[发明专利]正弦曲线齿形应用于谐波齿轮的修型方法

说明书

本发明公开了一种正弦曲线齿形应用于谐波齿轮的修型方法，步骤1：柔轮的修型过程；步骤101：确定柔轮的壁厚；壁厚s＝n*d，根据最大设计力矩，柔轮壁厚系数n选用柔轮轴承直径d的0.01～0.0125倍；步骤102：根据所述步骤101确定的柔轮的壁厚和齿高系数确定柔轮的齿形；步骤103：根据柔轮齿顶圆直径d1、柔轮齿根圆直径d2、齿顶过渡圆角修型参数、齿根过渡圆角修型参数对柔轮的齿形进行修型获得修型后的柔轮齿形；步骤2：确定刚轮的修型过程；步骤201：确定刚轮齿顶圆直径D1；步骤202：根据刚轮齿顶圆直径D1、齿顶过渡圆角修型参数和齿根过渡圆角修型参数对刚轮的齿形进行修型获得修型后的刚轮齿形。

技术领域

本发明属于谐波减速器设计及制造技术领域，具体涉及一种正弦曲线齿形应用于谐波齿轮的修型方法。

背景技术

谐波减速器，主要有三个基本零部件构成，即波发生器、柔轮和刚轮。波发生器带动柔轮进行椭圆变形，迫使柔轮与刚轮产生错齿运动，从而实现主动波发生器与柔轮的运动传动，达到减速目的。谐波减速器具有精度高、传动比大、结构紧凑重量轻的特点。

为提高减速器的精度及承载能力，国内外谐波减速器生产公司均对齿轮齿形进行修型处理，目前主体齿形为两种：一种为传统短齿渐开线齿形，加工时使用标准刀具进行齿轮变位加工；另一种为双圆弧齿，加工时使用特制刀具进行加工；第一种齿形啮合角度为定压力角，当输入转速较高时，易达到共振点，第二种齿形加工为数学仿真计算变压力角，曲线较为复杂，加工精度要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种正弦曲线齿形应用于谐波齿轮的修型方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种正弦曲线齿形应用于谐波齿轮的修型方法，所述谐波齿轮包括柔轮和刚轮，该方法通过以下步骤实现：

步骤1：柔轮的修型过程；

步骤101：确定柔轮的壁厚；

壁厚s＝n*d，根据最大设计力矩，柔轮壁厚系数n选用柔轮轴承直径d的0.01～0.0125倍；

步骤102：根据所述步骤101确定的柔轮的壁厚和齿高系数确定柔轮的齿形；

步骤103：根据柔轮齿顶圆直径d1、柔轮齿根圆直径d2、齿顶过渡圆角修型参数、齿根过渡圆角修型参数对柔轮的齿形进行修型获得修型后的柔轮齿形；

步骤2：确定刚轮的修型过程；

步骤201：确定刚轮齿顶圆直径D1；

步骤202：根据刚轮齿顶圆直径D1、齿顶过渡圆角修型参数和齿根过渡圆角修型参数对刚轮的齿形进行修型获得修型后的刚轮齿形。

上述方案中，所述根据所述步骤101确定的柔轮的壁厚和齿高系数确定柔轮的齿形，具体为：设公式s＝m_S*sin(2*x/m_S)获得曲线s，其中，x为曲线位置角，其角度取值范围[0，π]，m_S为齿高系数；

即当曲线Y向长度为2*m_S时，x向长度为π*m_S；

所述齿高系数m_S可通过下列等式计算，沿分度圆圆周周长(π*d)等于x向长度(π*m_S)乘以齿数z，即：π*d＝π*m_S*z；

将所述曲线s通过CAD软件画出，并使用绘图命令投影至分度圆圆周上，获得柔轮的最终齿形曲线S’。

上述方案中，所述根据柔轮齿顶圆直径d1、柔轮齿根圆直径d2、齿顶过渡圆角修型参数、齿根过渡圆角修型参数对柔轮的齿形进行修型获得修型后的柔轮齿形，具体为：