高負(fù)載諧波減速機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種諧波減速機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]諧波減速機(jī)具有精度高，體積小，承載扭矩高的特點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。圖1具有杯型柔輪的諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。該諧波減速機(jī)具有三個基本部件，即剛輪A、柔輪B和波發(fā)生器C。柔輪B被波發(fā)生器C彎曲成橢圓形，柔輪B的外齒在橢圓形長軸方向的兩端部位與剛輪A的內(nèi)齒進(jìn)行嚙合。圖2是諧波減速機(jī)齒輪嚙合狀態(tài)示意圖。圖3是具有禮帽型柔輪的諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。
[0003]圖4 -圖6是杯型柔輪外齒的開口部被波發(fā)生器彎曲成橢圓形的截面示意圖。其中圖4是柔輪外齒開口部變形前的形狀；圖5是柔輪外齒開口部包含橢圓長軸的形狀；圖6是柔輪外齒開口部包含橢圓短軸的形狀。當(dāng)柔輪外齒的開口部被波發(fā)生器彎曲成橢圓形時，在橢圓形長軸位置上的柔輪外齒和剛輪的內(nèi)齒對應(yīng)部分嚙合。杯型或禮帽型的柔輪外齒被反復(fù)彎曲，其彎曲量從柔輪底部到開口部隨著離開底部的距離成比例增加，柔輪外齒承受的彎曲形變稱為“錐形效應(yīng)”。
[0004]橢圓形的波發(fā)生器引起柔輪外齒反復(fù)彎曲，并與剛輪內(nèi)齒嚙合過程中傳遞負(fù)載。為了提高負(fù)載能力，就必須提高柔輪外齒齒底的抗疲勞強(qiáng)度，柔輪外齒薄壁厚度與其齒底的抗疲勞強(qiáng)度有著重要關(guān)系。為了提高柔輪外齒齒底的抗疲勞強(qiáng)度，應(yīng)選擇最佳的柔輪外齒薄壁厚度。
[0005]另一方面，在杯型或禮帽型柔輪諧波減速機(jī)中，柔輪外齒和剛輪內(nèi)齒在嚙合時產(chǎn)生的彎曲量，在齒線方向上，是隨著離開柔輪底部的距離成比例變化。所以，要提高諧波減速機(jī)的負(fù)載能力，應(yīng)選擇與剛輪內(nèi)齒嚙合的柔輪外齒的最佳有效齒寬。柔輪外齒的齒寬越大，齒輪的抗疲勞強(qiáng)度越高。但是，由于“錐形效應(yīng)”，如果無限增加柔輪外齒的齒寬，不僅在整個柔輪外齒的齒寬上得不到良好的負(fù)載分布，而且增加了柔輪外齒變形成橢圓的難度，從而降低了柔性外齒齒底的抗疲勞強(qiáng)度。
[0006]鑒于以上情況，本實(shí)用新型通過選擇最佳的柔輪外齒薄壁厚度和有效齒寬，實(shí)現(xiàn)原來得不到的高強(qiáng)度性能的杯型或禮帽型柔輪諧波減速機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，具有高負(fù)載能力的高負(fù)載諧波減速機(jī)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0009]一種高負(fù)載諧波減速機(jī)，包括剛輪、柔輪、波發(fā)生器，其特征是:柔輪外齒的薄壁厚度d為:
[0010]當(dāng)減速比R <80時:
[0011](0.5237X In (R) — 1.3226) Xm 彡 d 彡(0.8728X In (R) — 2.2014) Xm ；
[0012]當(dāng)減速比R彡80時:
[0013](1.5499X In (R) — 5.8099) Xm 彡 d 彡(2.5832X In (R) — 9.6832) Xm ；
[0014]柔輪外齒的有效齒寬η為:
[0015]21.5% D ^ n ^ 29.6% D
[0016]R為諧波減速機(jī)的減速比，m為柔輪外齒的模數(shù)，D為柔輪外齒節(jié)圓直徑。
[0017]柔輪外齒的材料硬度在HRC36?HRC42之間。
[0018]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，能提高柔輪外齒在承受橢圓形彎曲變形和“錐形效應(yīng)”的柔輪齒底部位抗疲勞強(qiáng)度。同時，通過對柔輪外齒有效齒寬的最佳選擇和材料硬度選擇，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅提高諧波減速機(jī)負(fù)載能力和使用壽命。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]圖1具有杯型柔輪的諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。
[0021 ] 圖2是諧波減速機(jī)齒輪嚙合狀態(tài)示意圖。
[0022]圖3是具有禮帽型柔輪的諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖。
[0023]圖4 -圖6是杯型柔輪外齒的開口部被波發(fā)生器彎曲成橢圓形的截面示意圖。其中圖4是柔輪外齒開口部變形前的形狀；圖5是柔輪外齒開口部包含橢圓長軸的形狀；圖6是柔輪外齒開口部包含橢圓短軸的形狀。
[0024]圖7是本實(shí)用新型柔輪齒形示意圖。
[0025]圖8是本實(shí)用新型柔輪截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]一種高負(fù)載諧波減速機(jī)，包括剛輪、柔輪、波發(fā)生器，柔輪外齒的薄壁厚度d為:
[0027]當(dāng)減速比R <80時:
[0028](0.5237X In (R) — 1.3226) Xm 彡 d 彡(0.8728X In (R) — 2.2014) Xm ；
[0029]當(dāng)減速比R彡80時:
[0030](1.5499X In (R) — 5.8099) Xm 彡 d 彡(2.5832X In (R) - 9.6832) Xm ；
[0031]柔輪外齒的有效齒寬η為:
[0032]21.5% D ^ n ^ 29.6% D
[0033]R為諧波減速機(jī)的減速比，m為柔輪外齒的模數(shù)，D為柔輪外齒節(jié)圓直徑。
[0034]柔輪外齒的材料硬度在HRC36?HRC42之間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高負(fù)載諧波減速機(jī)，包括剛輪、柔輪、波發(fā)生器，其特征是:柔輪外齒的薄壁厚度d為: 當(dāng)減速比R < 80時:(0.5237X In (R) — 1.3226) Xm 彡 d 彡(0.8728X In (R) — 2.2014) Xm ； 當(dāng)減速比R彡80時:(1.5499X In (R) — 5.8099) Xm 彡 d 彡(2.5832X In (R) - 9.6832) Xm ； 柔輪外齒的有效齒寬η為:.21.5% D ^ n ^ 29.6% D R為諧波減速機(jī)的減速比，m為柔輪外齒的模數(shù)，D為柔輪外齒節(jié)圓直徑。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高負(fù)載諧波減速機(jī)，包括剛輪、柔輪、波發(fā)生器，柔輪外齒的薄壁厚度d為：當(dāng)減速比R＜80時：（0.5237×ln(R)－1.3226）×m≤d≤（0.8728×ln(R)－2.2014）×m；當(dāng)減速比R≥80時：（1.5499×ln(R)－5.8099）×m≤d≤（2.5832×ln(R)－9.6832）×m；柔輪外齒的有效齒寬n為：21.5%D≤n≤29.6%D。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，具有高負(fù)載能力。
【IPC分類】F16H55/08, F16H49/00
【公開號】CN204739190
【申請?zhí)枴緾N201520297155
【發(fā)明人】顧京君
【申請人】上海鑫君傳動科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年5月11日