[发明专利]两级谐波齿轮减速传动装置和传动方法及传动比计算方法

权利要求书

1.两级谐波齿轮减速传动装置，其特征在于：它包括壳体(1)，所述壳体(1)内部的一端转动配合有输入轴(2)，所述输入轴(2)的另一端可转动的支撑在连接盘(10)的中心腔体内，所述连接盘(10)安装在输出轴(14)上，输出轴(14)转动配合支撑在壳体(1)的另一端；所述输入轴(2)上并位于壳体(1)的内部从左到右依次安装有：与输入轴(2)固定相连的一级波发生器，与输入轴(2)通过轴承转动配合的中心盘(8)，与输入轴(2)固定连接的二级波发生器；所述中心盘(8)的外缘固定有柔轮(6)，所述柔轮(6)的内侧壁同时与一级波发生器和二级波发生器构成滚动接触配合，所述柔轮(6)的外侧壁设置有一级柔轮(15)和二级柔轮(16)，所述一级柔轮(15)与一级刚轮(7)构成齿轮啮合传动，所述二级柔轮(16)与二级刚轮(9)构成齿轮啮合传动；所述一级刚轮(7)与壳体(1)固定连接，二级刚轮(9)与连接盘(10)固定连接；

所述一级波发生器由一级转盘(3)、一级柱销(4)和一级滚轮(5)组成，所述一级转盘(3)与输入轴(1)固定连接，所述一级柱销(4)与一级转盘(3)上的柱销孔固定连接，所述一级滚轮(5)通过轴承与一级柱销(4)转动配合；

所述二级波发生器由二级转盘(13)、二级柱销(12)和二级滚轮(11)组成，所述二级转盘(13)与输入轴(1)固定连接，所述二级柱销(12)与二级转盘(13)上的柱销孔固定连接，所述二级滚轮(11)通过轴承与二级柱销(12)转动配合；

所述一级滚轮(5)的外缘与柔轮(6)的内侧壁构成滚动接触配合；

所述二级滚轮(11)的外缘与柔轮(6)的内侧壁构成滚动接触配合。

2.根据权利要求1所述两级谐波齿轮减速传动装置，其特征在于：所述输入轴(2)通过轴承座支撑安装在壳体(1)的侧壁上，其另一端通过轴承支撑在输出轴(14)的内台阶上。

3.根据权利要求1所述两级谐波齿轮减速传动装置，其特征在于：所述输入轴(2)通过轴承转动配合支撑在连接盘(10)的中心腔体内。

4.权利要求1-3任意一项所述两级谐波齿轮减速传动装置的传动方法，其特征在于，输入轴(2)旋转时，同步带动一级波发生器和二级波发生器转动，一级波发生器通过一级滚轮(5)与柔轮(6)滚动接触，使柔轮(6)与一级刚轮(7)内啮合接触，由于柔轮(6)与一级刚轮(7)存在齿数差，柔轮(6)转动实现一级减速，转动方向与输入轴(2)相反；柔轮(6)转动同时与二级波发生器的二级滚轮(11)滚动接触，柔轮(6)复合运动通过与二级刚轮(9)内啮合将动力传递给连接盘(10)，连接盘(10)与输出轴(14)固连，从而实现二级减速。

5.权利要求1-3任意一项所述两级谐波齿轮减速传动装置的传动比计算方法，其特征在于，总传动比为：

式中：i为总传动比，z_1a为一级柔轮(15)的齿数；z_1b为一级刚轮(7)的齿数，z_2a为二级柔轮(16)的齿数，z_2b为二级刚轮(9)的齿数；

当z_1b-z_1a＝1,z_2b-z_2a＝1时，总传动比：

当一级柔轮(15)齿数多于二级柔轮(16)齿数1个齿时，总传动比为：

i₂＝z_1az_2b

当一级柔轮(15)齿数少于二级柔轮(16)齿数1个齿时，总传动比为：

i₃＝-z_1az_2b

上述传动比计算表明，所述一级刚轮(7)和一级柔轮(15)，二级刚轮(9)和二级柔轮(16)及一级柔轮(15)和二级柔轮(16)都为一个齿数差时可得到最大传动比，最大传动比大小取决一级柔轮(15)齿数与二级刚轮(9)齿数的乘积，旋转方向取决于一级柔轮(15)齿数与二级柔轮(16)齿数的差值正负号。