一種具有離合功能的諧波減速器的製造方法

2023-05-11 17:35:46 2

一種具有離合功能的諧波減速器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有離合功能的諧波減速器，該諧波減速器包含：截面呈「十」字形的心軸部件、套置在心軸部件的一端的第一諧波減速部件及套置在心軸部件的另一端的第二諧波減速部件。在實際使用過程中，當諧波減速器需要正轉時，心軸部件選擇性地與第一諧波減速部件匹配，並帶動第一諧波減速部件工作；當諧波減速器需要反轉時，心軸部件選擇性地與第二諧波減速部件匹配，並帶動第二諧波減速部件工作。能夠實現快速輸出反轉，並且能夠提高產生的最大扭矩上限，並且無需電機停止，直接通過心軸部件的左右運動實現瞬間反轉，節約時間，提高工作效率，同時能夠避免現有技術中頻繁啟停對電機造成傷害。
【專利說明】一種具有離合功能的諧波減速器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種諧波減速器，具體涉及一種具有離合功能的諧波減速器。

【背景技術】
[0002]諧波減速器具有傳動比大、結構緊湊、體積小、質量輕、承載能力大與傳動精度高等優點，被廣泛應用於機器人設計製造領域中。目前世界上研製的最先進的工業機器人，其關節部位均採用的是諧波減速器。機器人關節的正反轉瞬間產生的大扭矩嚴重加劇了諧波減速器的失效；正轉一停止一反轉的工作模式浪費時間，效率太低，並且降低了諧波減速器的使用壽命；同時電機的頻繁啟停對電機的壽命有一定影響。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的在於提供一種具有離合功能的諧波減速器，通過設置心軸部件、第一諧波減速部件、第二諧波減速部件；使得在實際使用過程中，當諧波減速器需要正轉時，心軸部件選擇性地與第一諧波減速部件匹配，並帶動第一諧波減速部件工作；當諧波減速器需要反轉時，心軸部件選擇性地與第二諧波減速部件匹配，並帶動第二諧波減速部件工作。本實用新型能夠實現快速輸出反轉，並且反轉瞬間的最大扭矩只是從靜止到啟動，而不是正轉的慣性壓迫產生的扭矩加上從靜止到啟動的扭矩之和。因此，本實用新型在使用過程中，能夠提高產生的最大扭矩上限，並且無需電機停止，直接通過心軸部件的左右運動實現瞬間反轉，提高柔輪的使用壽命，節約時間，提高工作效率，同時能夠避免現有技術中頻繁啟停對電機造成傷害。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0005]一種具有離合功能的諧波減速器，其特點是，該諧波減速器包含:
[0006]心軸部件，截面呈「十」字形；
[0007]第一諧波減速部件，套置在所述心軸部件的一端；
[0008]第二諧波減速部件，套置在所述心軸部件的另一端。
[0009]優選地，所述心軸裝置包含:
[0010]心軸，呈圓柱形；
[0011]心軸圓盤，截面呈圓環形，套置在所述心軸中部；所述心軸圓盤的兩端面分別設有摩擦片。
[0012]優選地，每個所述摩擦片截面呈圓環形，匹配固定在所述心軸圓盤的對應端面上，當工作溫度在2001時，每個所述摩擦片的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
[0013]優選地，所述第一諧波減速部件包含:
[0014]第一波發生器，截面呈橢圓形，且所述第一波發生器中部設有圓形孔；所述第一波發生器通過所述圓形孔套置在所述心軸的一端上；
[0015]所述第一波發生器與所述心軸圓盤之間設有間隙；
[0016]柔性軸承，套置在所述第一波發生器上；
[0017]定柔輪，套置在所述柔性軸承上；
[0018]動剛輪，截面呈圓環形，設置與所述定柔輪外部。
[0019]優選地，與所述心軸圓盤相對的所述第一波發生器一端面上設有摩擦片；所述摩擦片呈橢圓形，與該第一波發生器的截面相匹配；
[0020]當工作溫度在2001時，所述摩擦片的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
[0021]優選地，所述動剛輪的截面呈「凸」字形，該動剛輪內部設有階梯通孔；
[0022]所述動剛輪具有小直徑的一端通過階梯通孔套置在所述定柔輪上，所述心軸部件、第二諧波減速部件設置在該動剛輪具有大直徑的一端的階梯通孔內。
[0023]優選地，所述第二諧波減速部件包含:
[0024]第二波發生器，截面呈橢圓形，且所述第二波發生器中部設有圓形孔；所述第二波發生器通過所述圓形孔套置在所述心軸的一端上；
[0025]所述第二波發生器與所述心軸圓盤之間設有間隙；
[0026]柔性軸承，套置在所述第二波發生器上；
[0027]動柔輪，套置在所述柔性軸承上；
[0028]定剛輪，截面呈圓環形，設置所述動柔輪外部。
[0029]優選地，所述第二波發生器與所述心軸圓盤相對的一端面上設有摩擦片；所述摩擦片呈橢圓形，與該第二波發生器的截面相匹配；當工作溫度在2001時，該摩擦片的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
