[发明专利]适用于高速工况的柔轮、谐波减速器

说明书

本发明提供一种适用于高速工况的柔轮、谐波减速器，其中的柔轮，包括筒体，所述筒体的内孔用于安装波发生器，所述筒体的外圆周壁上设有多个柔轮齿，多个所述柔轮齿沿所述筒体的周向均匀间隔设置且所述柔轮齿沿所述筒体的轴向延伸，所述柔轮齿关于第一平面对称，所述第一平面为经过所述柔轮齿的齿顶轴向延伸线与所述筒体的中轴线的平面，在所述第一平面上，沿着所述内孔的孔口至孔底的方向，所述柔轮齿的齿向修型曲线为圆滑曲线，且所述齿向修型曲线距所述中轴线的距离先增加后减小，所述圆滑曲线距所述中轴线的最大距离与所述柔轮齿的齿顶圆半径相等。根据本发明，能够避免柔轮齿与刚轮齿啮合过程中的齿间干涉现象发生。

技术领域

本发明属于谐波减速器技术领域，具体涉及一种适用于高速工况的柔轮、谐波减速器。

背景技术

谐波减速器主要由刚轮、柔轮和波发生器组成。柔轮在波发生器的作用下产生弹性变形，并与刚轮互相作用，从而达到减速传动的效果。

谐波减速器应用在高速工况时(即可超出减速器的瞬时最高转速条件)，柔轮结构在保证扭矩承受范围内正常传动的条件下，柔轮的齿间易产生干涉，导致摩擦磨损的情况产生。故高速条件下应用的柔轮需要严格控制啮合区间。

高速工况(即超出减速器的容许最高输入转速条件的工况)一般会伴有速度的短时增加或减少，即产生较大的加速度。柔轮在波发生器变形下的啮合深度会在啮入、啮出的瞬时状态产生干涉。故高速条件下应用的柔结构轮需要避免柔轮的齿顶部沿着齿宽方向的过大干涉区间，避免柔轮齿向修型线存在线段的交点引起的摩擦磨损。

发明内容

因此，本发明提供一种适用于高速工况的柔轮、谐波减速器，能够避免柔轮齿与刚轮齿啮合过程中的齿间干涉现象发生。

为了解决上述问题，本发明提供一种适用于高速工况的柔轮，包括筒体，所述筒体的内孔用于安装波发生器，所述筒体的外圆周壁上设有多个柔轮齿，多个所述柔轮齿沿所述筒体的周向均匀间隔设置且所述柔轮齿沿所述筒体的轴向延伸，所述柔轮齿关于第一平面对称，所述第一平面为经过所述柔轮齿的齿顶轴向延伸线与所述筒体的中轴线的平面，在所述第一平面上，沿着所述内孔的孔口至孔底的方向，所述柔轮齿的齿向修型曲线为圆滑曲线，且所述齿向修型曲线距所述中轴线的距离先增加后减小，所述圆滑曲线距所述中轴线的最大距离与所述柔轮齿的齿顶圆半径相等。

优选地，在所述第一平面上，以所述筒体的中轴线为x轴，以所述内孔的孔口端面为y轴，以所述中轴线与所述孔口端面的交点为坐标原点O建立xOy坐标系，在所述xOy坐标系内，所述齿向修型曲线的型线由方程限定，其中，a为型线起始常数项，b为曲线振幅，ω为角速度，φ为初相。

优选地，99.7％r_a≤a≤99.99％r_a，其中，r_a为所述柔轮齿的齿顶圆半径。

优选地，b＝r_a-a。

优选地，-L≤x≤0，其中，L为所述柔轮齿的齿宽修型长度，30％h_f≤L≤40％h_f，其中h_f为所述筒体由筒口至筒底靠近所述筒口一侧的轴向距离。

优选地，所述圆滑曲线距所述中轴线的最大距离的点为D点，D点的坐标为(-l_d，r_a)，35％L＜l_d＜45％L，所述圆滑曲线上还具有C点，C点的坐标为(-l_c，a)，所述C点处于所述D点远离所述孔口的一侧，75％L＜l_c＜80％L，所述ω及φ通过对所述C点及D点的限制并基于解析法获得。

本发明还提供一种谐波减速器，包括上述的柔轮。