2应力分离的波动齿轮装置制造方法及图纸

基于下述的移动轨迹(Mc)，即：在波动齿轮装置的外齿轮的齿线的中央所获得的主截面上，将外齿轮相对于内齿轮的齿的啮合视为齿条啮合的情况下获得的外齿轮的齿相对于内齿轮的齿的κ＝1的移动轨迹(Mc)，将内齿轮的齿顶齿廓用式a表示，将外齿轮的齿顶齿廓用式b表示。将内齿轮、外齿轮的齿根齿廓设定为：与配对齿轮的齿顶齿廓不发生干涉的任意的齿廓。能够避免在外齿轮的椭圆形状的长轴两端部分因弯曲而产生的弯曲应力与由负载扭矩引起的拉伸应力的重叠，提高波动齿轮装置的传递扭矩容量。(式a)xCa＝0.25mn(π+θ‑sinθ)yCa＝0.5mn(‑1+cosθ)其中，0≤θ≤π(式b)xFa＝0.25mn(π‑θ+sinθ‑εcos(θ/2))yFa＝0.5mn(1‑cosθ)其中，0

2 wave gear device for Stress Separation

Based on the following movement path (Mc), that is, the meshing of the outer gear relative to the inner gear is regarded as the movement track (Mc) of the tooth of the outer gear relative to the inner gear of the inner gear on the main section obtained by the center of the tooth line of the outer gear of the fluctuating gear device, and the tooth profile of the inner gear is made by the tooth profile of the inner gear. A a is used to represent the tooth profile of the outer gear by B. The tooth profile of the internal gear and the outer gear is set as any tooth profile that does not interfere with the tooth profile of the mating gear. It can avoid the overlap of the bending stress caused by the bending of the elliptical shape of the outer gear and the tensile stress caused by the load torque to improve the torque capacity of the fluctuating gear device. (type A) xCa = 0.25mn (PI + theta sin theta) yCa = 0.5mn (1+cos theta), wherein, 0 < < < < < PI > (b) xFa = 0.25mn (pi = +sin theta cos (theta) cos (theta)) = 0

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】2应力分离的波动齿轮装置
