[发明专利]一种谐波减速器

权利要求书

1.一种谐波减速器，包括具有内齿的刚轮、具有外齿的柔轮和一个波发生器，所述柔轮设置在所述刚轮内部，波发生器设置在柔轮内部，所述的波发生器为双波波发生器，波发生器包括一个柔性轴承和套装在柔性轴承内孔中的凸轮，波发生器在驱动装置的驱动下转动从而使柔轮产生弹性变形，并与刚轮相啮合以传递运动和动力，其特征在于：所述柔轮的外齿齿形为柱状双抛物线齿形，所述刚轮的内齿齿形为柔轮的共轭啮合包络轨迹线；所述的凸轮横截面外轮廓线由八段偏心圆弧顺次相内接相切连接而成，整体大致呈中心对称的类椭圆形，所述的八段偏心圆弧包括对称设置的两段短轴线上偏心圆弧、对称设置的两段长轴线上偏心圆弧和四段对称设置在相邻的短轴线上偏心圆弧与长轴线上偏心圆弧之间的轴线间偏心圆弧；所述短轴线上偏心圆弧的曲率中心位于短轴线上，长轴线上偏心圆弧的曲率中心位于长轴线上，轴线间偏心圆弧的曲率中心位于长轴线与短轴线交叉点附近，既不在短轴线上，也不在长轴线上，且轴线间偏心圆弧的曲率半径与柔性轴承内孔的半径相同，所述凸轮安装在柔性轴承内孔后，柔性轴承外圈变形后的外轮廓线也对应为八段偏心圆弧顺次相内接相切连接而成的结构。

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速器，其特征在于：凸轮外轮廓线的确定方法为：

首先确定柔性轴承外圈变形后的外轮廓线，具体如下：

1)、确定柔性轴承外圈外圆半径R6和柔性轴承最大变形量e；柔性轴承最大变形量e由根据减速装置设计体积而购买的柔性轴承参数获得；

2)、轴线间偏心圆弧偏心距离R1和的轴线间偏心圆弧中心角θ的确定：在0R1≦e之间的范围内选取数值，作为轴线间偏心圆弧曲率中心的偏心距离R1，选择轴线间偏心圆弧的半径等于柔性轴承的外圈外周半径R6；

选择轴线间偏心圆弧中心角θ：π/10θπ/2；

其中，轴线间偏心圆弧中心角指的是，轴线间偏心圆弧两端与自己曲率中心连线所呈夹角；

3)、短轴线上偏心圆弧中心角2γ的确定：

确定短轴线上偏心圆弧中心角2γ的数值，0γπ/18；其中，短轴线上偏心圆弧中心角2γ指的是，偏心圆弧两端与自己曲率中心连线所呈夹角；

短轴线上偏心圆弧半径R8：R8＝R6+R1sinɑ/sinγ；

短轴线上偏心圆弧的偏心距离R19：R19＝R1sin(π-γ-ɑ)；

4)、轴线间偏心圆弧曲率中心点E与波发生器中心0连线0E与y轴线所夹锐角ɑ的确定：

ɑ＝arctg(((π/2-θ-γ)sinγ)/(γcos(θ+γ)))

5)、短轴线上偏心圆弧半径R8的确定：R8＝R6+R1sinɑ/sinγ；

短轴线上偏心圆弧的偏心距离R19的确定：

R19＝R1sin(π-γ-ɑ)/sinγ；6)、长轴线上偏心圆弧的确定；

长轴线上偏心圆弧中心角为偏心圆弧两端与自己曲率中心连线所呈夹角，长轴线上偏心圆弧中心角的一半为π/2-γ-θ；

长轴线上偏心圆弧半径为R5，R5＝R6-R1*cosα/cos(π/2-γ-θ)；

长轴线上偏心圆弧的偏心距离为R3；R3＝R1sinɑ+R1cosɑtg(γ+θ)，

或R3＝R1sinɑ+(R6-R5)cos(π/2-γ-θ)；

7)、确定短半轴和长半轴：

确定长半轴R2：R2＝R5+R1*sinɑ+(R6-R5)cos(π/2-γ-θ)；

确定短半轴R9；R9＝R8-R19。

8)、利用关系式：R2-R9≦e进行验证，如果不满足该关系式，则重新选择R1重复上述步骤，直到满足该关系式；

其中，R6＝L1/2π；

然后，将上述尺寸中的长轴线上偏心圆弧半径R5、轴线间偏心圆弧半径R6、短轴线上偏心圆弧半径R8、长半轴R2和短半轴R9的尺寸分别减去柔性轴承厚度R69得到凸轮法线方向相应的各偏心弧的曲率半径尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种谐波减速器，其特征在于：在刚轮与柔轮的同一端设有一个固定轴承，刚轮与固定轴承的外圈相连接，柔轮与固定轴承的内圈相连接。