柔轮、谐波减速器及工业机器人的制作方法

本技术涉及谐波减速器，特别涉及一种柔轮、谐波减速器及工业机器人。

背景技术：

1、谐波减速器是通过波发生器驱动柔轮变形，以使柔轮与刚轮啮合，从而实现运动的传递，由于谐波齿轮的固有特性，柔轮与刚轮的啮合区域较大，使其承载能力较高。当谐波减速器在运行时，柔轮需要承受波发生器的施加的交变应力，以及刚轮施加的啮合力矩，但是高负荷会使得柔轮反复变形，导致柔轮的薄壁位置出现撕裂等失效情况，尤其是靠近法兰的位置，影响谐波减速器的运行。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种柔轮，通过合理的壁厚设计，能够提高使用寿命和可靠性。

2、本实用新型同时提出具有上述柔轮的谐波减速器及使用谐波减速器的工业机器人。

3、根据本实用新型第一方面实施例的柔轮，包括筒体，沿所述筒体的轴向，依次设置有齿部、筒部、折弯部、膈部及法兰部，所述筒部和所述折弯部的连接处的壁厚为t1，所述折弯部和所述膈部的连接处的壁厚为t2，所述膈部和所述法兰部的连接处的壁厚为t3，满足：t3≥t2＞t1。

4、根据本实用新型第一方面实施例的柔轮，至少具有如下有益效果：筒体的一端设置齿部，筒体的另一端设置法兰部，通过柔轮能够将波发生器的扭矩传递到法兰部，以便于通过法兰部输出扭矩。沿筒体的轴向，齿部、筒部、折弯部、膈部及法兰部依次连接，通过设计t3≥t2＞t1，使得所述膈部和所述法兰部的连接处以及所述折弯部和所述膈部的连接处的壁厚较大，能够提高柔轮变形的承受能力，减小应力的集中，降低柔轮因变形而断裂失效的风险，提高柔轮的疲劳强度，延长柔轮的使用寿命，从而提高谐波减速器的可靠性。

5、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述齿部和所述筒部的连接处的壁厚为t4，满足：t4＞t3≥t2＞t1。

6、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述膈部的最小壁厚为t5，满足：t4＞t3≥t2＞t1＞t5。

7、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述筒体的内孔直径为d1，满足：d1*1％≥t4≥d1*0.6％。

8、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述齿部的外壁设置外齿，所述外齿的分度圆直径为d2，满足：d2*1.2％≥t4≥d2*0.5％。

9、根据本实用新型第一方面的一些实施例，在所述筒体的轴向剖切面上，所述膈部远离所述筒部的侧壁轮廓线为第一直线，所述膈部靠近所述筒部的侧壁轮廓线为第一圆弧线，所述第一圆弧线朝向所述第一直线凸起。

10、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述折弯部靠近所述筒部的侧壁轮廓线为第二圆弧线，所述第一圆弧线与所述第二圆弧线相切。

11、根据本实用新型第一方面的一些实施例，在所述筒体的轴向剖切面上，所述筒部的内壁轮廓线为第二直线，所述筒部朝向所述折弯部的一端外壁轮廓线为第三圆弧线，所述第三圆弧线朝向所述第二直线凸起。

12、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述折弯部靠近所述筒部的侧壁轮廓线为第二圆弧线，所述第三圆弧线与所述第二圆弧线相切。

13、根据本实用新型第一方面的一些实施例，所述筒部的外壁轮廓线还包括第四圆弧线和第三直线，所述第四圆弧线的两端连接所述第三圆弧线及所述第三直线，所述第四圆弧线向远离所述第二直线的方向凸起。

14、根据本实用新型第二方面实施例的谐波减速器，包括有刚轮、波发生器和第一方面实施例所述的柔轮，所述刚轮套装在所述柔轮的外侧，所述刚轮设置有配合所述齿部的内齿，所述柔轮套装在所述波发生器的外侧，所述波发生器抵接所述齿部的内壁。