本专利技术涉及一种柔性的外齿轮通过波动发生器被弯曲变形成椭圆状而与刚性内齿轮局部啮合的波动齿轮装置。更详细而言，涉及一种在外齿轮的椭圆状形状的长轴两端部分避免因弯曲而产生的弯曲应力和与内齿轮啮合带来的负载扭矩所引起的拉伸应力的重叠，从而实现提高传递扭矩容量的波动齿轮装置。
技术介绍
通常，波动齿轮装置具有刚性的内齿轮、同轴地配置在该内齿轮的内侧的柔性的外齿轮、以及嵌入在该外齿轮的内侧的波动发生器。扁平式波动齿轮装置包括在柔性的圆筒的外周面形成有外齿的外齿轮。杯型及礼帽型的波动齿轮装置的外齿轮包括：柔性的圆筒状胴体部、从该圆筒状胴体部的后端沿半径方向延伸的隔膜、以及形成在圆筒状胴体部的前端开口侧的外周面部分的外齿。在典型的波动齿轮装置中，圆形的外齿轮被波动发生器弯曲变形成椭圆状，弯曲变形成椭圆状的外齿轮的长轴方向上的两端部分与内齿轮啮合。自从创始人C.W.Musser(C.W.马瑟)的专利技术(专利文献1)以来，至今为止，以该创始人为首，包括本专利技术的专利技术人在内的很多研究者对波动齿轮装置的各种专利技术方案进行了研究。即使限定于与波动齿轮装置的齿廓相关的专利技术，也存在各种专利技术。本专利技术的专利技术人在专利文献2中提出了将基本齿廓设为渐开线齿廓，并在专利文献3、4中提出了齿廓设计法，该齿廓设计法中，使用将内齿轮和外齿轮的齿的啮合利用齿条啮合进行近似的方法，来推导出进行大范围接触的两齿轮的齿顶齿廓。在波动齿轮装置中，因为柔性的外齿轮被波动发生器由正圆状态弯曲变形成椭圆状，所以在其椭圆状形状的长轴的两端部分因弯曲而产生弯曲应力。另外，弯曲变形成椭圆状的外齿轮在其长轴的两端部分与内齿轮啮合，所以因经由啮合部分传达的负载扭矩而产生拉伸应力。因此，在外齿轮的长轴两端部分(齿底轮缘的部分)，两种应力重叠，有较大的应力作用。特别是在两齿轮的齿数少的低速比的波动齿轮装置的情况下，因为外齿轮在长轴位置处的弯曲量较大，所以随着变形为椭圆状而产生较大的弯曲应力。因此，为了实现提高波动齿轮装置的传递扭矩容量，必须降低外齿轮的长轴两端部分产生的应力。目前，为了降低外齿轮的长轴两端部分产生的应力，将在外齿轮变形为椭圆状时的半径方向上的最大弯曲量(长轴位置处的半径方向弯曲量)设定为比标准的正规弯曲量mn还小的弯曲量κmn(κ&lt;1)。此处，n为正整数，两齿轮的齿数差为2n根。m为两齿轮的模数。另外，κ为被称为偏位系数(或者弯曲系数)的系数，将半径方向弯曲量为κ＝1的弯曲量mn(正规弯曲量)的情形称为无偏位弯曲，将小于mn的半径方向弯曲量κmn(κ&lt;1)的情形称为负偏位弯曲，将大于mn的半径方向弯曲量κmn(κ&gt;1)的情形称为正偏位弯曲。将外齿轮设定为负偏位弯曲，由此，降低了外齿轮的长轴两端部分产生的椭圆状变形带来的弯曲应力。另外，通过将外齿轮设为负偏位弯曲，使得外齿轮相对于内齿轮的啮合中心偏离长轴两端位置，由此，降低了由外齿轮的长轴两端部分产生的负载扭矩引起的拉伸应力。通过这样设定为负偏位弯曲，在外齿轮的长轴两端部分，降低了因弯曲而产生的弯曲应力，另外，避免了弯曲应力与拉伸应力的重叠。本专利技术的专利技术人例如在专利文献5、6中提出了设定为负偏位弯曲的波动齿轮装置。专利文献专利文献1：美国专利第2906143号说明书专利文献2：日本特公昭45-41171号公报专利文献3：日本特开昭63-115943号公报专利文献4：日本特开昭64-79448号公报专利文献5：日本特许第4650954号公报专利文献6：日本特许第4165810号公报
技术实现思路