[0030]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0031]本實用新型提供的一種具有離合功能的諧波減速器，從原理上徹底避免了正反轉瞬間的過載，極大減緩了輪齒的失效；無需採用正轉一停止一反轉的工作模式；節約時間，提高生產效率，並且延長了諧波減速器的使用壽命。同時免現有技術中頻繁啟停對電機造成傷害，電機的持續輸出使電機的壽命得到延長。本實用新型提供的一種具有離合功能的諧波減速器，工作壽命長，可靠性好，效率高，將其應用到醫療器械、工具機、機械手等各個項目上具有重要意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型一種具有離合功能的諧波減速器的結構示意圖。
[0033]圖2為本實用新型一種具有離合功能的諧波減速器的整體結構剖視圖。
[0034]圖3為本實用新型一種具有離合功能的諧波減速器的整體結構示意圖之一。
[0035]圖4為本實用新型一種具有離合功能的諧波減速器的整體結構示意圖之二。
[0036]圖5為本實用新型一種具有離合功能的諧波減速器的心軸部件立體示意圖。
[0037]圖6為本實用新型一種具有離合功能的諧波減速器的動剛輪剖視圖。

【具體實施方式】
[0038]以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進一步闡述。
[0039]如圖1-圖4所示，一種具有離合功能的諧波減速器，該諧波減速器包含:截面呈「十」字形的心軸部件10、套置在心軸部件10的一端的第一諧波減速部件20及套置在心軸部件10的另一端的第二諧波減速部件30。
[0040]如圖1、圖5所示，心軸裝置10包含:心軸11、心軸圓盤12。心軸11呈圓柱形。心軸圓盤12截面呈圓環形，套置在心軸11中部；心軸圓盤12的兩端面分別設有摩擦片121。
[0041]每個摩擦片121截面呈圓環形，匹配固定在心軸圓盤12的對應端面上，當工作溫度在2001時，每個摩擦片121的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
[0042]本實施例中，心軸11、心軸圓盤12採用油鋼製成。當工作溫度在2001時，每個摩擦片121的摩擦係數範圍為0.25-0.7。當心軸裝置10製作完成後，需要進行滲氮處理，使得心軸裝置10的表面能夠具有良好的耐磨性，確保心軸裝置10的有足夠的韌性。外部控制裝置控制電機，進而通過電機控制心軸裝置10的具體工作。
[0043]如圖1-圖3所示，第一諧波減速部件20包含:第一波發生器21、柔性軸承22、定柔輪23及動剛輪24。
[0044]其中，第一波發生器21截面呈橢圓形，且第一波發生器21中部設有圓形孔212 ；第一波發生器21通過圓形孔212套置在心軸11的一端上，並使得第一波發生器21與心軸圓盤12之間設有間隙。柔性軸承22套置在第一波發生器21上；使得柔性軸承22呈與第一波發生器21截面匹配的橢圓環形。定柔輪23套置在柔性軸承22上；使得定柔輪23呈與柔性軸承22截面匹配的橢圓環形。動剛輪24呈圓環形，設置與定柔輪23外部。
[0045]同時，與心軸圓盤12相對的第一波發生器21 —端面上設有摩擦片211 ；摩擦片211呈橢圓形，與該第一波發生器21的截面相匹配；當工作溫度在2001時，摩擦片211的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
[0046]如圖1-圖4及圖6所示，動剛輪24的截面呈「凸」字形，該動剛輪24內部設有階梯通孔241 ；動剛輪24具有小直徑的一端通過階梯通孔241套置在定柔輪23上，心軸部件10、第二諧波減速部件30設置在該動剛輪24具有大直徑的一端的階梯通孔241內。
[0047]本實施例中，動剛輪24採用油鋼製成，當工作溫度在2001時，摩擦片211的摩擦係數範圍為0.25-0.7。定柔輪23採用3001=31等類似材料製成。
[0048]如圖1、圖2及圖4所示，第二諧波減速部件30包含:第二波發生器31、柔性軸承32、動柔輪33及定剛輪34。
[0049]其中，第二波發生器31截面呈橢圓形，且第二波發生器31中部設有圓形孔312 ；第二波發生器31通過圓形孔312套置在心軸11的一端上；並使得第二波發生器31與心軸圓盤12之間設有間隙。柔性軸承32套置在第二波發生器31上，使得柔性軸承32呈與第二波發生器31截面匹配的橢圓環形。動柔輪33套置在柔性軸承32上，使得動柔輪33呈與柔性軸承32截面匹配的橢圓環形。定剛輪34截面呈圓環形，設置動柔輪33外部。
[0050]同時，第二波發生器31與心軸圓盤12相對的一端面上設有摩擦片311 ；摩擦片311呈橢圓形，與該第二波發生器31的截面相匹配；該摩擦片311的摩擦係數範圍為0.2—0.7。
[0051]本實施例中，定剛輪34採用油鋼製成，當工作溫度在2001時，摩擦片311的摩擦係數範圍為0.25-0.7。動柔輪33採用3001=31等類似材料製成。
[0052]如圖1-圖6所示，本實用新型提供的一種具有離合功能的諧波減速器，具體工作原理如下:
[0053]當外部控制裝置需要控制諧波減速器進行正轉時，該外部控制裝置通過控制電機，進一步控制心軸裝置10的心軸圓盤12靠近第一諧波減速部件20的第一波發生器21，使得第一波發生器21與心軸圓盤12通過摩擦片211、摩擦片121進行摩擦配合；使得心軸裝置10帶動第一波發生器21正轉，由於定柔輪23固定，使得動剛輪24輸出正轉旋轉運動。
