[实用新型]柔轮和谐波减速器

说明书

本实用新型提供了一种柔轮和谐波减速器。该柔轮包括齿圈(301)、筒体(302)和筒底(304)，齿圈(301)设置在筒体(302)的外周壁上，筒底(304)连接在筒体(302)的底部，柔轮满足：其中T为柔轮的承载能力参数，δ为齿圈壁厚，H为柔轮材料硬度，dsubgt;m/subgt;为柔轮中性圆直径，wsubgt;0/subgt;为柔轮径向变形量，Ksubgt;R/subgt;为柔轮强度系数，ksubgt;H/subgt;为材料硬度系数，s为柔轮齿圈处的筒体厚度。根据本实用新型的柔轮，能够增强柔轮抗拉强度，提高柔轮承载能力和传动性能。

技术领域

本实用新型涉及减速器技术领域，具体而言，涉及一种柔轮和谐波减速器。

背景技术

谐波减速器属于精密传动装置，广泛应用于工业机器人的关节模组，该装置是由波动变形原理发展而来的。谐波减速器通常由三大构件组成，即柔轮、刚轮和波发生器；其中柔轮为弹性构件，在波发生器的作用下产生周期性弹性变形，该变形使柔轮齿和刚轮齿进行啮合，从而实现运动和扭矩的传递。在谐波传动中，利用刚轮齿与柔轮齿啮合，实现降低转速、增大扭矩的功能。

柔轮为谐波减速器三大核心零部件之一，其结构将直接影响传动的承载能力、寿命、传动的啮合性能和工艺性。设计时，必须最大限度减小或消除径向变形所引起的齿的轴向偏斜，以保证齿的良好接触和减小筒壁的应力。

柔轮的壁厚和硬度大小影响柔轮在运转状态下由轴向偏斜所产生的力和集中应力，以及柔轮齿和刚轮齿啮合产生的应力变形，影响柔轮的抗拉强度，从而影响谐波减速器传动性能及使用寿命。

关于柔轮的结构设计，相关技术中提出一种筒壁厚度渐变式杯型柔轮及谐波齿轮传动装置，采用渐变式柔轮壁厚，该结构并不能改变应力变形和集中应力分布情况，因此不能从根本上提高柔轮承载能力及传动性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种柔轮，能够增强柔轮抗拉强度，提高柔轮承载能力和传动性能。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种柔轮，包括齿圈、筒体和筒底，齿圈设置在筒体的外周壁上，筒底连接在筒体的底部，柔轮满足：

其中T为柔轮的承载能力参数，δ为齿圈壁厚，H为柔轮材料硬度，d_m为柔轮中性圆直径，w₀为柔轮径向变形量，K_R为柔轮强度系数，k_H为材料硬度系数，s为柔轮齿圈处的筒体厚度。

进一步地，K_R满足：1.24≤K_R≤1.37。

进一步地，k_H满足：0.28≤k_H≤0.87。

进一步地，其中σ为柔轮的抗拉强度。

进一步地，筒体包括筒壁和底部拐角，筒底包括凸缘和隔膜，隔膜位于凸缘的内周侧，并与凸缘的内壁连接，底部拐角连接在筒壁和隔膜之间。

进一步地，筒体为光滑筒体。

进一步地，齿圈设置在筒体的外缘端。

进一步地，齿圈靠近筒底的一侧设置有过渡连接段，过渡连接段沿着远离齿圈的方向厚度递减，齿圈的端部通过过渡连接段与筒体的外壁连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种谐波减速器，包括柔轮和刚轮，柔轮和刚轮啮合传动，该柔轮为上述的柔轮。

进一步地，谐波减速器还包括轴承和波发生器，刚轮与轴承的第一端配合，柔轮与轴承的第二端配合，波发生器套设在柔轮的内孔。

应用本实用新型的技术方案，柔轮包括齿圈、筒体和筒底，齿圈设置在筒体的外周壁上，筒底连接在筒体的底部，柔轮满足：