此处，在波动齿轮装置中，其两齿轮的齿高与弯曲量有关，如果将半径方向弯曲量设为小于正规弯曲量(＝mn、κ＝1)的负偏位弯曲(κmn、κ&lt;1)，则齿高减小，有可能在高负载扭矩时产生棘轮效应(爬齿现象)。为了防止棘轮效应，必须尽可能增大两齿轮的齿高。从这样的观点考虑，期望能够不减小弯曲量而是在正规弯曲量的情形下将变形为椭圆状的外齿轮的长轴两端部分产生的弯曲应力与拉伸应力的重叠分离。然而，至今并没有真正地研究探讨过：积极地将外齿轮的长轴两端部分产生的弯曲应力与拉伸应力的重叠分离的方案。本专利技术的课题在于，提供一种无需使外齿轮的弯曲量(齿线方向上的各位置处的弯曲量的平均弯曲量)小于正规弯曲量就能够避免外齿轮的长轴两端部分产生的弯曲应力与拉伸应力的重叠的波动齿轮装置。为了解决上述的课题，在本专利技术中，通过对波动齿轮装置的柔性的外齿轮的齿廓实施了所需的修正来实现2应力(弯曲应力与拉伸应力)的分离。即，本专利技术的波动齿轮装置的特征在于，具有：刚性的内齿轮；柔性的外齿轮，该外齿轮同轴地配置在所述内齿轮的内侧；以及波动发生器，该波动发生器嵌入在所述外齿轮的内侧，所述外齿轮被通过所述波动发生器而弯曲变形成椭圆状，弯曲变形成椭圆状的所述外齿轮的外齿在该外齿轮的长轴方向的两端部分的附近与所述内齿轮的内齿啮合，所述内齿轮以及变形成椭圆状之前的所述外齿轮均是模数m的正齿轮，当将n设为正整数时，所述外齿轮的齿数比所述内齿轮的齿数少2n根，在所述外齿的齿线方向上的规定位置的轴垂直截面中的所述外齿轮的椭圆状轮缘中性曲线的长轴位置处，当将κ设为偏位系数时，所述外齿轮的半径方向弯曲量相对于弯曲前的轮缘中性圆为2κmn，当将设定在所述外齿的齿线方向的规定位置的轴垂直截面设为主截面时，该主截面为偏位系数κ＝1的无偏位弯曲的截面，基于在所述主截面上将所述外齿轮相对于所述内齿轮的齿的啮合视为齿条啮合的情况下所获得的所述外齿轮的齿相对于所述内齿轮的齿的κ＝1的移动轨迹，所述内齿轮的齿顶齿廓由下式a规定，(式a)xCa＝0.25mn(π+θ-sinθ)yCa＝0.5mn(-1+cosθ)其中，0≤θ≤π所述外齿轮的齿顶齿廓由下式b规定，(式b)xFa＝0.25mn(π-θ+sinθ-εcos(θ/2))yFa＝0.5mn(1-cosθ)其中，0&lt;ε≤0.10≤θ≤π所述内齿轮及所述外齿轮各自的齿根齿廓被设定为：不与配对齿轮的所述齿顶齿廓发生干涉的任意的齿廓。此处，在扁平式波动齿轮装置的情况下，所述内齿轮的齿顶齿廓在其齿线方向的各轴垂直截面上由所述式a规定，所述外齿轮的齿顶齿廓在其齿线方向的各轴垂直截面上由所述式b规定。在杯型波动齿轮装置或者礼帽型波动齿轮装置的情况下，所述外齿轮包括：柔性的圆筒状胴体部和隔膜，该隔膜自该圆筒状胴体部的后端沿半径方向延伸，所述外齿形成在所述圆筒状胴体部的前端开口侧的外周面部分，所述外齿的弯曲量沿其齿线方向从所述隔膜侧的外齿内端部朝向所述前端开口侧的外齿开口端部而与距所述隔膜的距离成正比地发生变化，所述主截面处于所述外齿的所述外齿开口端部与所述外齿内端部之间的齿线方向上的中央位置。在这种情况下，所述主截面上的所述外齿轮的齿廓通过由所述式b规定的齿顶齿廓而被规定。所述外齿轮的齿线方向上的所述主截面以外的各轴垂直截面的齿廓为：针对所述主截面的齿廓实施了与各轴垂直截面的所述弯曲量相对应的变位之后的变位齿廓。具体而言，所述外齿轮的从所述主截面到所述外齿开口端部的齿线方向上的各轴垂直截面的齿廓是：通过以各轴垂直截面上的齿廓所描绘出的κ&gt;1的所述移动轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波动齿轮装置，其特征在于，具有：刚性的内齿轮；柔性的外齿轮，该外齿轮同轴地配置在所述内齿轮的内侧；以及波动发生器，该波动发生器嵌入在所述外齿轮的内侧，所述外齿轮通过所述波动发生器而被弯曲变形成椭圆状，弯曲变形成椭圆状的所述