[发明专利]一种双传动比少齿差-谐波齿轮减速器

说明书

本发明公开了一种双传动比少齿差‑谐波齿轮减速器，包括少齿差行星传动机构、谐波齿轮传动机构和内齿轮。当输入轴转动时，使得行星外齿轮与内齿轮啮合，但行星外齿轮还受输入轴限制，做平面运动，通过销轴式输出机构与波发生器轴固连，将运动传递到波发生器轴，实现第一级减速，获得一组传动比；同时波发生器使柔轮产生可控的弹性变形而与刚轮啮合，实现第二级减速，可获得另一组传动比。本发明可以多传动比输出，传动比范围大，且双传动比可同轴线相反方向输出，结构紧凑且相对简单，整机体积小，拆装方便，效率高，应用范围更加广泛。

技术领域

本发明属于机械传动领域，具体涉及一种双传动比少齿差-谐波齿轮减速器。

背景技术

谐波齿轮传动技术是美国科学家C.W.Musser于1955年发明的，该传动是一种依靠弹性变形运动来达到传动目的的新型传动。由于它改变了传统的传动原理，因而具有结构简单、重量轻、传动比范围大、传动精度高、承载能力大、齿隙小、甚至可达到无侧隙传动、同时啮合齿数多和可实现向密闭空间传递运动及动力等许多优点。谐波齿轮传动被广泛的应用于自动控制、机电一体化、数控设备、航空航天和机器人等领域。

少齿差行星齿轮传动是当内齿轮和外齿轮齿数差较小时，按N型或NN型组成的行星齿轮机构。这种传动的特点是传动比大，体积较小，重量轻，运转平稳，齿形易加工，拆装方便。合理设计、制造和润滑可获得较高传动效率。相较普通的行星齿轮传动，少齿差行星传动结构更为简洁，装配也相对简单。

但是，谐波齿轮传动的传动比下限值比较大，传动比一般不能小于35。谐波多级传动时，柔轮变形加大，受力更加复杂，刚度下降，整体加工和装配都比较困难。少齿差行星齿轮传动的单级传动比比谐波传动小。为增大传动比，单独采用行星齿轮传动时，需增大减速器体积，增加重量，且结构复杂，应用范围减小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双传动比少齿差-谐波齿轮减速器，解决谐波齿轮传动的传动比下限值较大和谐波多级传动柔轮变形加大、受力复杂、刚度下降、加工装配困难的问题，以及为获得大传动比时多级行星齿轮传动体积和重量大、结构复杂、装配困难的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种双传动比少齿差-谐波齿轮减速器，包括少齿差行星传动机构、谐波齿轮传动机构和内齿轮，少齿差行星传动机构作为第一级减速机构，谐波齿轮传动机构作为第二级减速机构，少齿差行星传动机构和谐波齿轮传动机构通过内齿轮连接。

所述内齿轮为环形，两个端面上分别设有齿圈，其中一个端面的齿圈为谐波齿轮传动的刚轮齿圈与谐波齿轮传动机构啮合，另一个齿圈为少齿差行星传动的内齿轮齿圈与少齿差行星传动机构啮合。

所述少齿差行星传动机构采用渐开线少齿差行星轮系，传动形式为N型，输入轴为偏心轴。

所述少齿差行星传动机构的内齿轮和外齿轮采用二齿差，且模数为1。

所述少齿差行星传动机构采用销轴式输出机构，每根销轴上均套有均载减磨轴套。

所述谐波齿轮传动机构包括输出端盖、交叉滚子轴承、柔轮、波发生器轴、柔性轴承和端盖，柔轮采用礼帽形柔轮，输出端盖中心设有通孔，输出端盖内壁设有轴承座，波发生器轴采用五阶轴段，第一轴段为凸轮段，其端面用于与少齿差行星传动机构的销盘连接，第二轴段、第三轴段、第四轴段和第五轴段为截面面积依次减小的阶梯轴，第五轴段一端自输出端盖中心的通孔与端盖中心孔伸出，第三轴段、第四轴段分别与轴承配合，所述轴承设置在输出端盖内的轴承座内，起到支撑限位作用，端盖与输出端盖配合，限制轴承的轴向移动；波发生器轴的凸轮段与柔性轴承的内圈配合，柔性轴承的外圈的端面与柔轮的底部端面配合，内齿轮与交叉滚子轴承的内圈固连，固定不动；交叉滚子轴承的外圈、端盖与柔轮三者固连，三者一起随着柔轮运动；少齿差行星传动机构减速后用销轴式输出机构将运动传递到波发生器轴，波发生器轴转动使得柔轮产生周期性的变形，进一步使得柔轮与内齿轮另一端的齿相啮合，实现第二级减速。