[发明专利]一种柔轮及刚轮及具有该柔轮和刚轮的谐波减速器

说明书

一种柔轮及刚轮及具有该柔轮和刚轮的谐波减速器，在未受力时，柔轮上的柔轮齿和刚轮上的刚轮齿在完全啮合状态或者半啮合状态都是保持着面接触，而在受力后，柔轮上的柔轮齿和刚轮上的刚轮齿在完全啮合状态或者半啮合状态成为面接触，因此，不会产生边缘啮合和尖点啮合，有效避免了二者相啮合时产生的齿面磨损严重的情形，不仅有利于油膜的形成，还能避免在磨损处形成应力集中，保证柔轮和刚轮的承载强度，有利于延长柔轮和刚轮的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种柔轮及与柔轮配合的刚轮及具有该柔轮和刚轮的谐波减速器。

背景技术

谐波减速器主要由波发生器、柔轮、刚轮四个基本构件组成，其是一种靠波发生器装配上柔性轴承使柔轮产生可控弹性变形，并与刚轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。现有的谐波减速器，通过波发生器的作用使柔轮发生变形，迫使柔轮部分的齿与刚轮部分的齿之间啮合，而啮合处通常会发生边缘啮合和尖点啮合，因此，容易在边缘啮合处和尖点啮合处产生严重磨损，不利于刚轮及柔轮齿表面油膜的形成，同时，也容易在磨损处产生较大的应力集中，导致柔轮和刚轮的承载能力弱，寿命短。

发明内容

本发明旨在提供一种承载能力强且寿命长的柔轮及刚轮及谐波减速器。

本发明所述的一种柔轮，包括芯部带有腔体的柔轮本体，在柔轮本体的外侧壁上沿其圆周方向连续设置有多个柔轮齿；单个柔轮齿包括齿顶平面D1和两段齿根圆弧R4，两段齿根圆弧R4位于齿顶平面D1两侧，齿顶平面D1与其两侧的齿根圆弧R4之间均依次通过圆弧R1、圆弧R2和圆弧R3连接为一体，所述圆弧R1以及圆弧R2为外凸的圆弧，所述圆弧R3为内凹的圆弧，相邻柔轮齿通过齿根圆弧R4连接。

本发明所述的一种刚轮，包括刚轮本体，在刚轮本体的芯部设置有供柔轮插入的通孔，在刚轮本体的通孔侧壁上沿其圆周方向连续设置有多个刚轮齿；单个刚轮齿包括齿顶平面D2和两段齿根圆弧R8，两段齿根圆弧R8位于齿顶平面D2两侧，齿顶平面D2与其两侧的齿根圆弧R8之间均依次通过圆弧R5、圆弧R6和圆弧R7连接为一体，所述圆弧R5以及圆弧R6为外凸的圆弧，所述圆弧R7为内凹的圆弧，相邻刚轮齿通过齿根圆弧R8连接。

本发明所述的一种谐波减速器，包括波发生器，还包括上述的柔轮和上述的刚轮，所述柔轮插入刚轮的通孔中，所述波发生器嵌入柔轮的内腔中，波发生器使柔轮发生形变，使柔轮与刚轮相啮合。

本发明所述的一种柔轮及刚轮，由于柔轮齿上的圆弧R1以及圆弧R2为外凸的圆弧，圆弧R3为内凹的圆弧，而刚轮齿上的圆弧R5以及圆弧R6为外凸的圆弧，圆弧R7为内凹的圆弧，因此，在柔轮与刚轮完全啮合状态时，柔轮齿上的圆弧R1及圆弧R2就会和刚轮齿上的圆弧R7接触，而随着波发生器的转动，迫使柔轮发生形变，柔轮上的部分柔轮齿与刚轮上的部分刚轮齿从脱离状态或者从完全啮合状态变为半啮合状态，在半啮合状态时，柔轮上的柔轮齿的一侧齿面上的圆弧R1及圆弧R2与刚轮上的刚轮齿的一侧齿面上的圆弧R7就会逐渐脱离，进而柔轮上的柔轮齿的一侧齿面上的圆弧R3与刚轮上的刚轮齿的一侧齿面上的圆弧R5以及R6逐渐接触，随着波发生器的继续转动，柔轮上的柔轮齿的一侧齿面上的圆弧R3与刚轮上的刚轮齿的一侧齿面上的圆弧R5以及R6逐渐脱离，直至相啮合的齿相互脱离；在未受力时，柔轮上的柔轮齿和刚轮上的刚轮齿在完全啮合状态或者半啮合状态都是保持着面接触，而在受力时，柔轮上的柔轮齿和刚轮上的刚轮齿在完全啮合状态或者半啮合状态成为面接触，因此，不会产生边缘啮合和尖点啮合，有效避免了二者相啮合时产生的齿面磨损严重的情形，不仅有利于油膜的形成，还能避免在磨损处形成应力集中，保证柔轮和刚轮的承载强度的前提下，确保柔轮和刚轮配合时的传动精度的稳定性，有利于延长柔轮和刚轮的使用寿命。

而所述的谐波减速器，由于都适用了上述柔轮和刚轮的结构，因具有高承载强度，因此，不仅能确保使用寿命长，还能确保高精度传递动力。

附图说明

图1为本发明中柔轮结构示意图。