一种波发生器和谐波减速器制造技术

本发明专利技术提供一种波发生器和谐波减速器，波发生器包括：柔性轴承外圈、凸轮和滚珠，柔性轴承外圈为环状结构且套设于凸轮的外周，滚珠位于柔性轴承外圈与凸轮之间，柔性轴承外圈的内周与滚珠接触，凸轮的外周与滚珠接触，使得滚珠能在柔性轴承外圈与凸轮之间滚动；凸轮的外周且与滚珠相接的位置设置有第一凹槽，第一凹槽中设置有热敏结构，热敏结构由热敏材料制成，且热敏结构能够在凸轮受热温度升高时发生膨胀，进而撑开第一凹槽的空间，使得滚珠落入第一凹槽中的部分体积增大。根据本发明专利技术能够保证柔性轴承内部的游隙维持在最佳的工作范围内，减小波发生器与柔轮之间的磨损，提高波发生器的运行稳定性，有效提高柔性齿轮的工作性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种波发生器和谐波减速器


[0001]本专利技术涉及谐波减速器
，具体涉及一种波发生器和谐波减速器。

技术介绍

[0002]谐波减速器是应用于工业机器人关节上的精密减速器，通常由柔轮、刚轮和波发生器三大构件组成，利用波发生器转动致使柔轮产生周期性波动变形，迫使柔轮与刚轮之间的少齿差内啮合，从而实现运动与动力的传递。其中波发生器、柔轮是谐波减速器中的关键零件和易损件，常先于其它部件发生精度失效和疲劳失效。
[0003]现有技术的谐波减速器，其波发生器外套设有柔性轴承，柔性轴承包括内圈和外圈，内外圈之间具有钢球，但是谐波减速器工作时，柔性轴承内圈温升最大，由于金属热膨胀，使柔性轴承游隙减小；由于负载作用，滚动体与滚道接触处产生变形也会使柔性轴承游隙发生改变。这种游隙的增大和减小会导致波发生器运行性能不稳定，降低了柔性齿轮的工作性能，达不到额定的寿命要求。
[0004]专利CN113417986A提出了通过削减传统柔性轴承的内圈，令内圈和波发生器一体化，能够大大增加椭圆形的波发生器对钢球带动的灵敏性，从而增加柔性齿轮的齿轮传动性能。但是其波发生器与柔轮之间仍然存在着较大的磨损。
[0005]由于现有技术中的谐波减速器在运行过程中由于温度变化而导致柔性轴承的游隙变化，使得柔性轴承与柔轮之间存在较大的摩擦，导致波发生器运行性能不稳定，降低了柔性齿轮的工作性能，达不到额定的寿命要求等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种波发生器和谐波减速器。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的谐波减速器在运行过程中由于温度变化而导致柔性轴承的游隙变化，导致柔性轴承与柔轮之间存在较大的摩擦的缺陷，从而提供一种波发生器和谐波减速器。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供一种波发生器：其包括：
[0008]柔性轴承外圈、凸轮和滚珠，所述柔性轴承外圈为环状结构且套设于所述凸轮的外周，所述滚珠位于所述柔性轴承外圈与所述凸轮之间，所述柔性轴承外圈的内周与所述滚珠接触，所述凸轮的外周与所述滚珠接触，使得所述滚珠能在所述柔性轴承外圈与所述凸轮之间滚动；
[0009]所述凸轮的外周且与所述滚珠相接的位置设置有第一凹槽，所述第一凹槽中设置有热敏结构，所述热敏结构由热敏材料制成，且所述热敏结构能够在所述凸轮受热温度升高时发生膨胀，进而撑开所述第一凹槽的空间，使得所述滚珠落入所述第一凹槽中的部分体积增大。
[0010]在一些实施方式中，所述热敏结构还能够在所述凸轮温度降低时发生收缩，进而使得所述第一凹槽的空间收缩，使得所述滚珠落入所述第一凹槽中的部分体积减小。
[0011]在一些实施方式中，所述第一凹槽为在所述凸轮的外周上环绕一圈而形成的环形槽，且所述第一凹槽从所述凸轮的外周朝所述凸轮的径向内侧的方向延伸；所述滚珠为多个，多个所述滚珠均位于所述柔性轴承外圈与所述凸轮之间。
[0012]在一些实施方式中，所述热敏结构为卡设于所述第一凹槽中的环形结构。
[0013]在一些实施方式中，在经过所述波发生器的轴线的轴向截面内，所述第一凹槽包括矩形段和弧形段，所述弧形段位于所述凸轮的外周位置且与所述滚珠相适配，所述滚珠的部分结构卡设于所述弧形段中，所述矩形段位于所述弧形段的径向内周且与所述弧形段连通，所述热敏结构设置于所述矩形段中。
[0014]在一些实施方式中，所述矩形段包括位于所述凸轮的轴向一侧的第一直边和位于轴向另一侧的第二直边，变形后的第一直边与变形前的第一直边之间的夹角为θ，当所述凸轮的温度升高时，所述θ＞0。
[0015]在一些实施方式中，所述热敏结构的膨胀系数为0.004～0.006，当所述热敏结构的温度升高10℃，所述θ增大0.5
°
以上。
[0016]在一些实施方式中，所述热敏结构的温度变化与所述θ的变化成正比例函数的关系；所述游隙为所述滚珠在所述柔性轴承外圈与所述凸轮之间的运动间隙，游隙的变化与所述θ的变化成正相关的指数函数关系。
