[实用新型]一种柔轮齿形、刚轮齿形以及谐波减速机

说明书

技术领域

本实用新型涉及精密传动的技术领域，具体涉及一种柔轮齿形、一种与柔轮齿形相对应的刚轮齿形以及一种谐波减速机。

背景技术

谐波减速机的主要部件为波发声器、柔性齿轮(以下简称柔轮)和刚性齿轮(以下简称刚轮)，其依靠波发声器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。谐波减速机最早是为了适应航天技术发展而迅速发展起来的一种新型机械传动，随着科技的不断发展，谐波减速机还广泛应用于医疗机械、机器人等精密传动领域，因此，对谐波减速机的要求也越来越高，齿轮是机械设备中的主要传动部件，随着对谐波减速机需求的提高，对刚轮齿形和柔轮齿形的要求也越来越高。

传统谐波减速机中的刚轮齿形和柔轮齿形经过了最早Walt Musser 所采用的直线齿形，之后为渐开线齿形，再到后来的IH齿形(又称S 齿形)、P齿形(又称短齿形)的发展，使得柔轮齿形和刚轮齿形的承载能力和使用寿命均有了显著的提高，但是现阶段所广泛采用的IH齿形对柔轮的加工工艺要求很高，生产过程繁琐，而P齿形由于齿形较短，装载之后形成的谐波减速机运行后易降低精度，因此，均不利于使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种柔轮齿形、一种与柔轮齿形相对应的刚轮齿形以及一种谐波减速机，用于解决现有的柔轮齿形或刚轮齿形运行精度低和加工要求高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的第一技术方法为一种柔轮齿形，其特征在于，包括第一齿顶面，所述第一齿顶面为圆弧面，所述第一齿顶面的弦长为0.05-1mm；所述柔轮齿形包括以第一齿顶面的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第一齿顶圆弧和第一齿根圆弧，所述第一齿顶圆弧的顶端与所述第一齿顶面相连，所述第一齿顶圆弧的半径R₁为3～15mm，所述第一齿顶圆弧的齿顶高h₁为0.1～2.5mm。

优选地，所述第一齿顶圆弧和所述第一齿顶面之间通过倒圆弧角相连，所述倒圆弧角的半径R₂为0.1mm，所述倒圆弧角所对应的圆心角为20～60°。

优选地，所述第一齿根圆弧的半径R₃为0.2～1.5mm，所述第一齿根圆弧的齿根高h₃为0.1～2.5mm。

优选地，所述第一齿顶圆弧和所述第一齿根圆弧通过第一过渡圆弧相连，且所述第一齿顶圆弧、所述第一过渡圆弧和所述第一齿根圆弧之间为相切过渡，所述第一过渡圆弧的半径R₄为5～30mm，所述第一过渡圆弧的弧高h₄为0.1～1.5mm。

相比于现有技术，本实用新型所述的柔轮齿形具有以下优势：本实用新型通过加大了柔轮齿形中第一齿顶圆弧的曲率，使得在柔轮与刚轮啮合时能更好地避免齿之间干涉现象的发生。此外，本实用新型还通过在柔轮的第一齿顶圆弧和第一齿顶面之间设置有倒圆弧角并进一步通过第一过渡圆弧的设计以及第一齿根圆弧的设计，不仅进一步解决了齿之间干涉的问题，而且有效改善了柔轮齿根的应力分布，从而显著增加了柔轮齿根的强度。另外，本实用新型中的柔轮齿形可采用包络法成型，加工过程简单方便。

本实用新型的第二技术方案为一种刚轮齿形，其特征在于，包括第二齿顶面，所述第二齿顶面为圆弧面，所述第二齿顶面的弦长为 0.1～1.5mm；所述刚轮齿形包括以第二齿顶面的中心线呈轴对称的圆弧组，每个所述圆弧组包括第二齿顶圆弧和第二齿根圆弧，所述第二齿顶圆弧的半径R₅为3～15mm，所述第二齿顶圆弧的齿顶高h₅为0.1～1.0mm。

优选地，所述第二齿根圆弧的半径R₆为0.1～0.8mm，所述第二齿根圆弧的齿根高h₆为0.01～0.5mm。

优选地，所述第二齿顶圆弧和所述第二齿根圆弧通过第二过渡圆弧相连，所述第二过渡圆弧包括第一段圆弧和第二段圆弧，所述第二齿顶圆弧、第一段圆弧、第二段圆弧和第二齿根圆弧依次相切过渡，所述第一段圆弧的半径R₇为5～30mm，所述第一段圆弧的弧高h₇为 0.01～0.5mm，所述第二段圆弧的半径R₈为0.2～1.5mm，所述第二段圆弧的弧高h₈为0.1～1.0mm。