一种高负载谐波减速器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高负载谐波减速器，包括柔轮、刚轮和主动波发生器，所述柔轮设置有法兰段和齿圈段，所述法兰段和齿圈段通过过渡曲面相连，所述齿圈段外周设置有外齿，所述刚轮内周设置有内齿，所述内齿对应所述外齿设置，所述外齿的齿数少于所述内齿的齿数，所述刚轮避让所述过渡曲面，所述主动波发生器对应所述齿圈段设置于所述柔轮内，所述主动波发生器与所述柔轮之间设置有柔性轴承，所述主动波发生器设置有若干凸起，所述凸起将对应位置的所述外齿顶起与所述内齿啮合，连接所述凸起的过渡段中心对应的齿圈段与所述刚轮保持脱开。本实用新型专利技术采用大曲率半径柔轮增加谐波减速器刚性，适于高精度、大负载的场景使用。大负载的场景使用。大负载的场景使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高负载谐波减速器


[0001]本技术涉及谐波传动
，尤其是指一种高负载谐波减速器。

技术介绍

[0002]谐波齿轮传动装置即谐波减速器是由美国学者Musser于1955年基于薄壳弹性变形理论提出的齿轮传动装置，主要由柔轮、刚轮、谐波发生器3大部件组成，因其大速比、高精度和长寿命的特点，被广泛运用于工业、医疗、航空航天、能源、仿生等多个领域。
[0003]谐波减速器主要由三部分构成，波发生器，柔轮和刚轮。当主波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入
……
，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。工作时，固定刚轮，由电机带动波发生器转动，柔轮作为从动轮，输出转动，带动负载运动，实现将输入的高速转动变为输出的低速转动。在整个工作过程中，传动由柔轮变形实现，而柔轮通常为薄壁结构，因此谐波减速器负载有限，且谐波减速器失效很大程度都是由于柔轮疲劳断裂造成的。
[0004]为了解决上述问题，现有技术中选择高强度和高冲击韧度的材料，并通过材料表面处理强化柔轮，在一定程度上提高了柔轮使用寿命，但大大增加了谐波减速器的成本。

