[发明专利]一种谐波减速器用柔性轴承以及谐波减速器

说明书

本申请提供了一种谐波减速器用柔性轴承以及谐波减速器，所述柔性轴承包括外圈(1)、内圈(2)以及安装于所述外圈(1)和所述内圈(2)之间的滚动体(3)，所述外圈(1)和所述内圈(2)上均设有用于容纳所述滚动体(3)的沟道；所述内圈(2)用于套设于椭圆凸轮(5)外侧，所述内圈(2)位于所述椭圆凸轮(5)长轴方向的两端的沟道与所述滚动体(3)形成一个接触点；所述内圈(2)位于所述椭圆凸轮(5)的其余位置的沟道与所述滚动体(3)形成两个接触点。本申请提供的柔性轴承位于长轴方向的两端保持有足够的径向承载能力，同时柔性轴承的沟道对滚珠的约束能力也较好，具有更长的使用寿命。

技术领域

本申请属于柔性轴承技术领域，特别涉及一种谐波减速器用柔性轴承以及谐波减速器。

背景技术

谐波减速器主要由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮三个基本构件组成，其中，波发生器由椭圆形凸轮和装配在凸轮外侧的柔性轴承组成，谐波减速器依靠波发生器使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力，具有传动精度高、传动速比大等特点，广泛应用于航空航天、机器人等领域。

柔性轴承是谐波减速器中的关键零件和易损件。谐波减速器中常用的一种柔性轴承为单列浅沟向心球轴承，这种轴承的滚珠与外圈的沟形滚道和内圈的沟形滚道各只有一个接触点，因此，沟形滚道对滚珠的约束较差，滚珠在运动中会产生大量的滑动分量，进而会引起轴承工作面的擦伤和轴承精度的劣化，影响谐波减速器的精度和传动效率。

相关技术中，也有将多点接触的轴承应用到谐波减速器中，这种轴承的滚珠与内圈和外圈的构形滚道共形成有三个或者四个接触点，使得滚珠产生的滑动分量减少，但是同时也会降低轴承的径向承载能力。在谐波减速器工作的过程中，柔性轴承主要以承受径向力为主，如果径向承载能力不足，轴承容易出现断裂的情况，使用寿命较短。

发明内容

本申请提供了一种谐波减速器用柔性轴承以及谐波减速器，该柔性轴承位于长轴方向的两端保持有足够的径向承载能力，同时柔性轴承的沟道对滚珠的约束能力也较好，具有更长的使用寿命。

第一方面，本申请提供一种谐波减速器用柔性轴承，包括外圈、内圈以及安装于所述外圈和所述内圈之间的滚动体，所述外圈和所述内圈上均设有用于容纳所述滚动体的沟道；

所述内圈用于套设于椭圆凸轮外侧，所述内圈位于所述椭圆凸轮长轴方向的两端的沟道与所述滚动体形成一个接触点；所述内圈位于所述椭圆凸轮的其余位置的沟道与所述滚动体形成两个接触点。

根据本申请提供的谐波减速器用柔性轴承，该柔性轴承的内圈的沟道在内圈的周向上的不同位置的形状不同，当与椭圆凸轮装配后，在椭圆凸轮的不同位置，内圈的沟道与滚动体形成的接触点的数量不同。在椭圆凸轮长轴方向上的两端，内圈位于此处的沟道与滚动体形成一个接触点，此时，滚动体与内圈的接触角为0°，具有较好的径向的承载能力；在椭圆凸轮的其余位置，内圈的沟道与滚动体形成两个接触点，对滚动体的约束能力更好。本申请实施例提供的柔性轴承在受应力较大的位置(椭圆凸轮的长轴方向上的两端)具有足够的径向承载能力，故而不易在此处出现断裂的情况，能够有效延长柔性轴承的使用寿命；同时，在其余受应力较小的位置，柔性轴承对滚动体的约束能力更好，能够减少滚动体运动中产生的滑动分量，进而可以减少柔性轴承的工作面的擦伤并保证柔性轴承的精度，并且可以改善滚动体所受应力的情况，在外部载荷不变的情况下，降低滚动体的接触应力。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述外圈的沟道在所述外圈的整个周向上被配置为单一圆弧形沟道，以使得所述滚动体与所述外圈的沟道始终形成一个接触点。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述内圈位于所述椭圆凸轮长轴方向的两端的沟道被配置为单一圆弧沟道，所述单一圆弧沟道在所述内圈的周向上的弧度为0～π/9。