[0017]在一些实施方式中，所述柔性轴承外圈的内周且与所述滚珠相接的位置设置有第二凹槽，所述滚珠的部分结构卡设于所述第二凹槽中。
[0018]在一些实施方式中，所述第二凹槽为弧形槽且与所述滚珠相适配。
[0019]本专利技术还提供一种谐波减速器，其包括前任一项所述的波发生器。
[0020]本专利技术提供的一种波发生器和谐波减速器具有如下有益效果：
[0021]1.本专利技术通过将波发生器的凸轮上与滚珠相接处的外周面上设置第一凹槽的结构，并且在该第一凹槽中设置热敏结构，能够在凸轮受热温度上升时热敏结构感受到温度的升高进而产生膨胀形变，进而将第一凹槽挤压外扩变形，从而撑开并增大第一凹槽的空间，进而使得滚珠能够进一步落入第一凹槽中，即使得落入第一凹槽中的滚珠的体积增大，从而有效减小因为凸轮受热膨胀而对滚珠产生挤压，由滚珠挤压到柔性轴承外圈，而造成的滚珠游隙减小的情况，防止由于滚珠游隙的减小而带来的柔性轴承外圈被挤压而造成与柔轮之间的磨损加剧的情况，从而有效地防止或减小由于温度变化尤其是温度上升而带来的柔性轴承内部的游隙减小，进而产生轴承外圈与柔轮之间较大的摩擦或磨损的情况发生；保证柔性轴承内部的游隙维持在最佳的工作范围内，减小磨损，提高波发生器的运行稳定性，有效提高柔性齿轮的工作性能。
[0022]2.本专利技术还通过柔性轴承外圈设有外滚道，凸轮外圈设有内滚道，使柔性轴承与凸轮一体化，相较于常规的柔性轴承与凸轮装配方式，本专利技术因此省去了柔性轴承与凸轮的配合过程，消除了配合带来的误差。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的波发生器的爆炸结构图；
[0024]图2是本专利技术的波发生器的组装结构图；
[0025]图3是本专利技术的波发生器的径向剖面结构图；
[0026]图4是图3中A部分旋转90
°
时的局部放大图；
[0027]图5a是本专利技术的参数曲线图1；
[0028]图5b是本专利技术的参数曲线图2；
[0029]图6是本专利技术的波发生器的滚珠部分的变形结构图。
[0030]附图标记表示为：
[0031]1、柔性轴承外圈；2、第二凹槽；3、滚珠；4、弧形段；5、凸轮；6、第一凹槽；61、矩形段；611、第一直边；612、第二直边；7、热敏结构。
具体实施方式
[0032]如图1
‑
6所示，本专利技术提供一种波发生器：其包括：
[0033]柔性轴承外圈1、凸轮5和滚珠3，所述柔性轴承外圈1为环状结构且套设于所述凸轮5的外周，所述滚珠3位于所述柔性轴承外圈1与所述凸轮5之间，所述柔性轴承外圈1的内周与所述滚珠3接触，所述凸轮5的外周与所述滚珠3接触，使得所述滚珠3能在所述柔性轴承外圈1与所述凸轮5之间滚动；
[0034]所述凸轮5的外周且与所述滚珠3相接的位置设置有第一凹槽6，所述第一凹槽6中设置有热敏结构7，所述热敏结构7由热敏材料制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波发生器，其特征在于：包括：柔性轴承外圈(1)、凸轮(5)和滚珠(3)，所述柔性轴承外圈(1)为环状结构且套设于所述凸轮(5)的外周，所述滚珠(3)位于所述柔性轴承外圈(1)与所述凸轮(5)之间，所述柔性轴承外圈(1)的内周与所述滚珠(3)接触，所述凸轮(5)的外周与所述滚珠(3)接触，使得所述滚珠(3)能在所述柔性轴承外圈(1)与所述凸轮(5)之间滚动；所述凸轮(5)的外周且与所述滚珠(3)相接的位置设置有第一凹槽(6)，所述第一凹槽(6)中设置有热敏结构(7)，所述热敏结构(7)由热敏材料制成，且所述热敏结构(7)能够在所述凸轮(5)受热温度升高时发生膨胀，进而撑开所述第一凹槽(6)的空间，使得所述滚珠(3)落入所述第一凹槽(6)中的部分体积增大。2.根据权利要求1所述的波发生器，其特征在于：所述热敏结构(7)还能够在所述凸轮(5)温度降低时发生收缩，进而使得所述第一凹槽(6)的空间收缩，使得所述滚珠(3)落入所述第一凹槽(6)中的部分体积减小。3.根据权利要求1或2所述的波发生器，其特征在于：所述第一凹槽(6)为在所述凸轮(5)的外周上环绕一圈而形成的环形槽，且所述第一凹槽(6)从所述凸轮(5)的外周朝所述凸轮(5)的径向内侧的方向延伸；所述滚珠(3)为多个，多个所述滚珠(3)均位于所述柔性轴承外圈(1)与所述凸轮(5)之间。4.根据权利要求3所述的波发生器，其特征在于：所述热敏结构(7)为卡设于所述第一凹槽(6)中的环形结构。5.根据权利要求3所述的波发生器，其特征在于：在经过所述波发生器的轴线的轴向截面内，所述第一凹槽(6)包括矩形段(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云飞，张亚超，谷甲甲，程中甫，石立腾，蔡达成，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：