凸轮、谐波减速器及工业机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了凸轮、谐波减速器及工业机器人，其中凸轮包括凸轮本体，凸轮本体的轮廓曲线的方程为：ρ＝r+ω*m*cos(2θ)+k1*ω*m*|sin(2θ)|

【技术实现步骤摘要】
凸轮、谐波减速器及工业机器人


[0001]本技术涉及机器人
，特别涉及一种凸轮、谐波减速器及工业机器人。

技术介绍

[0002]谐波减速器主要由刚轮、柔轮和波发生器组成，波发生器一般包括凸轮及柔性轴承。波发生器一般为椭圆形，柔轮在波发生器的作用下产生弹性变形，长轴端的柔轮齿与刚轮齿相互啮合，因柔轮的齿数比刚轮的齿数少，两轮之间产生相对转动，从而传递运动和动力。
[0003]相关技术中，当波发生器装入柔轮内孔，迫使柔轮产生弹性变形而呈大致的椭圆形，在谐波减速器的运转过程中，柔轮进行反复的径向变形，因而柔轮的使用寿命极为关键，影响柔轮和柔性轴承在工作过程中承受应力的因素有很多，其中凸轮的轮廓是关键因素之一，常规凸轮的轮廓通常为椭圆，导致柔轮和柔性轴承承受的应力较大，影响使用寿命。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种凸轮，能够有效降低柔轮和柔性轴承承受的应力，提升谐波减速器的承载能力。
[0005]本技术同时提出具有上述柔轮的谐波减速器及工业机器人。
[0006]根据本技术第一方面实施例的凸轮，应用于谐波减速器，凸轮包括凸轮本体，所述凸轮本体的轮廓曲线的方程为：ρ＝r+ω*m*cos(2θ)+k1*ω*m*|sin(2θ)|
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k2*ω*m*|sin(θ)|，其中，以所述凸轮本体的最大半径为极轴，ρ为极坐标半径、θ为极坐标角度、r为所述凸轮本体的等效圆的半径、ω为变形量系数0.6≤ω≤1.3、m为所述谐波减速器的柔轮的齿轮模数、k1和k2为设定参数，
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0.08≤k1≤0.1，
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0.08≤k2≤0.1。
[0007]根据本技术第一方面实施例的凸轮，至少具有如下有益效果：凸轮本体的轮廓曲线按照方程ρ＝r+ω*m*cos(2θ)+k1*ω*m*|sin(2θ)|
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k2*ω*m*|sin(θ)|进行设计，凸轮应用于谐波减速器，能够有效降低柔轮和柔性轴承的应力，提升谐波减速器的承载能力。
[0008]根据本技术第一方面的一些实施例，所述谐波减速器的传动比为i，当i≤30，0.6≤ω≤0.75，
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0.08≤k1≤0.04，
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0.08≤k2≤0.04。
[0009]根据本技术第一方面的一些实施例，0.65≤ω≤0.7，
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0.05≤k1≤0.04，
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0.06≤k2≤0.04。
[0010]根据本技术第一方面的一些实施例，所述谐波减速器的传动比为i，当i≤50，0.75≤ω≤0.85，0.04≤k1≤0.1，0.04≤k2≤0.1。
[0011]根据本技术第一方面的一些实施例，0.78≤ω≤0.82，0.05≤k1≤0.06，0.06≤k2≤0.07。
[0012]根据本技术第一方面的一些实施例，所述谐波减速器的传动比为i，当i≤120，1.05≤ω≤1.2，0.01≤k1≤0.05，0.01≤k2≤0.05。
[0013]根据本技术第一方面的一些实施例，1.1≤ω≤1.15，0.025≤k1≤0.035，0.025≤k2≤0.035。
[0014]根据本技术第一方面的一些实施例，所述谐波减速器的传动比为i，当i＞120，1.15≤ω≤1.3，0.01≤k1≤0.05，0.01≤k2≤0.05。
[0015]根据本技术第一方面的一些实施例，1.2≤ω≤1.25，0.03≤k1≤0.04，0.03≤k2≤0.04。
[0016]根据本技术第一方面的一些实施例，所述凸轮本体的最大半径两侧的所述轮廓曲线为对称布置。
[0017]根据本技术第二方面实施例的谐波减速器，包括有刚轮、柔轮、柔性轴承和第一方面实施例所述的凸轮，所述柔性轴承套装在所述凸轮的外侧，所述柔轮套装在所述柔性轴承的外侧，所述刚轮套装在所述柔轮的外侧，所述刚轮设置有内齿，所述柔轮设置有外齿，所述凸轮驱动所述柔性轴承及所述柔轮变形以使部分所述外齿与所述内齿啮合。
[0018]根据本技术第三方面实施例的工业机器人，包括第二方面实施例所述的谐波减速器。
[0019]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0020]本技术的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0021]图1为本技术第二方面实施例的谐波减速器的剖视图；
[0022]图2为图1的A处局部放大视图；
[0023]图3为本技术第一方面实施例的凸轮的轮廓示意图；
[0024]图4为本技术的凸轮与常规凸轮的极坐标半径对比图；
[0025]图5为本技术的凸轮与常规凸轮的受力对比图。
[0026]附图标号如下：
[0027]钢轮100、内齿110；
[0028]柔轮200、外齿210、筒体220、法兰230；
[0029]波发生器300、凸轮310、凸轮本体311、转轴部312、柔性轴承320。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0031]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0032]在本技术的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，
而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0033]本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
[0034]谐波齿轮减速器是一种由固定的刚轮、柔轮以及使柔轮发生径向变形的波发生器组成的变速箱设备，柔轮套设在波发生器的外侧，刚轮套设在柔轮的外侧，通过波发生器驱动柔轮径向变形，使柔轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动，由于谐波减速器的固有特性，柔轮与刚轮啮合的区域较大，使其承载能力相对高，使得谐波减速器广泛应用于电子、航天航空、工业机器人等领域。
[0035]当波发生器装入柔轮内孔，迫使柔轮产生弹性变形而呈大致的椭圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.凸轮，应用于谐波减速器，其特征在于，包括：凸轮本体，所述凸轮本体的轮廓曲线的方程为：ρ＝r+ω*m*cos(2θ)+k1*ω*m*|sin(2θ)|
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k2*ω*m*|sin(θ)|，其中，以所述凸轮本体的最大半径为极轴，ρ为极坐标半径、θ为极坐标角度、r为所述凸轮本体的等效圆的半径、ω为变形量系数，0.6≤ω≤1.3、m为所述谐波减速器的柔轮的齿轮模数、k1和k2为设定参数，
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0.08≤k1≤0.1，
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0.08≤k2≤0.1。2.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，所述谐波减速器的传动比为i，当i≤30，0.6≤ω≤0.75，
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0.08≤k1≤0.04，
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0.08≤k2≤0.04。3.根据权利要求2所述的凸轮，其特征在于，0.65≤ω≤0.7，
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0.05≤k1≤0.04，
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0.06≤k2≤0.04。4.根据权利要求1所述的凸轮，其特征在于，所述谐波减速器的传动比为i，当i≤50，0.75≤ω≤0.85，0.04≤k1≤0.1，0.04≤k2≤0.1。5.根据权利要求4所述的凸轮，其特征在于，0...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄剑毅，
申请(专利权)人：广东极亚精机科技有限公司，
类型：新型
国别省市：