[实用新型]一种新型谐波减速器及驱动器

说明书

本实用新型提供一种新型谐波减速器及驱动器，谐波减速器包括柔轮，定轮和输出件，所述定轮设置有内齿，所述柔轮包括啮合部和拨爪；所述啮合部为具有外齿的圆筒状；所述外齿和所述内齿的齿形相同，所述外齿的齿数小于所述内齿的齿数；所述啮合部被致动变形后，使所述外齿和所述内齿啮合传动；所述拨爪设置在所述啮合部的一端，并与所述输出件传动连接。本实用新型提供的谐波减速器，柔轮传动时只产生二维变形，减小了传动过程中的内应力，提高了使用寿命和传动效率。本实用新型还提供一种驱动器。本实用新型提供的谐波减速器及驱动器，同时兼具传动效率高、使用寿命长、输出扭矩大及成本低的优点。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种新型谐波减速器及驱动器。

背景技术

目前，机器人关键的关节部位均是采用谐波减速器，谐波减速器相比其它减速器，在相同速比和相同负载下，其传动平稳、精度最高，结构体积小，机构重量轻，广泛应用于机器人、数控机床、半导体设备等精密行业。谐波减速器一般包括定轮、柔轮及包含柔性轴承的波发生器等零部件。扭矩输出都是通过薄壁可变形柔轮进行传递；柔轮通常为杯型或者礼帽型，柔轮薄壁且存在呈接近90度直角部分。该种结构的柔轮对钢材性能要求较高，需要保证弹性要求的同时又要保证其硬度，一般采用进口的合金钢材，对加工精度要求比较高。由于其材料特殊，生产工艺要求高，因此其成本和价格远高于其他类型的减速器。谐波减速机制造工艺复杂导致其成本居高不下，成为机器人普及应用的障碍之一。

具有圆筒状柔轮的谐波减速器，由于没有90度薄壁结构，消除了应力集中，增强了谐波减速器的负载能力和抗冲击能力，大大提高其疲劳寿命，同时也大大降低了谐波减速器的加工难度和成本。但此类型谐波减速器由于柔轮在输出转动过程中是动态三维曲面变形，壁薄的柔轮，可以减少内应力，传动效率高，但是会导致输出扭矩能力的下降；壁厚的柔轮，可以提高输出扭矩，但又使内应力增大，传动效率降低。

实用新型内容

为了至少解决上述技术问题之一，本实用新型的目的在于提供一种同时兼具传动效率高、使用寿命长、输出扭矩大及成本低的谐波减速器及驱动器。同时该谐波减速器及驱动器制造简单、成本较低、便于大规模生产应用。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种谐波减速器，包括柔轮，定轮和输出件，所述定轮设置有内齿，所述柔轮包括啮合部和拨爪；所述啮合部为具有外齿的圆筒状；所述外齿和所述内齿的齿形相同，所述外齿的齿数小于所述内齿的齿数；所述啮合部被致动变形后，使所述外齿和所述内齿啮合；所述拨爪设置在所述啮合部的一端，并与所述输出件传动连接。

进一步地，所述外齿为设置在所述啮合部的外圆周面沿轴线方向延伸且呈圆周环状均匀间隔分布的齿，所述啮合部的内圆周面为光滑表面。

进一步地，所述拨爪为多个，且均匀间隔呈圆形分布。

进一步地，所述拨爪为圆柱。

进一步地，还包括波发生器组件，所述波发生器组件致动所述啮合部变形，使所述啮合部的横截面由圆形变为椭圆；所述啮合部变形后椭圆长轴方向上的所述外齿与所述内齿，短轴方向上的所述外齿与所述内齿之间具有一定间隙。

进一步地，所述输出件包括拨盘和输出轴，所述拨盘上设置有拨槽；所述拨爪通过所述拨槽与所述输出件传动连接。

进一步地，所述拨槽为沿所述拨盘的径向设置的条孔，所述条孔的延长线汇交于所述拨盘的中心轴线；所述拨槽的数量与所述拨爪的数量相同，所述拨槽与所述拨爪形状适配，且所述拨爪能在所述拨槽中沿所述拨盘的径向滑动。

进一步地，所述啮合部变形后，多个所述拨爪呈所述椭圆的方式分布。

进一步地，还包括壳体组件，所述壳体组件包括壳体和壳盖；所述壳体和壳盖连接形成安装空腔；所述柔轮、定轮和波发生器组件设置在所述安装空腔中。