15、根据本实用新型第二方面实施例的谐波减速器，至少具有如下有益效果：波发生器装设在柔轮的内侧，柔轮装设在刚轮的内侧，波发生器驱动柔轮旋转，以使柔轮的外齿与刚轮的内齿啮合，通过柔轮传递转动及扭矩。柔轮中设置t3≥t2＞t1，使得所述膈部和所述法兰部的连接处以及所述折弯部和所述膈部的连接处的壁厚较大，能够提高柔轮变形的承受能力，减小应力的集中，降低柔轮因变形而断裂失效的风险，提高柔轮的疲劳强度，延长柔轮的使用寿命，从而提高谐波减速器的可靠性。

16、根据本实用新型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。通过采用本实用新型第二方面实施例的谐波减速器，使工业机器人能够运动顺畅，减小工业机器人维护的频率，降低使用成本，提高工业机器人的可靠性。

17、本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.柔轮，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述齿部和所述筒部的连接处的壁厚为t4，满足：t4＞t3≥t2＞t1。

3.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于，所述膈部的最小壁厚为t5，满足：t4＞t3≥t2＞t1＞t5。

4.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于，所述筒体的内孔直径为d1，满足：d1*1％≥t4≥d1*0.6％。

5.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于，所述齿部的外壁设置外齿，所述外齿的分度圆直径为d2，满足：d2*1.2％≥t4≥d2*0.5％。

6.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，在所述筒体的轴向剖切面上，所述膈部远离所述筒部的侧壁轮廓线为第一直线，所述膈部靠近所述筒部的侧壁轮廓线为第一圆弧线，所述第一圆弧线朝向所述第一直线凸起。

7.根据权利要求6所述的柔轮，其特征在于，所述折弯部靠近所述筒部的侧壁轮廓线为第二圆弧线，所述第一圆弧线与所述第二圆弧线相切。

8.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，在所述筒体的轴向剖切面上，所述筒部的内壁轮廓线为第二直线，所述筒部朝向所述折弯部的一端外壁轮廓线为第三圆弧线，所述第三圆弧线朝向所述第二直线凸起。

9.根据权利要求8所述的柔轮，其特征在于，所述折弯部靠近所述筒部的侧壁轮廓线为第二圆弧线，所述第三圆弧线与所述第二圆弧线相切。

10.根据权利要求8或9所述的柔轮，其特征在于，所述筒部的外壁轮廓线还包括第四圆弧线和第三直线，所述第四圆弧线的两端连接所述第三圆弧线及所述第三直线，所述第四圆弧线向远离所述第二直线的方向凸起。

11.谐波减速器，其特征在于，包括有刚轮、波发生器和如权利要求1至10中任一项所述的柔轮，所述刚轮套装在所述柔轮的外侧，所述刚轮设置有配合所述齿部的内齿，所述柔轮套装在所述波发生器的外侧，所述波发生器抵接所述齿部的内壁。

12.工业机器人，其特征在于，包括权利要求11所述的谐波减速器。

技术总结
本技术涉及谐波减速器技术领域，公开了一种柔轮、谐波减速器及工业机器人，其中柔轮包括筒体，沿所述筒体的轴向，依次设置有齿部、筒部、折弯部、膈部及法兰部，所述筒部和所述折弯部的连接处的壁厚为t1，所述折弯部和所述膈部的连接处的壁厚为t2，所述膈部和所述法兰部的连接处的壁厚为t3，满足：t3≥t2＞t1。通过设计t3≥t2＞t1，使得所述膈部和所述法兰部的连接处以及所述折弯部和所述膈部的连接处的壁厚较大，能够提高柔轮变形的承受能力，减小应力的集中，降低柔轮因变形而断裂失效的风险，提高柔轮的疲劳强度，延长柔轮的使用寿命，从而提高谐波减速器的可靠性。

技术研发人员：张海祥,井丽龙,林文捷,赵盛,蒲紫浩
受保护的技术使用者：广东极亚精机科技有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/1/15