[发明专利]一种具有DLC涂层的谐波减速器柔轮

说明书

本发明涉及一种具有DLC涂层的谐波减速器柔轮，所述谐波减速器柔轮的基体材料表面由内到外，依次分布有过渡层和工作层，所述过渡层内厚度为0.4‑0.6μm，所述过渡层的材料为铬或者钛，所述工作层是厚度为0.8‑3μm，SP²键含量为70％‑95％，SP³键含量为5％‑30％的DLC涂层；所述柔轮具有1200至2500HV的表面硬度，0.1的表面摩擦系数。

技术领域

本发明涉及一种具有DLC涂层的谐波减速器柔轮。

背景技术

谐波减速机作为小模数高精密传动部件，主要由波发生器(由凸轮和柔性轴承组成)、柔性齿轮、刚性齿轮四个基本构件组成，是一种靠波发生器装配上柔性轴承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，考察的性能指标主要有：弯曲疲劳寿命、接触疲劳寿命、精度保持能力、噪音、震动、传动误差等，其中国内外谐波减速机弯曲疲劳寿命一般8000小时、精度保持能力一般2000h，接触疲劳点蚀失效未做定义。柔性齿轮运动过程中一直处于绕性变形，故而齿轮热处理采用淬火加中高温回火，柔轮硬度36HRC，两齿轮属于软齿面配合，软齿面配合容易出现接触疲劳点蚀、齿面胶合(刮伤)等问题。一般通过材料、热处理、表面处理、设计等方面改善和优化谐波减速机寿命、精度保持、接触疲劳寿命，在材料、热处理工艺、设计等优化定型的情况下，齿轮行业通常采用喷丸强化的表面处理工艺，提高齿轮的弯曲疲劳寿命。

中国公开号：106119775，揭示了可以通过电化学镀层的方式在柔轮的表面镀上一层由碳元素组成的薄膜，更进一步的，该方案只公布了一种关于柔轮的镀层方式，但并没有涉及更深一步的关于各种原子键对柔轮性能的提升，根据本技术试制的产品的，对其的试验情况可参考图1、图2；

图1中图中齿面颜色较深部分为齿轮啮合部位，从图中可以看出，啮合部位无明显的接触痕及磨损，主因是由于涂层的摩擦系数为齿轮基体材料摩擦系数的1/5；

图2中图中齿面颜色较深部分齿轮啮合部位，齿面有明显胶合刮伤现象，刮伤会降低产品的精度，震动和噪音加大；

众所周知，柔轮在工作时，是一个表面形状不断改变的过程，所以镀层的性能对整个谐波减速器的性能有直接的关系。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提供的一种具有DLC涂层的谐波减速器柔轮，所述谐波减速器柔轮的基体材料表面由内到外，依次分布有过渡层和工作层，所述过渡层内厚度为0.4-0.6μm，所述过渡层的材料为铬或者钛，所述工作层是厚度为0.8-3μm，键含量为70％-95％，键含量为5％-30％的DLC涂层；

所述柔轮具有1200至2500HV的表面硬度，0.1的表面摩擦系数。

优选的，所述工作层内还掺杂有微量元素可以是硅、钨，所述微量元素占所有掺杂元素的0.08％-0.10％。

本发明的有益效果在于：通过对基体材料进行表面处理，使得柔轮比现有表面处理方式更佳，更适合柔轮这种特殊零部件的涂层，这种涂层具有有耐磨、硬度高等特性，并且具有一定的自润滑特性的特性，进而可以降低产品的摩擦系数，降低产品的温升和噪音，同时由于涂层具有高硬度，故而可以提高产品的耐磨性，齿面抗胶合(刮伤)能力，及产品的传动精度保持能力。

附图说明

图1为根据现有技术制造的涂层柔轮，连续试验运行30天时，对柔轮表面的摄像；

图2为根据现有技术制造的柔轮，连续试验运行30天时，对柔轮表面的摄像；

图3为本发明所涉及的柔轮，连续试验运行100天时，对柔轮表面的摄像，图中齿面啮合颜色轻微，表面涂层颜色清晰可见，未发生涂层脱落与磨损等现象；