[实用新型]一种搭载谐波减速机的轻型舵机

说明书

本实用新型涉及一种搭载谐波减速机的轻型舵机，包括相互扣合的前壳体（10）和后壳体（1）、前壳体（10）和后壳体（1）中设置电机以及谐波减速机；谐波减速机的凸轮（4）一端为从动同步带轮，从动同步带轮通过同步带（5）与电机（14）上的主动带轮（15）结合；凸轮（4）另一端同轴连接设置椭圆形凸轮，椭圆形凸轮与外部嵌套设置的柔性轴承（7）形成波发生器并位于柔轮（9）内壁内。轻量化、体积小、空间紧凑，布置合理保证舵机的密封性和整体性，装配生产方便，可靠性高。

技术领域

本实用新型属于服务机器人、云台、高档玩具和自动控制技术领域，具体涉及一种搭载谐波减速机的轻型舵机。

背景技术

传统谐波减速器具有结构紧凑、体积小、质量轻、承载能力大、背隙小与传动精度高等优点，被广泛应用于工业机器人、航空航天、精密机床领域中。谐波减速机由钢轮、柔轮和波发生器构成，椭圆变形的波发生器安装在具有弹性的柔轮内部，波发生器转动迫使柔轮齿形与钢轮齿形周期性啮合和分离，进而实现错齿差减速的效果。

但是传统谐波减速器在舵机应用中存在如下问题：

1、传统谐波减速器一般是金属材质，所以这种减速舵机产品的质量更大。

2、谐波减速器的柔轮为了保证金属的变形量，柔轮在轴向就要有一定的长度，由此使得谐波减速器的体积比较大，性能也受影响。

3、传统谐波减速器及包含其的舵机考虑金属的加工性能，产品的形状设计就非常受限制，要考虑热处理工艺等，不如注塑产品更灵活。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：克服现有技术中的上述技术难题，提供一种搭载谐波减速机的轻型舵机，轻量化、体积小、空间紧凑，布置合理、保证舵机的密封性和整体性，装配生产方便，可靠性高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种搭载谐波减速机的轻型舵机，其特征在于：包括相互扣合的前壳体(10)和后壳体(1)、前壳体(10)和后壳体(1)中设置电机以及谐波减速机；谐波减速机的凸轮(4)一端为从动同步带轮，从动同步带轮通过同步带(5)与电机(14)上的主动带轮(15)结合；凸轮(4)另一端同轴连接设置椭圆形凸轮，椭圆形凸轮与外部嵌套设置的柔性轴承(7)形成波发生器并位于柔轮(9)内壁内；柔轮(9)的外圈齿和钢轮(8)的内圈齿在波发生器转动过程中周期啮合或分离。

进一步的，凸轮(4)为两级台阶凸轮，较小的台阶端是椭圆形凸轮，椭圆形凸轮外部嵌套安装柔性轴承(7)；凸轮(4)较大的台阶端外周设置齿面形成从动同步带轮，该从动同步带轮与同步带(5)啮合。

进一步的，凸轮(4)设置从动同步带轮的一端顶部固定有同步带挡圈(3)，凸轮(4)设置椭圆形凸轮一端的内部空间安装平衡轴承(6)，平衡轴承(6)的内圈固定在输出轴(12)上。

进一步的，输出轴(12)采用长轴设计，与前壳体(10)结合的一端外壁固定柔轮(9)，柔轮(9)的外侧是输出安装法兰，输出安装法兰与输出轴(12)外围的前壳体(10)端面平齐。

进一步的，输出轴(12)朝向后壳体(1)的一端设置有沉孔，沉孔内过盈配合位置磁钢(16)，并且沉孔外轴上安装有辅助轴承(2)，辅助轴承(2)固定在输出轴(12)与后壳体(1)的输出轴(12)中心孔内壁之间；与位置磁钢(16)对应的后壳体(1)上还设置位置传感器(17)。

进一步的，钢轮(8)沿轴向卡置于前壳体(10)和后壳体(1)之间的台阶上，柔轮(9)的底盖和输出轴(12)刚性固定在一起；前壳体(10)与输出轴(12)之间设置支撑轴承(11)，支撑轴承(11)与前壳体(10)过盈配合安装并位于输出轴(12)外围的前壳体(10)端面内。

进一步的，所述柔轮(9)、钢轮(8)、和凸轮(4)均为工程塑料注塑件。