[发明专利]一种多级齿轮传动的谐波减速器及机器人

说明书

本发明属于谐波减速器技术领域，尤其涉及一种多级齿轮传动的谐波减速器及机器人，所述谐波减速器包括：一级行星齿轮传动机构，包括带有内齿轮的波发生器和穿设在波发生器上的输入轴，输入轴的输入端连接驱动电机，输出端设有太阳齿轮；太阳齿轮与波发生器的内齿轮之间设置行星齿轮组，行星齿轮组同时与太阳齿轮和波发生器的内齿轮啮合；二级谐波齿轮传动机构，包括柔轮，柔轮套接在波发生器的外侧壁；本发明通过在波发生器内增加一级行星齿轮传动，可有效扩大减速器的减速比范围，增强整个减速器的承载能力。

技术领域

本发明属于谐波减速器技术领域，尤其涉及一种多级齿轮传动的谐波减速器及机器人。

背景技术

由于谐波减速器具有体积小、减速比大、同时啮合齿数多、传动平稳、承载力高、传动精度高等特点。因此被广泛应用于航天、军事、工业机器人等各方面。谐波减速器主要由三大部件组成，即波发生器、柔轮、刚轮。由于谐波传动主要是靠具有椭圆轴的波发生器迫使柔轮发生弹性变形，再与刚轮进行啮合传动，因为柔轮为薄壁结构且模数小、齿数多等原因，在进行传动过程中，柔轮2齿部及薄壁处极易发生断裂，直接影响减速机的承载能力和使用寿命。当同样体积的谐波减速器需要用到较大的减速比时，传统减速器结构只能通过增加刚轮、柔轮齿数来实现，会导致刚柔轮啮合的齿更加小，增加了设计难度和加工成本。

专利号为CN 109723799 A公开了一种将行星齿轮单元、谐波单元、电机单元在轴向集成在一起的减速方式，虽然也可以提高减速比，但是其轴向尺寸会增加，同时增加使用该减速结构时的装配空间。这种组合方式的减速装置应用于机器人等方面无疑会增大整机尺寸和重量，与目前行业轻量化、小型化的追求方向相悖。

有鉴如此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提出一种多级齿轮传动的谐波减速器，其特征在于，包括：

一级行星齿轮传动机构，包括带有内齿轮的波发生器和穿设在所述波发生器上的输入轴，所述输入轴的输入端连接驱动电机，输出端设有太阳齿轮；所述太阳齿轮与所述波发生器的内齿轮之间设置行星齿轮组，所述行星齿轮组同时与所述太阳齿轮和所述波发生器的内齿轮啮合；

二级谐波齿轮传动机构，包括柔轮，所述柔轮套接在所述波发生器的外侧壁；

所述谐波减速器运行过程中所述一级行星齿轮传动机构将由所述输入轴输入的动力通过所述太阳齿轮和所述行星齿轮组传送至所述波发生器，然后由所述波发生器将动力传送至所述二级谐波齿轮传动机构中，并由所述柔轮输出。

进一步可选地，所述太阳齿轮与所述输入轴固定配合，所述输入轴转动带动所述太阳齿轮转动。

进一步可选地，所述波发生器呈椭圆环结构，所述内齿轮沿所述椭圆环的内壁周向均布，所述行星齿轮组位于所述椭圆环结构的内壁与所述太阳齿轮之间，并同时与所述太阳齿轮和所述内齿轮啮合。

进一步可选地，所述太阳齿轮通过所述输入轴设置于所述椭圆环结构的中心，所述行星齿轮组包括多个行星齿轮，所述多个行星齿轮沿太阳齿轮的周向均匀分布。

进一步可选地，所述行星齿轮有两个，所述两个行星齿轮沿所述太阳齿轮的径向对称分布。

进一步可选地，所述谐波减速器还包括刚轮和刚性轴承，所述刚轮套设在所述柔轮的外侧壁与所述柔轮齿配合；所述刚性轴承包括刚性轴承内圈和刚性轴承外圈，所述刚轮与所述刚性轴承内圈连接作为所述谐波减速器的固定部分，所述柔轮与所述刚性轴承外圈连接作为所述谐波减速器的输出部分。

进一步可选地，所述一级行星齿轮传动机构还包括行星架，所述行星架包括行星架底盘，所述输入轴的输出端穿过所述行星架底盘后伸入所述波发生器内，且所述输入轴与所述行星架底盘间隙设置；