轮齿相啮合，当刚轮固定不动时，波发生器90’旋转一周，柔轮91相对刚轮92转过二者轮齿齿数差的角度，从而实现运动和动力的传递。这种结构的波发生器90’包括设于转盘902’边缘的两个轮滚901’，两滚轮901’之间的距离是固定的，即波发生器90’的长轴尺寸是固定不变的，目前现有的其它几种类型波发生器长轴尺寸也是固定不变的。

由于谐波齿轮传动各个零件在加工和装配过程中，其加工和装配误差是不可避免的，所以柔轮91的齿轮和刚轮92的齿轮在接触时存在齿侧间隙和柔轮几何中心与回转中心的偏心误差，从而严重影响谐波齿轮传动装置的传动精度和动态性能。由于波发生器90’的长轴尺寸是固定不变，其无法消除由于加工和装配误差所造成的齿侧间隙和偏心误差，过载时就会破坏轮齿。因此若要使谐波齿轮传动装置获得高传动精度，就必须对每个零件的加工精度和传动装置的装配精度提出更高要求，但又会产生成本高、工艺难度大等一系列问题。目前，尚未见到一种能同时消除谐波齿轮传动偏心误差和齿侧间隙，还能起到过载保护的波发生器。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种自动调心波发生器，以消减谐波齿轮传动的偏心误差，消除谐波齿轮传动的齿侧间隙，同时还能起到过载保护作用。

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种具有自动调心波发生器的谐波齿轮传动装置，在与现有谐波齿轮传动装置同等零件加工精度情况下，获得较高传动精度，且可以实现过载保护。

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种消减谐波齿轮传动偏心误差的方法，使得谐波齿轮传动柔轮的几何中心能与波发生器的回转中心能自动调心对中，以消减谐波齿轮传动的偏心误差。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于谐波齿轮传动装置的自动调心波发生器，其包括由谐波齿轮传动装置的输入轴驱动的转盘及两个沿自动调心波发生器长轴方向装设于该转盘的边缘用于与柔轮的内圆相抵接的滚轮，所述自动调心波发生器还包括有弹性浮动机构，该弹性浮动机构沿自动调心波发生器长轴方向可弹性伸缩滑设于所述转盘内，所述转盘内设有用于供所述弹性浮动机构在其内滑动并对其进行导向的滑道，所述弹性浮动机构包括两个相对于转盘中心对称布设的滚轮支架及设于二者之间的弹性件，所述两滚轮分别设于所述两个滚轮支架上使得所述两个滚轮位于弹性浮动机构的两端，所述弹性件自转盘中心向转盘两端径向延伸且弹性件的两端分别与所述两滚轮支架弹性抵接，滚轮在弹性件的作用下与所述柔轮内圆弹性抵接以迫使柔轮由圆形变为椭圆形而使柔轮轮齿与谐波齿轮传动装置的刚轮轮齿紧密啮合。

进一步地，所述滑道是沿自动调心波发生器的长轴方向贯通整个转盘的通槽。

进一步地，所述滚轮支架的一端设有滚轮，另一端伸入所述滑道与所述弹性件弹性抵接。

进一步地，所述滚轮支架上与弹性件相抵接的一端设有对弹性件进行引导以使其沿长轴方向的受力相对均衡的导柱。

进一步地，所述导柱是自滚轮支架的端部伸出预定长度的柱体。

进一步地，所述柱体为圆柱体。

进一步地，所述弹性件为弹簧，该弹簧的两端分别与所述两个滚轮支架弹性抵接。

进一步地，所述滚轮为轴承，其借助一轴芯装设于所述滚轮支架上，所述轴承的两侧还设有防止轴承沿轴承的轴向偏移的轴肩垫片。