[发明专利]适用于重载工况的柔轮、谐波减速器

说明书

本发明提供一种适用于重载工况的柔轮、谐波减速器，其中的柔轮，包括筒体，所述筒体的内孔用于安装波发生器，所述筒体的外圆周壁上设有多个柔轮齿，多个所述柔轮齿沿所述筒体的周向均匀间隔设置且所述柔轮齿沿所述筒体的轴向延伸，所述柔轮齿的齿廓关于第一平面对称，所述第一平面为经过所述柔轮齿的齿廓顶点轴向延伸线与所述筒体的中轴线的平面，在所述第一平面上，沿着所述筒体的筒口至筒底的方向，所述柔轮齿的齿向修型曲线为连续圆滑曲线，且所述齿向修型曲线距所述中轴线的距离先增加后减小。根据本发明，能够降低啮合过程中的齿间干涉现象发生。

技术领域

本发明属于谐波减速器技术领域，具体涉及一种适用于重载工况的柔轮、谐波减速器。

背景技术

谐波减速器主要由刚轮、柔轮和波发生器组成。柔轮在波发生器的作用下产生弹性变形，并与刚轮互相作用，具体的，波发生器输入，刚轮或者柔轮在齿间啮合的作用下作为输出，输出相对于输入达到减速的效果。

谐波减速器应用在重载工况时(即可超出减速器的瞬时容许最大转矩条件)，柔轮结构在保证正常传动的条件下，柔轮的齿槽啮合深度会增加，导致产生摩擦磨损的概率增加。为达到更好的承载能力，对柔轮齿宽方向的工作宽度需要增加。

重载工况(负载平均转矩超出就减速器额定转矩工况即为重载工况)一般会伴有负载转矩的短时增加或减少，即产生瞬时间较大的冲击载荷。柔轮在波发生器变形下的啮合深度会在啮入、啮出的瞬时状态产生干涉。故重载工况下应用的柔轮结构需要保证齿宽方向较大的工作区间的同时，避免柔轮齿廓顶点部的齿向修型线存在齿间干涉。同时修型线本身及其两端线段的连接点尽可能减少，或用相切的方式避免，曲线较大的曲率变化易产生干涉，导致摩擦磨损的情况产生。故重载工况下应用的柔轮需要尽可能扩大控制啮合区间，避免啮合存在干涉情况。

发明内容

因此，本发明提供一种适用于重载工况的柔轮、谐波减速器，能够降低啮合过程中的齿间干涉现象发生。

为了解决上述问题，本发明提供一种适用于重载工况的柔轮，包括筒体，所述筒体的内孔用于安装波发生器，所述筒体的外圆周壁上设有多个柔轮齿，多个所述柔轮齿沿所述筒体的周向均匀间隔设置且所述柔轮齿沿所述筒体的轴向延伸，所述柔轮齿的齿廓关于第一平面对称，所述第一平面为经过所述柔轮齿的齿廓顶点轴向延伸线与所述筒体的中轴线的平面，在所述第一平面上，沿着所述筒体的筒口至筒底的方向，所述柔轮齿的齿向修型曲线为连续圆滑曲线，且所述齿向修型曲线距所述中轴线的距离先增加后减小。

优选地，在所述第一平面上，以所述筒体的中轴线为x轴，以所述内孔的孔口端面为y轴，以所述中轴线与所述孔口端面的交点为坐标原点O建立xOy坐标系，在所述xOy坐标系内，所述齿向修型曲线的型线由方程y＝a+β₁·x+β₂·x²+β₃·x³+β₄·x⁴+β₅·x⁵限定，其中，a为型线起始常数项，β₁为在所述波发生器的短轴处对应的所述筒体的变形量的修正值，β₂为二次项系数，β₃为三次项系数，β₄为四次项系数，β₅为五次项系数。

优选地，99.5％r_a≤a≤99.9％r_a，其中，r_a为所述柔轮齿的齿顶圆半径。

优选地，50％(r_s-r_h)h_f≤β₁≤55％(r_s-r_h)h_f，其中，r_s为所述波发生器的短轴长度，r_h为所述内孔的半径，h_f为所述筒体由筒口至筒底靠近所述筒口一侧的轴向距离。