外齿轮的外齿在该外齿轮的长轴方向上的两端部分的附近与所述内齿轮的内齿啮合，所述内齿轮及变形成椭圆状之前的所述外齿轮均是模数m的正齿轮，当将n设为正整数时，所述外齿轮的齿数比所述内齿轮的齿数少2n根，在所述外齿的齿线方向上的规定位置的轴垂直截面中的所述外齿轮的椭圆状轮缘中性曲线的长轴位置，当将κ设为偏位系数时，所述外齿轮的半径方向弯曲量相对于弯曲前的轮缘中性圆为2κmn，当将设定在所述外齿的齿线方向上的规定位置的轴垂直截面设为主截面时，该主截面的偏位系数κ＝1，所述外齿轮的半径方向弯曲量为mn，基于在所述主截面上将所述外齿轮相对于所述内齿轮而言的齿的啮合视为齿条啮合的情况下所获得的所述外齿轮的齿相对于所述内齿轮的齿而言的κ＝1的移动轨迹，所述内齿轮的齿顶齿廓由下式a表示，(式a)xCa＝0.25mn(π+θ‑sinθ)yCa＝0.5mn(‑1+cosθ)其中，0≤θ≤π，所述外齿轮的齿顶齿廓由下式b表示，(式b)xFa＝0.25mn(π‑θ+sinθ‑εcos(θ/2))yFa＝0.5mn(1‑cosθ)其中，0...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种波动齿轮装置，其特征在于，具有：刚性的内齿轮；柔性的外齿轮，该外齿轮同轴地配置在所述内齿轮的内侧；以及波动发生器，该波动发生器嵌入在所述外齿轮的内侧，所述外齿轮通过所述波动发生器而被弯曲变形成椭圆状，弯曲变形成椭圆状的所述外齿轮的外齿在该外齿轮的长轴方向上的两端部分的附近与所述内齿轮的内齿啮合，所述内齿轮及变形成椭圆状之前的所述外齿轮均是模数m的正齿轮，当将n设为正整数时，所述外齿轮的齿数比所述内齿轮的齿数少2n根，在所述外齿的齿线方向上的规定位置的轴垂直截面中的所述外齿轮的椭圆状轮缘中性曲线的长轴位置，当将κ设为偏位系数时，所述外齿轮的半径方向弯曲量相对于弯曲前的轮缘中性圆为2κmn，当将设定在所述外齿的齿线方向上的规定位置的轴垂直截面设为主截面时，该主截面的偏位系数κ＝1，所述外齿轮的半径方向弯曲量为mn，基于在所述主截面上将所述外齿轮相对于所述内齿轮而言的齿的啮合视为齿条啮合的情况下所获得的所述外齿轮的齿相对于所述内齿轮的齿而言的κ＝1的移动轨迹，所述内齿轮的齿顶齿廓由下式a表示，(式a)xCa＝0.25mn(π+θ-sinθ)yCa＝0.5mn(-1+cosθ)其中，0≤θ≤π，所述外齿轮的齿顶齿廓由下式b表示，(式b)xFa＝0.25mn(π-θ+sinθ-εcos(θ/2))yFa＝0.5mn(1-cosθ)其中，0&lt;ε≤0.10≤θ≤π，所述内齿轮及所述外齿轮的齿根齿廓被设定为不与配对齿轮的齿顶齿廓发生干涉的任意的齿廓。2.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其特征在于，所述内齿轮的齿根的最大齿厚的齿廓由下式c表示，(式c)xCa＝0.25mn(π-θ+sinθ)yCa＝0.5mn(1-cosθ)其中，0≤θ≤π，所述外齿轮的齿根的最大齿厚的齿廓由下式d表示，(式d)xFa＝mn(π/2-ε/2-0.25(π-θ+sinθ-εcos(θ/2)))yFa＝0.5mn(1-cosθ)其中，0&lt;ε≤0.10≤θ≤π。3.根据权利要求1所述的波动齿轮装置，其特征在于，所述内齿轮的齿顶齿廓在...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川昌一，
申请(专利权)人：谐波传动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP