渐开线谐波齿轮的修形方法及谐波减速器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109695694A(43)申请公布日2019.04.30(21)申请号201811503803.3(22)申请日2018.12.10(71)申请人广州市昊志机电股份有限公司地址510000广东省广州市广州经济技术开发区永和经济区江东街6号(72)发明人庄剑毅汤秀清(74)专利代理机构广州市越秀区哲力专利商标事务所(普通合伙)44288代理人高淑怡赖秀芳(51)Int.Cl.F16H49/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称渐开线谐波齿轮的修形方法及谐波减速器(57)摘要本发明公开了渐开线谐波齿轮的修形方法，包括如下修形步骤，A)柔轮修形步骤：(1)通过公式计算出柔轮的齿轮模数；(2)根据计算得出柔轮的齿形基本要素，绘制柔轮原始渐开线齿形；(3)根据柔轮的齿形基本要素参数，得到柔轮未修形前的左齿面渐开线齿形曲线，根据计算出柔轮齿形形状修正参数，对柔轮原始渐开线齿形的齿顶部分进行修形以形成光滑的曲线；(4)根据柔轮齿宽和利用柔轮啮入或啮出瞬时不发生齿顶干涉的约束条件确定齿向修正参数，对齿形在齿向方向进行修正，完成齿形的最终设计。其还公开了谐波减速器，包括柔轮、刚轮和波发生器；其加工制造参数由上述的修形方法计算得到。本发明能够提高谐波齿轮运动性能且制造成本较低。CN109695694ACN109695694A权利要求书1/2页1.渐开线谐波齿轮的修形方法，谐波齿轮包括柔轮和刚轮，其特征在于：包括如下修形步骤，A)柔轮修形步骤：(1)通过如下公式计算出所述柔轮的齿轮模数mr，mr＝(drn+2δr)/[Zr-2(hra+cr)]，其中，Zr为柔轮齿数，hra为柔轮齿顶高系数，cr为柔轮顶隙系数，drn为柔轮齿轮内孔直径，δr为柔轮齿根壁厚；(2)确定基本要素的取值范围，得到符合取值范围的解集；为了保证工作柔轮压力角为16°～19°，柔轮齿根壁厚δr取值范围为(0.008～0.015)drn，得到柔轮分度圆直径dr＝mr*Zr，柔轮齿顶圆直径dra＝dr+2mr*hra，柔轮齿根圆直径drf＝drn+2δr或dr–2mr(hra+cr)，柔轮齿距pr＝πmr，柔轮齿厚sr＝(0.35～0.45)pr，柔轮齿根圆弧ρr＝(0.6～0.8)mr，mr为柔轮的齿轮模数；根据计算得出柔轮的齿形基本要素，绘制柔轮原始渐开线齿形；(3)根据所述柔轮的齿形基本要素参数，得到所述柔轮未修形前的左齿面渐开线齿形曲线ah；所述柔轮未修形前的左齿面渐开线齿形曲线ah由圆弧ab，圆弧bc，渐开线cd、de、ef、fg，以及齿顶圆弧gh构成；计算所述柔轮的齿形形状修正参数，drs＝dr+2mr*hrs，dr1＝dr+2mr*hr1，dr2＝dr+2mr*hr2，其中，hrs为柔轮修形起始点高度系数，drs为柔轮修形起始点所在圆直径，hr1为柔轮修形控点一高度系数，dr1为柔轮修形控点一所在圆直径，hr2为柔轮修形控点二高度系数，dr2为柔轮修形控点二所在圆直径，根据所述柔轮齿形形状修正参数，对柔轮原始渐开线齿形的齿顶部分进行修形以形成光滑的曲线；(4)根据所述柔轮齿宽和利用所述柔轮啮入或啮出瞬时不发生齿顶干涉的约束条件确定齿向修正参数，对齿形在齿向方向上进行修正，完成齿形的最终设计；B)刚轮修形步骤：(1)确定基本要素的取值范围，得到符合取值范围的解集；为了保证工作刚轮压力角为16°～19°，使刚轮分度圆直径dg＝mg*Zg，刚轮齿顶圆直径dga＝dg-2hga*mg，刚轮齿根圆直径dgf＝dg+2(hga+cg)mg，刚轮齿距pg＝πmg，刚轮齿槽宽eg＝(0.35～0.45)pg，mg＝mr，其中，mg为所述刚轮的齿轮模数，Zg为刚轮齿数，hga为刚轮齿顶高系数，cg为刚轮顶隙系数；根据计算得出齿轮的齿形基本要素，绘制原始渐开线齿形；(2)根据所述刚轮的齿形基本要素参数，得到所述刚轮未修形前的左齿面渐开线齿形曲线AH；所述刚轮未修形前的左齿面渐开线齿形曲线AH由圆弧AB，圆弧BC，渐开线CD、DE、EF、FG，以及齿顶圆弧GH构成；计算所述刚轮的齿形形状修正参数，dgs＝dg–2mg*hgs，dg1＝dg–2mg*hg1，dg2＝dg–2mg*hg2，2CN109695694A权利要求书2/2页其中，hgs为刚轮修形起始点高度系数，dgs为刚轮修形起始点所在圆直径，hg1为刚轮修形控点一高度系数，dg1为刚轮修形控点一所在圆直径，hg2为刚轮修形控点二高度系数，dg2为刚轮修形控点二所在圆直径，根据所述刚轮齿形形状修正参数，对所述刚轮原始渐开线齿形的齿顶部分进行修形以形成光滑的曲线，完成所述刚轮齿形的最终设计。2.如权利要求1所述的渐开线谐波齿