[发明专利]三维高刚性谐波减速器的齿型设计方法

摘要

本申请公开了一种三维高刚性谐波减速器的齿型设计方法，所述谐波减速器包括波发生器、刚轮及柔轮，刚轮与柔轮啮合，波发生器与柔轮的内壁接触，所述刚轮及所述柔轮均为渐开线齿轮，所述刚轮的齿数为Z₁，所述柔轮的齿数为Z₂，且Z₁‑Z₂＝2；所述刚轮的变位系数为x₁，所述柔轮的变位系数x₂，x₁＜x₂，变位差Δx＝x₁‑x₂；对所述刚轮和/或所述柔轮的齿顶圆的两侧或顶部进行去除材料修形处理。本发明提供的上述方案，便于实施且加工的成本也较低，达到了大面积啮合的目的，提高了该谐波减速器的抗扭转变形的能力、承载能力及使用寿命。

主权项

1.一种三维高刚性谐波减速器的齿型设计方法，所述谐波减速器包括波发生器、刚轮及柔轮，刚轮与柔轮啮合，波发生器与柔轮的内壁接触，所述刚轮及所述柔轮均为渐开线齿轮，其特征在于，所述刚轮的齿数为Z1，所述柔轮的齿数为Z2，且Z1‑Z2＝2；所述刚轮的变位系数为x1，所述柔轮的变位系数x2，x1＜x2，变位差Δx＝x1‑x2；对所述刚轮和/或所述柔轮的齿顶圆的两侧或顶部进行去除材料修形处理；根据以下关系式获得所述刚轮与所述柔轮的起始干涉位置，并至少自干涉起始位置开始向所述刚轮和/或所述柔轮底部进行所述去除材料修形处理；X3＝‑rb1·sin(α'‑δ)；Y3＝rb1·cos(α'‑δ)；l＝da1/2‑j2+ra1；X4＝l·cosβ；Y4＝l·sinβ；其中，dw1为刚轮啮合节径，α'为啮合压力角，α为刀具压力角，T为减速比，δ为刚轮齿廓偏角，da1为刚轮外径，j2为柔轮齿根隙，ra1为刚轮齿顶圆半径，rb1为刚轮基圆半径，l为刚轮齿顶圆圆心到刚轮外径圆心的距离，ρ为刚轮共轭曲率圆半径，β为刚轮齿顶圆圆心偏角，(X2，Y2)为柔轮齿顶圆圆心运动轨迹坐标，(X3，Y3)为刚轮共轭曲率圆圆心坐标，(X4，Y4)为刚轮齿顶圆圆心坐标，ra2为柔轮齿顶圆半径。