技术实现思路

[0005]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中高负载谐波减速器成本高、寿命低的缺陷，提供一种高负载谐波减速器，采用大曲率半径柔轮增加谐波减速器刚性，适于高精度、大负载的场景使用。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了一种高负载谐波减速器，包括柔轮、刚轮和主动波发生器，所述柔轮设置有法兰段和齿圈段，所述法兰段和齿圈段通过过渡曲面相连，所述齿圈段外周设置有外齿，所述刚轮内周设置有内齿，所述内齿对应所述外齿设置，所述外齿的齿数少于所述内齿的齿数，所述刚轮避让所述过渡曲面，所述主动波发生器对应所述齿圈段设置于所述柔轮内，所述主动波发生器与所述柔轮之间设置有柔性轴承，所述主动波发生器设置有若干凸起，所述凸起将对应位置的所述外齿顶起与所述内齿啮合，连接所述凸起的过渡段中心对应的齿圈段与所述刚轮保持脱开。
[0007]在本技术的一个实施例中，所述过渡曲面两端分别设置有直线的法兰过渡段和齿圈过渡段，所述法兰过渡段和齿圈过渡段的总长度小于所述过渡曲面的曲率半径。
[0008]在本技术的一个实施例中，所述过渡曲面的曲率半径大于所述柔轮啮合半径的1/4。
[0009]在本技术的一个实施例中，所述主动波发生器为设置有两个凸起的二波发生器，所述二波发生器的两个凸起沿圆周方向均匀设置。
[0010]在本技术的一个实施例中，所述主动波发生器为设置有三个凸起的三波发生器，所述三波发生器的三个凸起沿圆周方向均匀设置。
[0011]在本技术的一个实施例中，所述主动波发生器为设置有四个凸起的四波发生器，所述四波发生器的四个凸起沿圆周方向均匀设置。
[0012]在本技术的一个实施例中，所述主动波发生器为凸轮式波发生器。
[0013]在本技术的一个实施例中，所述凸轮式波发生器的凸起位置为抵接圆弧，相邻所述抵接圆弧之间通过连接圆弧相连，所述连接圆弧的半径不同于抵接圆弧的半径，所述抵接圆弧对应位置的柔轮的外齿与所述刚轮的内齿啮合，所述连接圆弧中部对应的柔轮的外齿与所述刚轮的内齿分离。
[0014]在本技术的一个实施例中，所述主动波发生器为滚轮式波发生器，所述滚轮式波发生器包括发生器支架以及转动连接于所述发生器支架端部的滚动轮。
[0015]在本技术的一个实施例中，所述刚轮与柔轮的齿数差为所述凸起数量的整数倍。
[0016]本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0017]本技术所述的谐波减速器采用大曲率半径柔轮增加谐波减速器刚性，适于高精度、大负载的场景使用。
附图说明
[0018]为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中
[0019]图1是本技术的整体结构示意图；
[0020]图2是本技术的剖视图；
[0021]图3是本技术柔轮的法兰段过渡示意图；
[0022]图4是本技术柔轮的齿圈段过渡示意图；
[0023]图5是本技术的实施例一示意图；
[0024]图6是本技术的实施例二示意图；
[0025]图7是本技术的实施例三示意图；
[0026]图8是本技术实施例三状态二示意图；
[0027]图9是本技术谐波减速器与双波谐波减速器刚度对比图；
[0028]图10是本技术谐波减速器与双波谐波减速器精度对比图。
[0029]说明书附图标记说明：10、柔轮；11、法兰段；12、齿圈段；13、过渡曲面；14、法兰过渡段；15、齿圈过渡前段；16、齿圈过渡后段；
[0030]20、刚轮；
[0031]30、主动波发生器；31、凸起；32、二波发生器；33、抵接圆弧；34、连接圆弧；35、滚轮式波发生器；36、发生器支架；37、滚动轮；38、三波发生器；39、四波发生器；
[0032]40、柔性轴承。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员
可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0034]参照图1和图2所示，为本技术的一种高负载谐波减速器整体结构示意图。本技术的谐波减速器包括柔轮10、刚轮20和主动波发生器30，所述柔轮10设置有法兰段11和齿圈段12，主动波发生器30使柔轮10发生形变，柔轮10的齿圈段12与刚轮20部分啮合，主动波发生器30连续转动，柔轮10相对刚轮20缓慢旋转，法兰段11将转动输出。负载越大，柔轮10的受力越大，谐波减速器的寿命越短。
[0035]通过对柔轮10进行应力分析可知，应力集中于齿圈段12与法兰段11的过渡处，这是因为在齿圈段12与法兰段11的过渡处发生形状的急剧变化，由筒型变化为盘型，应力集中于该处。相应地，本技术中为降低或尽量消除柔轮10上齿圈段12与法兰段11的过渡处的应力集中，法兰段11和齿圈段12通过过渡曲面13相连。在一些实施例中，过渡曲面13可以具有较为光滑的形态，例如呈现为圆筒形的一部分曲面；在另一些实施例中，过渡曲面13也可以具有其他规则的过渡曲面形态，例如椭圆圆筒形等等。这样，从齿圈段12到法兰段11为平缓过渡，相邻部分形状变化小，从而不会形成应力的过分集中。在应力被分散的情况下，承受相同的负载，本技术中的柔轮10的使用寿命更长；此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高负载谐波减速器，其特征在于：包括柔轮、刚轮和主动波发生器，所述柔轮设置有法兰段和齿圈段，所述法兰段和齿圈段通过过渡曲面相连，所述齿圈段外周设置有外齿，所述刚轮内周设置有内齿，所述内齿对应所述外齿设置，所述外齿的齿数少于所述内齿的齿数，所述刚轮避让所述过渡曲面，所述主动波发生器对应所述齿圈段设置于所述柔轮内，所述主动波发生器与所述柔轮之间设置有柔性轴承，所述主动波发生器设置有若干凸起，所述凸起将对应位置的所述外齿顶起与所述内齿啮合，连接所述凸起的过渡段中心对应的齿圈段与所述刚轮保持脱开。2.根据权利要求1所述的一种高负载谐波减速器，其特征在于：所述过渡曲面两端分别设置有直线的法兰过渡段和齿圈过渡段，所述法兰过渡段和齿圈过渡段的总长度小于所述过渡曲面的曲率半径。3.根据权利要求1所述的一种高负载谐波减速器，其特征在于：所述过渡曲面的曲率半径大于所述柔轮啮合半径的1/4。4.根据权利要求1所述的一种高负载谐波减速器，其特征在于：所述主动波发生器为设置有两个凸起的二波发生器，所述二波发生器的两个凸起沿圆周方向均匀设置。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：左昱昱，李建伟，庄晓琴，
申请(专利权)人：苏州绿的谐波传动科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：