[發明專利]一種C齒型的諧波減速器

在審

• 申請號: 202010179960.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN113404836A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 朱小娟;王捍東;梅建彬
• 申請（專利權）人: 無錫巨蟹智能驅動科技有限公司
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;F16H57/021;F16H57/023;F16H57/08;F16H53/02;F16H55/06;F16H55/08;F16H55/17
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

本發明涉及一種C齒型的諧波減速器，包括鋼輪（1）、柔輪（2）、凸輪（4）；凸輪（4）外設柔性軸承（3）形成波發生器，鋼輪（1）內齒廓和柔輪（2）的外齒廓相匹配；其特征在于：鋼輪（1）、柔輪（2）、凸輪（4）均采用工程材料注塑成型。適用于塑料材質諧波減速機，具備生產容易、成本低、輕量化、一致性高和結構緊湊等優點，同時可以提高塑料材料諧波的傳遞力矩和疲勞壽命。

技術領域

本發明屬于安防監控、輕型機器人和自動化等精密傳動技術領域，具體涉及一種塑料材質用C齒型的諧波減速器。

背景技術

諧波減速器具有結構緊湊、體積小、質量輕、承載能力大、背隙小與傳動精度高等優點，被廣泛應用于工業機器人、航空航天、精密機床領域中。諧波減速機由鋼輪、柔輪和波發生器構成，橢圓變形的波發生器安裝在具有彈性的柔輪內部，波發生器轉動迫使柔輪齒形與鋼輪齒形周期性嚙合和分離，進而實現錯齒差減速的效果。

傳統的諧波減速機柔輪采用金屬材料，通過精密的機械加工成型，并經過多道熱處理和表面工藝處理，實現柔輪的高彈性和強度，同時具有耐疲勞特性和齒面的耐磨損性能。由此造成諧波柔輪成本高，制造困難、且無法實現輕量化適用性受到限制。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是提供一種C齒型的諧波減速器，適用于塑料材質諧波減速機，具備生產容易、成本低、輕量化、一致性高和結構緊湊等優點，同時可以提高塑料材料諧波的傳遞力矩和疲勞壽命。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種C齒型的諧波減速器，包括鋼輪(1)、柔輪(2)、凸輪(4)；凸輪(4)外設柔性軸承(3)形成波發生器，鋼輪(1)內齒廓和柔輪(2)的外齒廓相匹配；其特征在于：鋼輪(1)、柔輪(2)、凸輪 (4)均采用工程材料注塑成型。

進一步的，上述技術方案中，柔輪(2)由底蓋(21)和自底蓋周向豎直延伸的豎向壁(22)組成筒體狀包圍結構；豎向壁(22)內壁上低于豎向壁頂部邊緣設置一圈柔性軸承限位臺階(26)。

進一步的，上述技術方案中，底蓋(21)靠近豎向壁(22)的區域設置周向分布的變形筋條(23)；在變形筋條(23)的圍合范圍內，底蓋(21)上設置中心定位孔(24)以及定位孔外圍的固定孔(25)。

進一步的，上述技術方案中，鋼輪(1)呈筒形周向圍合柔輪(2)，豎向壁(22)的外壁上周向設置用于與鋼輪(1)內壁的齒形嚙合的齒廓(27)。

進一步的，上述技術方案中，凸輪(4)為階梯圓臺狀，階梯圓臺狀的大端位于柔輪(2)中，小端從柔輪(2)中伸出；凸輪(4) 大端的外緣是橢圓形凸輪，橢圓形凸輪上緊配合柔性軸承(3)；柔性軸承(3)位于橢圓形凸輪和柔輪(2)的內壁之間。

進一步的，上述技術方案中，柔輪底蓋(21)的外端連接輸出軸 (6)，輸出軸(6)的壁體通過連接件將輸出軸和柔輪剛性連接在一起；輸出軸(6)的根部位于鋼輪(1)的筒體中且在鋼輪(1)內壁和輸出軸(6)之間設置支撐軸承(5)。

進一步的，上述技術方案中，柔輪和鋼輪的齒廓齒形均為C齒型；鋼輪齒形由柔輪齒形的運動包絡形成；C齒型的齒高比漸開線齒形或圓弧齒形尺高高出30％；C齒型的諧波齒形嚙合比例大于漸開線齒形或圓弧齒形嚙合比例50％。

進一步的，上述技術方案中，C齒型的齒頂圓弧半徑小于漸開線齒形或圓弧齒形的齒頂圓弧半徑，而齒根圓弧半徑大于漸開線齒形或圓弧齒形的齒根圓弧半徑。

進一步的，上述技術方案中，鋼輪(1)和凸輪(4)采用PPS 作為基材加上10％以上的碳纖維注塑成型。

進一步的，上述技術方案中，柔輪(2)采用POM或PA或PPS 或PEEK材料中的一種為基材添加碳纖維或玻璃纖維或石墨或PTFE 或二硫化鉬注塑成型。