柔轮及谐波减速器的制作方法

本实用新型涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种柔轮及具有该柔轮的谐波减速器。

背景技术：

谐波减速器是依靠柔性零件产生可控弹性机械波来传递动力和运动的一种机械传动减速器。

公知地，谐波减速器通常包括柔轮、刚轮、谐波发生器，谐波发生器的转动迫使柔性产生弹性变形，进而使柔轮上的外齿与刚轮上的内齿形成啮合传动。

从柔轮与刚轮传动试验中得知：

当柔轮的外齿加工成标准的渐开线齿廓时，传动过程中经常会出现齿廓干涉、齿根应力过大、齿间滑移摩擦等问题，从而影响传动的平稳性。

当外齿的齿宽方向的齿顶线走向加工成传统的刚性齿轮的齿顶线的走向时，外齿与刚轮的内齿会产生对角接触，即：齿轮副产生对角接触，进而使得磨损和噪音增大，进而影响传动。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种柔轮及具有该柔轮的谐波减速器。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用的技术方案是：

一种柔轮，包括筒状的本体以及设置于所述本体外的周向布置的多个外齿，所述本体与部分伸入至所述本体内的谐波发生器之间装设有球轴承，每个所述外齿的两侧齿廓相比于标准渐开线齿廓向齿体方向平移。

优选地，所述齿廓的平移量随所述外齿的模数变化而变化，以当所述外齿的模数增大时，所述齿廓的平移量增大，并当所述外齿的模数减小时，所述齿廓的平移量减小。

优选地，所述外齿的齿顶在外齿的宽度方向上分成第一齿宽段、第二齿宽段和第三齿宽段；所述第一齿宽段和所述第三齿宽段分别对应位于所述第二齿宽段的前侧和后侧；其中：

所述第二齿宽段为与所述本体的轴线平行的直平段，所述第二齿宽段与所述球轴承在轴向方向上相对。

优选地，所述第二齿宽段的长度为球轴承的球体直径的1-1.25倍。

优选地，所述第一齿宽段和所述第二齿宽段均为分别向所述外齿的前端和后端倾斜的斜线段。

优选地，所述第一齿宽段的长度为所述第二齿宽段的长度的1.4-1.5倍。

本实用新型还公开了一种谐波减速器，包括筒体的本体、部分伸入至所述本体内的谐波发生器、套设于所述本体上的刚轮；所述本体与所述谐波发生器之间装设有球轴承，所述刚轮具有内齿，所述本体具有与所述内齿啮合的外齿，所述外齿的两侧齿廓相比于标准渐开线齿廓向齿体方向平移。

优选地，所述外齿的齿顶在外齿的宽度方向上分成第一齿宽段、第二齿宽段和第三齿宽段；所述第一齿宽段和所述第三齿宽段分别对应位于所述第二齿宽段的前侧和后侧；其中：

所述第二齿宽段为与所述本体的轴线平行的直平段，所述第二齿宽段与所述球轴承在轴向方向上相对。

优选地，所述第二齿宽段的长度为球轴承的球体直径的1-1.25倍。

优选地，述第一齿宽段和所述第二齿宽段均为分别向所述外齿的前端和后端倾斜的斜线段；所述第一齿宽段的长度为所述第二齿宽段的长度的1.4-1.5倍。

与现有技术相比，本实用新型的柔轮及谐波减速器的有益效果是：在外齿与内齿的啮合过程中，避免因基节误差引起传动中的冲击,改善了载荷分布，使运转更加平稳，同时减小了齿根应力；油膜容易形成并得到保持，从而提高齿轮的胶合强度；避免了齿廓干涉、滑移摩擦以及卡死等现象，并且不会影响系统的精度，不会造成系统的振动和噪声，或者系统的失稳。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的谐波减速器的结构示意图。

图2为外齿的齿廓结构示意图。

图3为外齿的齿顶线的走向视图。

图中：

10-柔轮；11-本体；12-外齿；121-齿顶；122-齿根；20-刚轮；21-内齿；30-谐波发生器；40-球轴承。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种柔轮10，该柔轮10为谐波减速器中的一个传动部件，此外，谐波减速器还包括刚轮20、谐波发生器30以及球轴承40。其中，柔轮10包括一个筒状的本体11以及周向布置在本体11前端的多个外齿12，本体11伸入至刚轮20中与刚轮20的内齿21进行啮合，谐波发生器30的前端伸入至本体11中，球轴承40装设在本体11与谐波发生器30之间。在本实用新型中，使柔轮10的外齿12的两侧齿廓相比于标准渐开线齿廓向齿体方向平移a以形成不同于标准渐开线齿廓的修整齿。

经过传动试验获知上述结构的外齿12使得传动具有如下效果：

在外齿12与内齿21的啮合过程中，避免因基节误差引起传动中的冲击,改善了载荷分布，使运转更加平稳，同时减小了齿根122应力；油膜容易形成并得到保持，从而提高齿轮的胶合强度；避免了齿廓干涉、滑移摩擦以及卡死等现象，并且不会影响系统的精度，不会造成系统的振动和噪声，或者系统的失稳。

齿廓向内偏移一定距离a，取值范围根据模数大小及插齿刀保证的最小齿根122圆而定。例如，当外齿12的模数增大时，齿廓的平移量增大，并当外齿12的模数减小时，齿廓的平移量减小。

在本实用新型的一个优选实施例中，外齿12的齿顶121在外齿12的宽度方向上分成第一齿宽段△1、第二齿宽段△2和第三齿宽段△3；第一齿宽段和第三齿宽段分别对应位于第二齿宽段的前侧和后侧；其中：第二齿宽段为与本体11的轴线平行的直平段，第二齿宽段与球轴承40在轴向方向上相对。优选地，第二齿宽段的长度为球轴承40的球体直径的1-1.25倍。优选地，第一齿宽段和第二齿宽段均为分别向外齿12的前端和后端倾斜的斜线段。优选地，第一齿宽段的长度为第二齿宽段的长度的1.4-1.5倍。优选地，第一齿宽端和第三齿宽段的齿根122也对应倾斜。

上述实施例是相对于标准齿的齿顶线进行了修整的修整齿，经过传动试验获得进行了上述修整的修整齿具有如下有益效果：

1、啮合过程中的齿宽方向受力基本均匀受载，齿轮承载能力提高，并且运转过程中噪音减小。

2、补偿了端部的翘曲。

本实用新型还公开了一种谐波减速器，包括上述的柔轮10。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。