[发明专利]一种谐波减速器

说明书

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，柔轮设置在所述刚轮内部，波发生器设置在柔轮内部，波发生器为双波发生器，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，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，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。从而使得波发生器易于达到理想制造精度，能够保证转动灵活，并且使得刚轮和柔轮间齿形啮合平稳。

技术领域

本发明涉及减速器技术领域，尤其是涉及一种谐波减速器。

背景技术

传统的谐波减速器(Harmonic Drive，简称HD)通常是一种靠纯正的椭圆形波发生器使柔性齿轮产生可控的弹性形变波实现运动和动力传递的传动装置，因其具有体积小、扭矩大、定位精度高、振动小、抗冲击等诸多优点，目前广泛运用于芯片设备、机器人、机械手、数控设备、自动化设备、航空航天等领域。

但是早期的谐波减速器的齿形采用三角形齿形，制造难度大，传动精度低，目前市场上虽然大多采用渐开线或s形齿形，啮合率比早期的三角形齿有所改善，但啮合率仅能达到10％-20％，依然难以满足高精度谐波减速器的需要。

另外，现有技术中的谐波减速器通常采用传统的椭圆形波发生器，这也使得这种传动装置设计制造复杂、难度大，往往制造出的产品中，椭圆形波发生器在撑起柔轮时，无法实现被撑起的柔轮齿形与柔轮预先设计的齿形达到一致的要求；也就是说，目前的谐波减速器结构使得制造出的成品使得谐波减速器难以达到预期的制造精度，因此，需要一种适用于高精度谐波减速器制造的谐波减速器结构。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种谐波减速器。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：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，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。

所述凸轮的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：