[0054]當外部控制裝置需要控制諧波減速器進行反轉時；該外部控制裝置通過控制電機，進一步控制心軸裝置10的心軸圓盤12靠近第二諧波減速部件30的第二波發生器31，使得第二波發生器31與心軸圓盤12通過摩擦片311、摩擦片121進行摩擦配合；使得心軸裝置10帶動第二波發生器31正轉，由於定剛輪34固定，動柔輪33隨著第二波發生器31正轉而進行反轉，最終使得動柔輪33輸出反轉旋轉運動。
[0055]為了避免電機的頻繁啟停，當無需第一諧波減速部件20或第二諧波減速部件30工作時，外部控制裝置控制心軸裝置10的心軸圓盤12分別與第一波發生器21、第二波發生器31呈間隙設置。
[0056]本實施例中，由於電機一直處於工作狀態，能夠迅速響應外部控制裝置的命令，進而控制諧波減速器進行正轉或反轉。
[0057]通過上述原理的介紹，本實用新型能夠從原理上徹底避免了正反轉瞬間的過載，極大減緩了現有技術的諧波減速器的柔輪輪齒的失效，延長柔輪的工作壽命，進而延長了諧波減速器的工作壽命。
[0058]儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
【權利要求】
1.一種具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，該諧波減速器包含: 心軸部件(10)，截面呈「十」字形； 第一諧波減速部件(20)，套置在所述心軸部件(10)的一端； 第二諧波減速部件(30)，套置在所述心軸部件(10)的另一端。
2.如權利要求1所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，所述心軸裝置(10)包含: 心軸(11)，呈圓柱形； 心軸圓盤(12),截面呈圓環形,套置在所述心軸(11)中部；所述心軸圓盤(12)的兩端面分別設有摩擦片(121)。
3.如權利要求2所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，每個所述摩擦片(121)截面呈圓環形，匹配固定在所述心軸圓盤(12)的對應端面上；當工作溫度在200°C時，每個所述摩擦片(121)的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
4.如權利要求2所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，所述第一諧波減速部件(20)包含: 第一波發生器(21)，截面呈橢圓形，且所述第一波發生器(21)中部設有圓形孔(212)；所述第一波發生器(21)通過所述圓形孔(211)套置在所述心軸(11)的一端上； 所述第一波發生器(21)與所述心軸圓盤(12)之間設有間隙； 柔性軸承(22 )，套置在所述第一波發生器(21)上； 定柔輪(23)，套置在所述柔性軸承(22)上； 動剛輪(24)，截面呈圓環形，設置與所述定柔輪(23)外部。
5.如權利要求4所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，與所述心軸圓盤(12)相對的所述第一波發生器(21)—端面上設有摩擦片(211);所述摩擦片(211)呈橢圓形，與該第一波發生器(21)的截面相匹配； 當工作溫度在200°C時，所述摩擦片(211)的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
6.如權利要求4所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，所述動剛輪(24)的截面呈「凸」字形，該動剛輪(24)內部設有階梯通孔； 所述動剛輪(24)具有小直徑的一端通過所述階梯通孔(241)套置在所述定柔輪(23)上，所述心軸部件(10)、第二諧波減速部件(30)設置在該動剛輪(24)具有大直徑的一端的該階梯通孔(241)內。
7.如權利要求2所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，所述第二諧波減速部件(30)包含: 第二波發生器(31)，截面呈橢圓形，且所述第二波發生器(31)中部設有圓形孔(312)；所述第二波發生器(31)通過所述圓形孔(311)套置在所述心軸(11)的一端上； 所述第二波發生器(31)與所述心軸圓盤(12)之間設有間隙； 柔性軸承(32)，套置在所述第二波發生器(31)上； 動柔輪(33)，套置在所述柔性軸承(32)上； 定剛輪(34)，截面呈圓環形，設置所述動柔輪(33)外部。
8.如權利要求7所述的具有離合功能的諧波減速器，其特徵在於，所述第二波發生器(31)與所述心軸圓盤(12)相對的一端面上設有摩擦片(311);所述摩擦片(311)呈橢圓形，與該第二波發生器(31)的截面相匹配；當工作溫度在200°C時，該摩擦片(311)的摩擦係數範圍為0.2-0.7。
【文檔編號】F16H37/02GK204153081SQ201420595203
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】王永慶, 王大偉, 汪衛宏 申請人:宜興市聯眾智能科技發展有限公司