[发明专利]一种谐波齿轮减速器的柔轮

说明书

本发明公开了一种谐波齿轮减速器的柔轮，包括圆筒和布置在圆筒开口端外周的齿圈，齿圈的轮齿相对于柔轮的轴线内倾，齿圈轮齿的齿顶面和齿根面分别为两个锥角相同的圆锥面，齿圈的小端靠近圆筒的开口方向。本发明谐波齿轮减速器的柔轮能与刚轮全齿长啮合，谐波齿轮减速器承载能力强，轮齿磨损轻，使用寿命长。

[技术领域]

本发明涉及谐波齿轮减速器，尤其涉及一种谐波齿轮减速器的柔轮。

[背景技术]

谐波齿轮减速器主要由波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮三个基本构件组成，谐波传动减速器是一种靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。

带有内齿圈的刚性齿轮(刚轮)，它相当于行星系中的中心轮；带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)，它相当于行星齿轮；波发生器H，它相当于行星架。谐波齿轮减速器通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

如图1和图2所示，柔轮1包括薄壁圆筒101和布置在薄壁圆筒开口端外周的齿圈102，薄壁圆筒可产生较大弹性变形，其内孔直径略小于波发生器的长度。波发生器2是使柔轮产生可控弹性变形的构件，波发生器2的端部装有滚动轴承构成滚轮201，将柔轮薄壁圆筒的侧壁向外扩张。波发生器装入薄壁圆筒后迫使柔轮的横截面由原先的圆形变成椭圆形，椭圆长轴两端附近的轮齿与刚轮3的轮齿啮合，椭圆短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱离。柔轮外周上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器连续转动时，柔轮的形变随着波发生器而转动，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮相对于刚轮沿波发生器相反方向的旋转。目前谐波减速器柔轮齿圈是圆柱形，轮齿与柔轮的轴线平行，这种柔轮存在如下不足：

1)如图1和图2所示，当波发生器2装入柔轮1的筒体101后，柔轮的筒体101产生变形，柔轮的轮齿外张，并相对于柔轮的轴线外倾一个β角，刚轮3的轮齿与柔轮的轮齿局部接触，不能形成全齿长的啮合；

2)因柔轮与刚轮不能形成全齿长的啮合，波发生器插入柔轮内孔的深度变化也将影响柔轮与刚轮啮合的紧密性，从而影响减速器的启动力矩，啮合传动的顺畅性和齿面的耐磨性；

3)柔轮与刚轮的齿面局部接触，在传动过程中，齿面容易磨损，减速器精度无法长期保持；

4)柔轮与刚轮的齿面局部接触，减速器承载的力矩，刚性和传动效率下降。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种工作时能与刚轮全齿长啮合的谐波齿轮减速器的柔轮。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种谐波齿轮减速器的柔轮，包括圆筒和布置在圆筒开口端外周的齿圈，齿圈的轮齿相对于柔轮的轴线内倾，齿圈轮齿的齿顶面和齿根面分别为两个锥角相同的圆锥面，齿圈的小端靠近圆筒的开口方向。

以上所述的柔轮，齿圈小端轮齿的齿形和尺寸与齿圈大端轮齿的齿形和尺寸相同；齿圈小端齿槽的宽度小于齿圈大端齿槽的宽度。

以上所述的谐波齿轮减速器的柔轮，所述的锥角为0.5°至11°。

以上所述的谐波齿轮减速器的柔轮，所述的锥角α＝0.2+0.0416×(70-i/2)，其中，i为单级谐波齿轮传动速比。

本发明谐波齿轮减速器的柔轮能与刚轮全齿长啮合，谐波齿轮减速器承载能力强，轮齿磨损轻，使用寿命长。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是现有技术谐波齿轮减速器的结构示意图。

图2是现有技术谐波齿轮减速器柔轮的仰视图。

图3是本发明实施例谐波齿轮减速器柔轮的剖视图。