一种柔轮齿形、刚轮齿形以及谐波减速机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种柔轮齿形、一种刚轮齿形和一种谐波减速机，柔轮齿形包括第一齿顶面和呈轴对称的圆弧组，每个圆弧组包括第一齿顶圆弧和第一齿根圆弧，第一齿顶圆弧的半径R1为3～15mm，第一齿顶圆弧的齿顶高h1为0.1～2.5mm。刚轮齿形包括第二齿顶面和呈轴对称的圆弧组，每个圆弧组包括第二齿顶圆弧和第二齿根圆弧，第二齿顶圆弧的半径R5为3～15mm，第二齿顶圆弧的齿顶高h5为0.1～1.0mm。谐波减速机包括上述柔轮齿形和上述刚轮齿形。本实用新型专利技术中的柔轮齿形和刚轮齿形通过加大了齿顶圆弧的曲率，解决了柔轮和刚轮啮合时的干涉问题，且本实用新型专利技术中的柔轮和刚轮加工过程方便高效。

A flexible gear tooth, a rigid gear tooth and a harmonic reducer

The utility model discloses a soft tooth shape, a rigid gear shape and a harmonic reducer, including soft tooth arc tooth top surface and a first axial symmetry, each arc set comprises a first addendum arc fillet radius R1 and the first, the first addendum arc is 3 ~ 15mm, the first addendum arc tooth top 1 to 0.1 ~ 2.5mm. Just include the group of second arc tooth profile tooth top surface and axially symmetric, each arc group including second addendum arc and second fillet radius R5, second addendum arc is 3 ~ 15mm, second addendum arc tooth top 5 to 0.1 ~ 1.0mm. The harmonic reducer comprises the flexible gear tooth shape and the rigid gear tooth shape. The utility model has the advantages of soft and rigid gear tooth shape by increasing the curvature of tooth top arc, solve the interference problems of soft and rigid gear meshing, and the utility model of flexible wheel and rigid wheel machining process is convenient and efficient.

【技术实现步骤摘要】
一种柔轮齿形、刚轮齿形以及谐波减速机
本技术涉及精密传动的
，具体涉及一种柔轮齿形、一种与柔轮齿形相对应的刚轮齿形以及一种谐波减速机。
技术介绍
谐波减速机的主要部件为波发声器、柔性齿轮(以下简称柔轮)和刚性齿轮(以下简称刚轮)，其依靠波发声器使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。谐波减速机最早是为了适应航天技术发展而迅速发展起来的一种新型机械传动，随着科技的不断发展，谐波减速机还广泛应用于医疗机械、机器人等精密传动领域，因此，对谐波减速机的要求也越来越高，齿轮是机械设备中的主要传动部件，随着对谐波减速机需求的提高，对刚轮齿形和柔轮齿形的要求也越来越高。