[发明专利]一种杯形柔轮筒体结构

说明书

一种杯形柔轮筒体结构，包括筒侧壁、与筒侧壁连接的筒底；所述筒底的中部设有通孔，通孔的两侧相对位置各设一个法兰孔；所述筒侧壁在靠近筒底处设有波纹结构和第一过渡部，波纹结构与第一过渡部连接，第一过渡部与筒底连接；所述波纹结构各处的厚度相等，波纹结构的波峰圆弧半径与波纹结构的波谷圆弧半径不等；所述第一过渡部为两段半径不等的圆弧，第一过渡部的厚度小于波纹结构的厚度；所述筒底在靠近法兰孔的位置设有第二过渡部，第二过渡部为四段半径不等的圆弧，从筒侧壁到通孔的方向，四段圆弧的半径依次减小。本发明能够大幅降低筒底与筒体过渡区域应力集中、筒底辐板与筒底法兰过渡区应力集中现象，提高抗疲劳能力、提高柔轮承载能力。

技术领域

本发明涉及一种杯形柔轮筒体结构，用于减小柔轮因弹性变形导致的应力 集中，提高柔轮承载能力。

背景技术

柔轮作为谐波减速器中最为薄弱也是最易发生疲劳破坏的零件，其结构形 式对柔轮的承载与寿命影响很大。柔轮作为弹性变形体，在凸轮强制变形力作 用下，呈交变应力状态，在变形区过渡区域容易产生应力集中，载荷应力分布 不均的现象。

柔轮常用的结构有杯形、礼帽型、环形等，其中以杯形柔轮结构最为复杂 且存在严重的应力集中现象，导致柔轮极易发生疲劳破坏。目前杯形柔轮常用 筒体结构为直筒型，即采用光滑薄壁圆筒，且壁厚没有变化，虽然会在筒体与 桶底区域采用圆弧过渡，但是仍然存在应力集中现象；目前柔轮筒底结构普遍 采用角度在1-3°倾斜线作为过渡结构，该结构虽然在一定程度上实现了等强 度梁的设计，但是在筒底辐板与筒底法兰过渡区应力过渡区范围小，应力集中 仍然突出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种杯形柔轮 筒体结构，在筒侧壁过渡区采用波纹结构，减弱柔轮开口处强制变形影响；在 筒底过渡区采用等强度辐板结构，减弱辐板与法兰交接处应力集中，提高辐板 承载抗弯承载能力。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种杯形柔轮筒体结构，包括筒侧壁、与筒侧壁连接的筒底；所述筒底的 中部设有通孔，通孔的两侧相对位置各设一个法兰孔；

所述筒侧壁在靠近筒底处设有波纹结构和第一过渡部，波纹结构与第一过 渡部连接，第一过渡部与筒底连接；

所述波纹结构各处的厚度相等，波纹结构的波峰圆弧半径与波纹结构的波 谷圆弧半径不等；

所述第一过渡部为两段半径不等的圆弧，第一过渡部的厚度小于波纹结构 的厚度；

所述筒底在靠近法兰孔的位置设有第二过渡部，第二过渡部为四段半径不 等的圆弧，从筒侧壁到通孔的方向，四段圆弧的半径依次减小。

上述杯形柔轮筒体结构，优选的，所述波纹结构的厚度T2为(0.52～0.55) ×T3，其中T3为柔轮齿圈壁厚；

T3＝(75+Z_R/4)×D/10000，其中为Z_R柔轮齿数，D为柔轮轮齿分度圆直 径。

上述杯形柔轮筒体结构，优选的，所述第一过渡部靠近波纹结构的圆弧半 径R6为(0.02～0.03)×柔轮轮齿分度圆直径。

上述杯形柔轮筒体结构，优选的，所述第一过渡部远离波纹结构的圆弧半 径R5为(R6+T2)×(0.9～1.0)。

上述杯形柔轮筒体结构，优选的，所述筒底靠近第一过渡部处的厚度T1 为T2×(0.8～0.9)。

上述杯形柔轮筒体结构，优选的，所述第二过渡部的最大厚度T为T1× (3～4)。

上述杯形柔轮筒体结构，优选的，所述第二过渡部中最小的圆弧半径为R1 为0.2mm～0.4mm，该圆弧弧度为45°～65°。