[实用新型]刚轮、减速器和机器人

说明书

本实用新型提供一种刚轮、减速器和机器人，机器人包括设置在第一部件和第二部件之间的减速器，减速器包括刚轮、柔轮和谐波发生器，刚轮包括刚轮本体和抵接配合部，刚轮本体位于抵接配合部的外周，抵接配合部围成柔轮放置位，抵接配合部设有内轮齿组；刚轮本体采用第一金属材料制成，抵接配合部采用第二金属材料制成，抵接配合部与刚轮本体之间采用混合铸造一体成型；第一金属材料为轻金属合金材料，第二金属材料的相对密度大于第一金属材料的相对密度。刚轮本体占体积较大，采用轻金属合金材料最大化降低刚轮的质量，抵接配合件采用相对密度大于轻金属合金材料的钢材可保证强度和刚度；刚轮本体和抵接配合部之间一体成型以保证整体强度。

技术领域

本实用新型涉及减速设备技术领域，具体涉及一种刚轮、减速器和应用该减速器的机器人。

背景技术

谐波齿轮减速器是一种由刚轮、柔轮和使柔轮发生径向变形的波发生器组成，谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力、传动比大等优点，且体积小、重量轻，广泛应用于电子、航天航空、机器人、机床等行业。

随着机械人愈来愈高速的要求，轻量化已成为下世代机械人发展的重点，因为轻量化是降低机械惯性的必要手段，不但可使功率输出更低，也能达到高加减速的要求。

现有的谐波齿轮减速器存在的问题是，传统的刚轮整体采用铸钢或铸铁材料铸造而成，而杯型谐波齿轮减速器中，体积较大的刚轮更占据减速器整体的主要重量，从而是谐波齿轮减速器具有较大的重量，无法满足轻量化要求。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种保证强度、刚度且轻量化的刚轮。

本实用新型的第二目的在于提供一种保证强度、刚度且轻量化的减速器。

本实用新型的第三目的在于提供一种具有轻量化的减速器的机器人。

本实用新型第一目的提供的刚轮包括刚轮本体和抵接配合部，刚轮本体位于抵接配合部的外周，抵接配合部围成柔轮放置位，抵接配合部的径向内侧设置有朝向柔轮放置位的内轮齿组；刚轮本体采用第一金属材料制成，抵接配合部采用第二金属材料制成，抵接配合部与刚轮本体之间一体成型；第一金属材料为轻金属合金材料，第二金属材料的相对密度大于第一金属材料的相对密度。

由上述方案可见，刚轮本体用于安装、连接且占体积较大，故采用轻金属合金材料如铝合金、镁合金等最大化降低刚轮的质量，抵接配合件采用相对密度大于轻金属合金材料的钢材可保证强度和刚度；刚轮本体和抵接配合部之间采用混合铸造一体成型以减少装配误差和保证整体强度。

进一步的方案是，第一金属材料为铝合金材料、镁合金材料或镁铝合金材料。

另一进一步的方案是，第一金属材料为铝锂合金材料。

另一进一步的方案是，第一金属材料为镁锂合金材料。

由上可见，铝、镁等轻金属及其合金具有优良的物理和化学性能，满足安装、连接的力学要求的前提下使刚轮轻量化。

进一步的方案是，第二金属材料为铸钢材料。

另一进一步的方案是，第二金属材料为铸铁材料。

由上可见，抵接配合部用于传动配合，因此采用铸钢材料或铸铁材料以保证强度和刚度。

进一步的方案是，刚轮本体的径向内侧设置有内周面，抵接配合部沿刚轮本体径向向刚轮本体轴心方向凸起于内周面外。

由上可见，从刚轮本体的内周面外凸的抵接配合部具有更稳定的力学状态。

进一步的方案是，内周面为沿刚轮本体径向向所述刚轮本体内凹的弧面。

由上可见，设置内凹的内周面以减小刚轮本体的体积，使刚轮进一步轻量化。