[实用新型]一种双圆弧柔轮结构

说明书

一种双圆弧柔轮结构，包括杯体，杯体的外周设有齿圈，所述杯体外轮廓形状包括底部法兰、与所述底部法兰连接的锥面段、与所述锥面段连接的第一过渡曲线段、与所述第一过渡曲线段连接的直线段、所述直线段与所述齿圈连接的第二过渡曲面段及与所述第二过渡曲面段连接的过渡斜面段，所述第二过渡曲面段设置于所述齿圈根部与所述杯体侧壁连接处，可减小齿圈根部应力集中的现象，杯体底部设置锥面段，改善杯体底部应力集中问题，使柔轮整体应力减少，改善柔轮工作过程中齿圈根部和柔轮杯底处应力集中现象，齿圈根部和柔轮杯底部分应力减小，应力集中效应减小，有利于提升谐波减速器整机的承载能力、工作效率及使用寿命等。

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，特别是涉及一种双圆弧柔轮结构。

背景技术

谐波传动的基础是依靠柔轮不断的发生弹性形变来实现的，柔轮的结构设计是否合理，将直接影响到整个谐波传动机构的承载力、传动性能、寿命和工艺性。

现有双圆弧柔轮杯型结构中，柔轮结构示意图如图1所示，柔轮在运行过程中，随着波发生器的旋转发生周期性的变形，容易由于疲劳而造成失效；在其柔轮齿圈根部和柔轮桶底处存在着应力集中现象，而谐波齿轮失效原因主要集中于柔轮齿应力过高以及柔轮结构参数引起的应力和应变等。为改善柔轮应力分布状况，减小柔轮在工作过程中所承受的交变应力，提高柔轮使用寿命，保证谐波减速器的传动性能，有必要对柔轮的结构进行改进。

现有技术中双圆弧中杯型结构的柔轮，其双圆弧齿形与渐开线齿形相比，其包络区间要大很多，有着更大的轮齿啮合的范围，因此可以承受更大的外部载荷，传动过程会更平稳；在改善了柔轮在实际工作中的应力分布情况，增加柔轮筒体长度或改变柔轮壁厚等结构参数，降低柔轮应力，但其结构更倾向于轴向尺寸较小的柔轮，即短筒柔轮，而在工业机器人中，有的关节处所承受的力矩较大，在减速比和刚轮外径相同的情况，更倾向于短的轴向尺寸，短筒型谐波减速器无法满足使用需求。因此有必要对柔轮结构进行改善。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种改善应力集中现象、使应力分布均匀，提升谐波减速器整机承载能力和使用寿命的双圆弧柔轮结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双圆弧柔轮结构，包括杯体，杯体的外周设有齿圈，所述杯体外轮廓形状包括底部法兰、与所述底部法兰连接的锥面段、与所述锥面段连接的第一过渡曲线段、与所述第一过渡曲线段连接的直线段、所述直线段与所述齿圈连接的第二过渡曲面段及与所述第二过渡曲面段连接的过渡斜面段，所述第二过渡曲面段设置于所述齿圈根部与所述杯体侧壁连接处。

进一步，所述齿圈长度为10-13mm。

进一步，所述齿圈处所述杯体壁厚为1-1.8mm。

进一步，所述直线段处所述杯体壁厚为0.8-1.6mm。

进一步，所述第二过渡曲面段的圆弧倒角半径为1-2mm。

进一步，所述齿圈厚度为0-0.4mm。

进一步，所述锥面段的外侧面相对于内侧面倾斜角度为2°-5°。

进一步，所述过渡斜面段的斜角为10°-25°。

进一步，所述底部法兰的凸台与所述锥面段的端部之间通过第三过渡曲面段连接。

进一步，所述第三过渡曲面段和所述第二过渡曲面段倒圆角连接于所述锥面段的两端。

本实用新型的有益效果：