[发明专利]谐波减速机齿廓设计方法及谐波减速机

权利要求书

1.一种谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，包括：

以波发生器的短轴的延伸方向为X轴，以波发生器的长轴的延伸方向为Y轴，以减速机的回转中心为原点O建立直角坐标系；设定刚性齿轮(2)的第一齿槽中线为C轴，设定柔性齿轮(1)的第二轮齿中线为f轴，所述第一齿槽和所述第二轮齿相互啮合；

以f轴与变形后的柔性齿轮轮廓线的交点为O_f’，并以O_f’点与O点之间的极径ρ与Y轴之间的极角为θ，θ_S≤θ≤θ_B；

其中，θ_B的值域为[π/3，2π/5]，根据θ值以及齿条近似法确定刚性齿轮(2)的齿顶轮廓方程和柔性齿轮的齿顶轮廓方程。

2.根据权利要求1所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，极角θ与其对应的极径ρ之间的关系式为：极径ρ(θ)＝r+ωcos(2θ)；

其中，r和ω均为常数。

3.根据权利要求1所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，所述柔性齿轮(1)的齿顶面与所述刚性齿轮(2)的齿底面之间具有预定距离。

4.根据权利要求1所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，所述谐波减速机齿廓设计方法包括：

设定柔性齿轮(1)的轮齿相对于刚性齿轮(2)的齿槽的运动轨迹为F，θ_S对应的点(x₀(θ_S)，y₀(θ_S))为运动轨迹F的最高点。

5.根据权利要求1所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，所述谐波减速机齿廓设计方法包括：

设定柔性齿轮(1)的轮齿相对于刚性齿轮(2)的齿槽的运动轨迹为F，θ_S对应的点(x₀(θ_S)，y₀(θ_S))为运动轨迹F的斜率无穷大的点。

6.根据权利要求1所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，谐波减速机齿廓设计方法包括：

设定柔性齿轮(1)的轮齿相对于刚性齿轮(2)的齿槽的运动轨迹为F，θ_S对应的点(x₀(θ_S)，y₀(θ_S))为运动轨迹F的二阶导数的正负发生变化的点。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，所述谐波减速机齿廓设计方法包括：

设定C轴与Y轴之间的夹角为角θ与角的差值为ε。

8.根据权利要求7所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，所述柔性齿轮(1)的齿顶面与所述刚性齿轮(2)的齿底面之间的距离为Z，所述柔性齿轮(1)的齿高与所述柔性齿轮(1)的轮缘厚度的一半之和为h，所述刚性齿轮(2)的齿顶齿廓方程为：

x_c＝x_B-0.5(x_B-ρsinε)+Z，y_c＝y_B+h-0.5(y_B+h-ρcosε)。

9.根据权利要求4所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，设定C轴与Y轴之间的夹角为角θ与角的差值为ε。

10.根据权利要求9所述的谐波减速机齿廓设计方法，其特征在于，所述柔性齿轮(1)的齿顶面与所述刚性齿轮(2)的齿底面之间的距离为Z，所述柔性齿轮(1)的齿高与所述柔性齿轮(1)的轮缘厚度的一半之和为h，所述柔性齿轮(1)的齿顶齿廓方程为：

x_f＝x_A+0.5(x_A-ρsinε)-Z，y_f＝y_A-0.5(y_A+h-ρcosε)。

11.一种谐波减速机，包括柔性齿轮(1)和刚性齿轮(2)，其特征在于，所述柔性齿轮(1)的齿廓方程和所述刚性齿轮(2)的齿廓方程适用于权利要求1至10中任一项所述的谐波减速机齿廓设计方法。