[实用新型]一种短筒柔轮谐波传动减速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种谐波传动减速器，特别是涉及一种短筒柔轮谐波传动减速器。

背景技术

谐波传动减速器是依靠柔性零件产生弹性变形来传递动力和运动的一种机械传动减速器。

谐波传动具有传动比大、精度高、承载能力大、体积小、重量轻、传动效率高、传动平稳、噪声小、可向密闭空间传递运动等优点，近年来应用越来越广泛。

图1示出了一种常见的谐波传动减速器，谐波传动减速器的核心件是柔轮1、刚轮2和波发生器3，俗称三大件。柔轮1设置在波发生器3的外周，而刚轮2设置在柔轮的外周，并且，刚轮2和柔轮1通过齿轮啮合。柔轮1在波发生器3作用下产生变形，在波发生器3长轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全啮合；在短轴两端处的柔轮轮齿和刚轮轮齿完全脱开；在波发生器3长轴和短轴的区间，柔轮轮齿与刚轮轮齿有的处于半啮合状态；有的则逐渐退出啮合处于半脱开状态。柔轮主要受到弯曲交变应力和扭转剪切应力的共同作用。

如图3所示，现有技术中的谐波传动减速器中的柔轮的轴向长度比较长，也就是轴向长度和直径的比比较大。这样导致整个谐波传动减速器都比较长。

现有技术中的长筒谐波传动减速器的缺点是轴向尺寸较长(主要由柔轮1长度决定)，在一些安装空间受限制的场合无法适用，比如航空航天、机器人制造等领域，因此有必要进行改进。然而单纯的缩短柔轮的轴向尺寸会增加柔轮筒体和齿部的变形应力，导致柔轮轮齿、柔轮筒底易断裂。

发明内容

为此，本发明针对现有技术的弊端，提出了一种短筒柔轮谐波传动减速器。

本发明的一个目的在于提供一种短筒柔轮谐波传动减速器，其轴向长度较短，而却能够确保获得良好的强度和应力，满足实际使用的寿命需求。

本发明的又一目的在于提供一种生产短筒柔轮的材料，通过这种材料生产的减速器能够满足短筒柔轮谐波传动减速器的要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种短筒柔轮谐波传动减速器，包括：波发生器，其具有椭圆形结构；柔轮，其环设在所述波发生器的外周，所述柔轮包括柔轮筒体、位于柔轮筒体一侧的柔轮凸缘、以及连接柔轮筒体和柔轮凸缘的柔轮筒底，且所述柔轮筒体的外周设置有柔轮齿圈；刚轮，其环设在所述柔轮的外周，且所述刚轮的内周设置有刚轮齿圈，所述刚轮齿圈与所述柔轮齿圈能够相互啮合；其中，所述柔轮的轴向长度是其内圈直径的0.55～0.65倍，且所述柔轮的柔轮齿圈的轴向长度为柔轮筒体的轴向长度的1/2～4/5之间，这样能够确保柔轮齿圈上的齿轮强度。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮齿圈与筒体的过渡圆角的半径为柔轮内圈直径的0.30～0.40倍。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮筒体与柔轮筒底的过渡圆角的半径为柔轮内圈直径的0.05～0.15倍。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮筒底的厚度由柔轮凸缘侧向柔轮筒体侧向逐渐变薄。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮筒底的外表面由柔轮凸缘侧向柔轮筒体侧向内逐渐倾斜，斜度为1∶36～1∶37。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮筒体的未设置有刚轮齿圈的部分的厚度，由刚轮齿圈侧向柔轮筒底侧向逐渐变薄。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮筒体的未设置有刚轮齿圈的部分的厚度在刚轮齿圈侧为柔轮内圈直径的0.009～0.011倍，而在柔轮筒底侧则为柔轮内圈直径的0.007～0.0094倍。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮齿圈的齿高为柔轮内圈直径的0.016～0.018倍。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮齿圈的齿厚为柔轮内圈直径的0.015～0.020倍。

优选的是，所述的短筒柔轮谐波传动减速器中，所述柔轮齿圈的柔轮轮齿压力角为30°。

本发明所述的短筒柔轮谐波传动减速器，通过减速器结构的改变，能够实现短筒柔轮的利用，从而缩短了柔轮谐波传动减速器的轴向长度。特别是，本发明中的短筒柔轮可以利用特定的钢材制成，通过这种钢材制造的短筒柔轮既能够确保柔轮变形量，又能够确保柔轮上齿轮的耐磨性，是本发明人经过大量的试验，研制出的材料。

特别是，本发明的短筒柔轮谐波传动减速器在缩短了柔轮谐波传动减速器的轴向长度的情况下，还能够确保柔轮谐波传动减速器的结构长度和使用寿命。