[实用新型]一种紧凑型摆线行星谐波变速装置

说明书

本实用新型公开了一种紧凑型摆线行星谐波变速装置。由摆线行星传动结构和谐波传动结构组成，可以实现一侧减速输出另一侧增速输出或两侧增速输出等功能，满足了多输出不同增减速的需求。摆线行星传动结构通过一级行星传动和相位相差180°的两摆线轮传动，具有扭转刚性大、抗冲击性大和背隙小等特点。谐波传动结构通过与摆线行星传动结构的行星架集成一体的柔性轮与柔性的刚轮啮合进行传递运动，具有速比变化大和无背隙等特点。经过三级传动结构增减速，满足不同输出要求，不仅具有高的传动精度和重复定位精度，而且刚性大，背隙小，结构紧凑，从而实现多样化的运动传递。

技术领域

本实用新型涉及一种摆线行星传动和谐波传动集成变速装置的改进。该变速装置具有高刚性、低背隙、传动精度高、运转平稳等特点，属于减速器设备技术领域。

背景技术

现有的摆线行星减速器经过偏心曲轴、摆线与销轴啮合后，具有承载能力大，扭转刚性大、振动小、传动精度高和抗冲击性好等特点，主要应用在工业机器、医疗器械等行业，谐波减速器通过刚轮和柔轮的啮合实现高精度的运动，具有无背隙、噪音小、精度高等特点，主要应用在航空航天、协作机器人、电子行业等。不论是摆线行星减速器还是谐波减速器都是单输入单输出的结构，即使为了达到更大速比的增减速需要，也只是简单地进行串联组合，这样的结构较冗繁，安装空间要求高，轴向尺寸大，传动精度变化大、同心度装配要求高等，无法满足不同速比的增减速多输出要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服摆线行星结构和谐波传动结构简单串联组合形式，提供了一种紧凑型摆线行星谐波传动结构，使得组合结构变得紧凑、满足对不同刚度要求的多输出需求。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

紧凑型摆线行星谐波变速装置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集成或固连为一体；波发生器由凸轮与柔性轴承构成；行星架与针齿壳之间通过角接触球轴承连接。

优选的，所述摆线行星变速结构包括针齿壳，针齿壳齿槽内安装若干销轴，行星架连接角接触球轴承的内圈，针齿壳连接角接触球轴承的外圈，偏心曲轴与行星轮相连，偏心曲轴通过滚针轴承与两片摆线轮配合；齿轮轴、行星轮和偏心曲轴组成行星运动组件；偏心曲轴、滚针轴承、摆线轮和销轴组成摆线运动组件；偏心曲轴通过圆锥滚子轴承安装在行星架上，行星架作为摆线行星变速结构的输入或输出部件。

优选的，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)。

优选的，采用内六角螺钉连接针齿壳和刚轮，然后一起固定到外支架上；或者将针齿壳和刚轮分开各自连接到对应的外支架上。

优选的，根据速比不同和使用要求不同，所述的齿轮轴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，从另一侧与行星轮啮合。

本实用新型公开了一种所述紧凑型摆线行星谐波变速装置的输入输出方法：

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

行星轮带动偏心曲轴，两片摆线轮作180°相位差的偏摆运动，行星架输出，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，由于刚轮固定，凸轮输出，故谐波传动是无背隙的增速运动；整个运动过程是针齿壳和刚轮一并固定，齿轮轴输入，经过减速后行星架左部件输出，再经过谐波啮合增速后波发生器输出。

本实用新型还公开了另一种所述紧凑型摆线行星谐波变速装置的输入输出方法：