[发明专利]一种紧凑型摆线行星谐波变速装置及其变速方法

权利要求书

1.一种紧凑型摆线行星谐波变速装置，其特征在于包括摆线行星变速结构和谐波变速结构；

所述的谐波变速结构包括刚轮、与刚轮配合的柔轮和位于柔轮内的波发生器；所述柔轮与摆线行星变速结构的行星架(9)集成或固连为一体，所述谐波变速结构的刚轮与摆线行星变速结构的针齿壳(5)集成或固连为一体；波发生器由凸轮(15)与柔性轴承(8)构成；行星架(9)与针齿壳(5)之间通过角接触球轴承(10)连接。

2.根据权利要求1所述的紧凑型摆线行星谐波变速装置，其特征在于：所述摆线行星变速结构包括针齿壳(5)，针齿壳齿槽内安装若干销轴(4)，行星架(9)连接角接触球轴承(10)的内圈，针齿壳(5)连接角接触球轴承(10)的外圈，偏心曲轴(2)与行星轮(11)相连，偏心曲轴(2)通过滚针轴承(13)与两片摆线轮(3)配合；齿轮轴(1)、行星轮(11)和偏心曲轴(2)组成行星运动组件；偏心曲轴(2)、滚针轴承(13)、摆线轮(3)和销轴(4)组成摆线运动组件；偏心曲轴(2)通过圆锥滚子轴承(12)安装在行星架(9)上，行星架(9)作为摆线行星变速结构的输入或输出部件。

3.根据权利要求1所述的紧凑型摆线行星谐波变速装置，其特征在于所述谐波变速结构的刚轮为柔性结构，刚轮啮合齿部位的外圆进行减薄，刚轮的厚度与外圆直径D比值范围为1:(45-60)。

4.根据权利要求1所述的紧凑型摆线行星谐波变速装置，其特征在于：采用内六角螺钉(6)连接针齿壳(5)和刚轮(7)，然后一起固定到外支架上；或者将针齿壳(5)和刚轮(7)分开各自连接到对应的外支架上。

5.根据权利要求2所述的紧凑型摆线行星谐波变速装置，其特征在于：根据速比不同和使用要求不同，所述的齿轮轴(1)从摆线行星谐波变速装置一侧穿过内部中空结构与行星轮(11)啮合；或者为缩短输入长度，提高输入刚性，从另一侧与行星轮(11)啮合。

6.一种权利要求1所述紧凑型摆线行星谐波变速装置的输入输出方法，其特征在于：

连接外部支架的针齿壳(5)固定，齿轮轴(1)插入到电机上，电机驱动齿轮轴(1)，与行星轮(11)啮合，作为第一级行星传动；

行星轮(11)带动偏心曲轴(2)，两片摆线轮(3)作180°相位差的偏摆运动，行星架(9)输出，整个摆线行星变速结构作减速运动；

同时作为输出的行星架又充当了谐波传动的输入，由于刚轮(7)固定，凸轮(15)输出，故谐波传动是无背隙的增速运动；整个运动过程是针齿壳(5)和刚轮(7)一并固定，齿轮轴(1)输入，经过减速后行星架左部件(9.1)输出，再经过谐波啮合增速后波发生器输出。

7.一种权利要求1所述紧凑型摆线行星谐波变速装置的输入输出方法，其特征在于：

固定针齿壳(5)和刚轮(7)，行星架左部件(9.1)与电机接口连接作为输入端，经过摆线行星变速结构后，齿轮轴(1)作增速运动输出；行星架右部件(9.2)作为谐波传动的柔轮齿，与刚轮(7)啮合运动后凸轮(15)也作增速运动输出；整个运动过程中针齿壳(5)和刚轮(7)固定，行星架(9)作为摆线行星传动和谐波传动的输入，齿轮轴(1)和凸轮(15)都作增速运动输出。

8.一种权利要求1所述紧凑型摆线行星谐波变速装置的输入输出方法，其特征在于：

固定针齿壳(5)和刚轮(7)，凸轮(15)与电机输入端连接，经过谐波传动后行星架左部件(9.1)作减速运动输出，同时行星架(9)作为摆线行星运动的输入，经过摆线行星变速结构的增速运动后由齿轮轴(1)输出；整个运动过程中针齿壳(5)和刚轮(7)固定，凸轮(15)作为输入，行星架(9)经过谐波传动作减速输出并且作为摆线行星传动的输入，最终齿轮轴(1)作增速输出。