[发明专利]一种谐波传动机构以及谐波减速器

说明书

本发明提供了一种谐波传动机构以及谐波减速器，其中谐波传动机构包括柔轮和刚轮，所述柔轮的齿顶处增设有齿顶过渡圆弧AB，圆弧AB满足以下关系：其中，ρ₁为0.2～0.5；所述刚轮具有与所述柔轮啮合配合的齿形。本申请通过在齿顶位置增设过渡圆弧，在提高柔轮接触疲劳强度和弯曲疲劳强度基础上，避免尖点接触及齿廓干涉，保证了柔性轴承的使用寿命。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种谐波传动机构以及谐波减速器。

背景技术

谐波减速器主要由波发生器、柔性齿轮、柔性轴承和刚性齿轮四个基本构件组成，在柔性齿轮构件中，通过波发生器的作用产生一个移动变形波，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动，从而达到传动目的。

由于谐波传动主要是靠刚柔轮的耦合弹性变形进行啮合传动，其中柔轮为易变形的柔性材料，刚轮为刚性材料，因为柔轮结构的薄壁原因，在进行传动过程中，柔轮齿根极易产生应力集中，进而发生断裂。因此刚、柔轮齿作为主要传递动力的部分，其齿形的合理设计尤为关键，直接影响减速机的使用寿命。

谐波减速器刚、柔轮齿形形式主要有渐开线型齿、三角型齿、梯形齿、S型齿、双圆弧齿、单圆弧齿和摆线针齿型等。目前国内应用比较成熟的是渐开线型齿，但存在尖点啮合、同时参与的啮合齿数少、刚度低等缺点。

鉴于此，公开号为CN101135357A发明专利公开了一种具有双圆弧齿廓的谐波齿轮传动，刚、柔轮齿形为两段圆弧，其虽然解决了同时啮合齿数的问题，但是不能够有效避免刚、柔轮刚开始啮合时的尖点接触，影响减速机的使用寿命。

进一步地，公开号为CN107387721A发明专利公开了一种宽齿双圆弧齿形，其通过降低齿全高、增加齿厚避免了柔轮和刚轮啮合过程中齿廓重叠干涉现象发生。但由于降低了齿全高，减少了齿和齿啮合时的接触面积，降低了柔轮齿的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的存在齿廓重叠干涉和柔轮接触疲劳强度、弯曲疲劳强度以及柔性轴承使用寿命无法合理兼顾的缺陷，从而提供一种谐波传动机构以及谐波减速器。

本发明提供了一种谐波传动机构，包括柔轮和刚轮，所述柔轮的齿顶处增设有齿顶过渡圆弧AB，圆弧AB满足以下关系：

其中，ρ₁为0.2～0.5；

所述刚轮具有与所述柔轮啮合配合的齿形。

可选的，所述柔轮包括对应齿根处的齿根处过渡圆弧EF，圆弧EF满足以下关系：

其中，ρ₂为0.9～1.2。

可选的，所述柔轮包括位于所述齿顶过渡圆弧AB下方的双圆弧齿廓线。

可选的，所述双圆弧齿廓线包括位于所述齿顶过渡圆弧AB下方的凸齿圆弧BC、凹齿圆弧DE和连接圆弧BC和圆弧DE的连接线CD；

圆弧BC满足以下关系：

其中，ρ_a为1.7～2.1；

圆弧DE满足一下关系：

其中，ρ_f为0.8～1.1。

可选的，所述连接线CD为直线，满足如下关系：

可选的，所述连接线CD为渐开线。