传统谐波减速机中的刚轮齿形和柔轮齿形经过了最早WaltMusser所采用的直线齿形，之后为渐开线齿形，再到后来的IH齿形(又称S齿形)、P齿形(又称短齿形)的发展，使得柔轮齿形和刚轮齿形的承载能力和使用寿命均有了显著的提高，但是现阶段所广泛采用的IH齿形对柔轮的加工工艺要求很高，生产过程繁琐，而P齿形由于齿形较短，装载之后形成的谐波减速机运行后易降低精度，因此，均不利于使用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种柔轮齿形、一种与柔轮齿形相对应的刚轮齿形以及一种谐波减速机，用于解决现有的柔轮齿形或刚轮齿形运行精度低和加工要求高的问题。为了实现上述目的，本技术的第一技术方法为一种柔轮齿形，其特征在于，包括第一齿顶面，所述第一齿顶面为圆弧面，所述第一齿顶面的弦长为0.05-1mm；所述柔轮齿形包括以第一齿顶面的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第一齿顶圆弧和第一齿根圆弧，所述第一齿顶圆弧的顶端与所述第一齿顶面相连，所述第一齿顶圆弧的半径R1为3～15mm，所述第一齿顶圆弧的齿顶高h1为0.1～2.5mm。优选地，所述第一齿顶圆弧和所述第一齿顶面之间通过倒圆弧角相连，所述倒圆弧角的半径R2为0.1mm，所述倒圆弧角所对应的圆心角为20～60°。优选地，所述第一齿根圆弧的半径R3为0.2～1.5mm，所述第一齿根圆弧的齿根高h3为0.1～2.5mm。优选地，所述第一齿顶圆弧和所述第一齿根圆弧通过第一过渡圆弧相连，且所述第一齿顶圆弧、所述第一过渡圆弧和所述第一齿根圆弧之间为相切过渡，所述第一过渡圆弧的半径R4为5～30mm，所述第一过渡圆弧的弧高h4为0.1～1.5mm。相比于现有技术，本技术所述的柔轮齿形具有以下优势：本技术通过加大了柔轮齿形中第一齿顶圆弧的曲率，使得在柔轮与刚轮啮合时能更好地避免齿之间干涉现象的发生。此外，本技术还通过在柔轮的第一齿顶圆弧和第一齿顶面之间设置有倒圆弧角并进一步通过第一过渡圆弧的设计以及第一齿根圆弧的设计，不仅进一步解决了齿之间干涉的问题，而且有效改善了柔轮齿根的应力分布，从而显著增加了柔轮齿根的强度。另外，本技术中的柔轮齿形可采用包络法成型，加工过程简单方便。本技术的第二技术方案为一种刚轮齿形，其特征在于，包括第二齿顶面，所述第二齿顶面为圆弧面，所述第二齿顶面的弦长为0.1～1.5mm；所述刚轮齿形包括以第二齿顶面的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第二齿顶圆弧和第二齿根圆弧，所述第二齿顶圆弧的半径R5为3～15mm，所述第二齿顶圆弧的齿顶高h5为0.1～1.0mm。优选地，所述第二齿根圆弧的半径R6为0.1～0.8mm，所述第二齿根圆弧的齿根高h6为0.01～0.5mm。优选地，所述第二齿顶圆弧和所述第二齿根圆弧通过第二过渡圆弧相连，所述第二过渡圆弧包括第一段圆弧和第二段圆弧，所述第二齿顶圆弧、第一段圆弧、第二段圆弧和第二齿根圆弧依次相切过渡，所述第一段圆弧的半径R7为5～30mm，所述第一段圆弧的弧高h7为0.01～0.5mm，所述第二段圆弧的半径R8为0.2～1.5mm，所述第二段圆弧的弧高h8为0.1～1.0mm。相比于现有技术，本技术所述的刚轮齿形具有以下优势：本技术中的刚轮同样通过加大并选用合适的第二齿顶圆弧，同样达到了避免齿之间干涉的问题。此外，本技术中的刚轮还通过对第二齿根圆弧以及第二过渡圆弧的设计，进一步解决了刚轮干涉的问题，并增大了刚轮与柔轮的啮合面，从而优化了刚轮对柔轮的应力分布，延长刚轮与配合使用的柔轮的使用寿命。另外，本技术中的刚轮可采用包络法加工成型，操作过程简单方便高效。本技术的第三技术方案为一种谐波减速机，其特征在于，所述谐波减速机包括如第一技术方案所述的柔轮齿形和如第二技术方案所述的刚轮齿形。相比于现有技术，本技术所述的谐波减速机具有以下优势：本技术所述的谐波减速机相对于现有技术所具有的优势与上述柔轮齿形相对于现有技术所具有的优势以及上述刚轮齿形相对于现有技术所具有的优势相同，故在此不再赘述。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。在附图中：图1示出了本技术一种优选实施方式的柔轮齿形的曲线图，图2示出了本技术一种优选实施方式的刚轮齿形的曲线图。附图说明：1-第一齿顶面，2-第一齿顶圆弧，3-第一齿根圆弧，4-倒圆弧角，5-第一过渡圆弧，6-第二齿顶面，7-第二齿顶圆弧，8-第二齿根圆弧，9-第二过渡圆弧，91-第一段圆弧，92-第二段圆弧。