一种杯型谐波柔轮高承载力结构的制作方法

本发明涉及一种杯型谐波柔轮高承载力结构，属于谐波齿轮传动。

背景技术：

1、在谐波减速器中，谐波柔轮是最为核心和关键的零件，一是因为谐波柔轮的结构形式和尺寸直接决定谐波减速器的体积；二是因为谐波柔轮在反复弹性变形的状态下工作，不但受到波发生器变形而带来的弯曲应力，而且柔轮体还受到齿轮啮合力弯矩的影响，是谐波减速器中强度最低的零件。因此，谐波减速器的体积、承载能力和使用寿命主要由谐波柔轮的体积、承载能力和使用寿命所决定。

2、现有技术中，杯型谐波柔轮主要有两个技术特征，从轮齿齿形方面看，主要是采用渐开线齿形或者双圆弧齿形；从杯型结构方面看，杯底的形状多为平底，主要缺点是仍然存在体积较大承载力较小使用寿命较短的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种杯型谐波柔轮高承载力结构，该杯型谐波柔轮高承载力结构能在承载能力相同的情况下减小谐波柔轮的体积，并在谐波柔轮体积相同的情况下提高其承载能力，使随着承载能力的提高延长其使用寿命，从而克服现有技术的不足。

2、本发明通过以下技术方案得以实现。

3、本发明提供的一种杯型谐波柔轮高承载力结构，包括单向开口圆筒结构柔质的杯型谐波柔轮；在外侧壁上部沿圆筒的圆周方向均布有轮齿组成的柔质外齿圈，轮齿为法向齿廓形状为一段圆弧的单圆弧齿形，该单圆弧齿形的圆弧半径根据齿轮法面模数确定。

4、所述杯型谐波柔轮的圆筒结构底部靠外圈有“n”字形圆环连接。

5、所述“n”字形圆环连接为2～5圈圆环内凹结构，以杯型谐波柔轮的圆筒结构底部外边沿向内同心均匀分布。

6、所述“n”字形圆环连接每圈之间间距和“n”字形圆环连接的宽度相同。

7、所述“n”字形圆环连接在杯型谐波柔轮的圆筒结构底部的分布最小半径大于杯型谐波柔轮的圆筒结构底部半径的0.4倍。

8、所述单圆弧齿形的圆弧半径为齿轮法面模数的2.25～4倍。

9、所述轮齿齿宽方向圆心偏移量la随着接触点处的压力角αc与齿厚sc的变化而变化，并满足la＝ρacosαc-sc/2。

10、所述轮齿齿高方向圆心偏移量ef随着接触点处的压力角αc和接触点与节点距离pc的变化而变化，并满足ef＝ρasinαc-pc。

11、所述轮齿的节点处齿厚sa＝πmn/2，其中，mn为齿轮法面模数。

12、所述压力角αc为17.5°、20°或22.5°。

13、本发明的有益效果在于：能在承载能力相同的情况下减小谐波柔轮的体积，并在谐波柔轮体积相同的情况下提高其承载能力，使随着承载能力的提高延长其使用寿命。

技术特征：

1.一种杯型谐波柔轮高承载力结构，包括单向开口圆筒结构柔质的杯型谐波柔轮，其特征在于：在外侧壁上部沿圆筒的圆周方向均布有轮齿(1)组成的柔质外齿圈，轮齿(1)为法向齿廓形状为一段圆弧的单圆弧齿形，该单圆弧齿形的圆弧半径根据齿轮法面模数确定。

2.如权利要求1所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述杯型谐波柔轮的圆筒结构底部靠外圈有“n”字形圆环连接(2)。

3.如权利要求2所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述“n”字形圆环连接(2)为2～5圈圆环内凹结构，以杯型谐波柔轮的圆筒结构底部外边沿向内同心均匀分布。

4.如权利要求3所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述“n”字形圆环连接(2)每圈之间间距和“n”字形圆环连接(2)的宽度相同。

5.如权利要求3所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述“n”字形圆环连接(2)在杯型谐波柔轮的圆筒结构底部的分布最小半径大于杯型谐波柔轮的圆筒结构底部半径的0.4倍。

6.如权利要求1所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述单圆弧齿形的圆弧半径为齿轮法面模数的2.25～4倍。

7.如权利要求1所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述轮齿(1)齿宽方向圆心偏移量la随着接触点处的压力角αc与齿厚sc的变化而变化，并满足la＝ρacosαc-sc/2。

8.如权利要求1所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述轮齿(1)齿高方向圆心偏移量ef随着接触点处的压力角αc和接触点与节点距离pc的变化而变化，并满足ef＝ρasinαc-pc。

9.如权利要求1所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述轮齿(1)的节点处齿厚sa＝πmn/2，其中，mn为齿轮法面模数。

10.如权利要求8所述的杯型谐波柔轮高承载力结构，其特征在于：所述压力角αc为17.5°、20°或22.5°。

技术总结
本发明提供了一种杯型谐波柔轮高承载力结构，包括单向开口圆筒结构柔质的杯型谐波柔轮；在外侧壁上部沿圆筒的圆周方向均布有轮齿组成的柔质外齿圈，轮齿为法向齿廓形状为一段圆弧的单圆弧齿形，该单圆弧齿形的圆弧半径根据齿轮法面模数确定。本发明能在承载能力相同的情况下减小谐波柔轮的体积，并在谐波柔轮体积相同的情况下提高其承载能力，使随着承载能力的提高延长其使用寿命。

技术研发人员：石年平,付俊涛,蒋子豪,李黔希
受保护的技术使用者：贵州群建精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15