具体实施方式本技术提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本技术的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本技术的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本技术范围的限制。下面结合附图和具体的实施方式对本技术作进一步的描述。请参阅图1，本实施例提供一种柔轮齿形，包括第一齿顶面1，所述第一齿顶面1为为圆弧面，所述第一齿顶面1的弦长为0.05～1mm；所述柔轮齿形包括以第一齿顶面1的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第一齿顶圆弧2和第一齿根圆弧3，所述第一齿顶圆弧2的顶端与所述第一齿顶面1相连，所述第一齿顶圆弧2的半径R1为3～15mm，所述第一齿顶圆弧2的齿顶高h1为0.1～2.5mm。根据柔轮的型号不同，第一齿顶面1的直径也不同。为本领域技术人员所熟知，第一齿顶面1的直径一般根据各柔轮的模数和齿数而变化。柔轮在谐波减速机中是一种外表面设置有与圆环形刚轮内齿相配合的弹性外齿的部件，其由多个齿重复排列设置形成，本实施例中的每个齿均采用上述形状。在柔轮齿与刚轮齿呈啮合状态时，柔轮的第一齿顶面与刚轮的第二齿底面贴合，齿顶圆弧在柔轮与刚轮啮合的过程中是重要的曲线段，本实施例中柔轮齿顶圆弧相比于传统的柔轮齿顶圆弧，其曲率更大，在刚轮和柔轮啮合时能更好地避免齿之间的干涉现象的发生。进一步，为了更好地避免干涉现象的发生，在第一齿顶圆弧2和第一齿顶面1之间通过倒圆弧角4相连，所述倒圆弧角4的半径R2为0.1mm，所述倒圆弧角4所对应的圆心角为20～60°。传统谐波减速机在柔轮和刚轮的啮合过程中，通常会有干涉情况的发生，一般为齿廓重叠干涉，发生在柔轮齿顶与刚轮齿廓之间。为了使两轮在啮合的过程中不产生齿廓重叠干涉，就要使得在任意啮合的位置两齿廓的工作段不相交。首本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔轮齿形，其特征在于，包括第一齿顶面(1)，所述第一齿顶面(1)为圆弧面，所述第一齿顶面(1)的弦长为0.05～1mm；所述柔轮齿形包括以第一齿顶面(1)的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第一齿顶圆弧(2)和第一齿根圆弧(3)，所述第一齿顶圆弧(2)的顶端与所述第一齿顶面(1)相连，所述第一齿顶圆弧(2)的半径R1为3～15mm，所述第一齿顶圆弧(2)的齿顶高h1为0.1～2.5mm。

【技术特征摘要】
1.一种柔轮齿形，其特征在于，包括第一齿顶面(1)，所述第一齿顶面(1)为圆弧面，所述第一齿顶面(1)的弦长为0.05～1mm；所述柔轮齿形包括以第一齿顶面(1)的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第一齿顶圆弧(2)和第一齿根圆弧(3)，所述第一齿顶圆弧(2)的顶端与所述第一齿顶面(1)相连，所述第一齿顶圆弧(2)的半径R1为3～15mm，所述第一齿顶圆弧(2)的齿顶高h1为0.1～2.5mm。2.根据权利要求1所述的柔轮齿形，其特征在于，所述第一齿顶圆弧(2)和所述第一齿顶面(1)之间通过倒圆弧角(4)相连，所述倒圆弧角(4)的半径R2为0.1mm，所述倒圆弧角(4)所对应的圆心角为20～60°。3.根据权利要求1所述的柔轮齿形，其特征在于，所述第一齿根圆弧(3)的半径R3为0.2～1.5mm，所述第一齿根圆弧(3)的齿根高h3为0.1～2.5mm。4.根据权利要求3所述的柔轮齿形，其特征在于，所述第一齿顶圆弧(2)和所述第一齿根圆弧(3)通过第一过渡圆弧(5)相连，且所述第一齿顶圆弧(2)、所述第一过渡圆弧(5)和所述第一齿根圆弧(3)依次相切过渡，所述第一过渡圆弧(5)的半径R4为5～30mm，所述第一过渡圆弧(5)的弧高h4为0.1～1.5mm。5.一种刚轮齿形，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊峰，陈芳，
申请(专利权)人：湖北科峰传动设备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42