一种新型波发生器的谐波减速机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103453078A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103453078103453078A(43)申请公布日2013.12.18(21)申请号201310403726.5(22)申请日2013.09.06(71)申请人上海鑫君传动科技有限公司地址200072上海市闸北区广延路359-367,371-385号506室(72)发明人张瑞华(74)专利代理机构南通市永通专利事务所32100代理人葛雷(51)Int.Cl.F16H1/32(2006.01)F16H57/00(2012.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种新型波发生器的谐波减速机(57)摘要本发明公开了一种新型波发生器的谐波减速机，圆环形刚性轮的内表面设置刚性内齿，圆环形刚性轮内设置波发生器；所述波发生器由具有椭圆形轮廓的刚性凸轮和镶嵌在刚性凸轮外圈上的柔性轴承组成；在波发生器的轴承外圈上套装柔性轮，柔性轮外表面设置与圆环形刚性轮内齿配合的外齿；柔性轮与圆环形刚齿轮同轴配置；波发生器有电机带动作为旋转驱动源；波发生器凸轮形状曲线具有特定表达式。本发明中不仅给出了波发生器凸轮形状曲线的具体表达式，而且该波发生器使得柔轮和刚轮能够更好地啮合，改善了柔性轴承和齿轮啮合齿面的受力分布，降低了柔轮齿底受力。CN103453078ACN1034578ACN103453078A权利要求书1/1页1.一种新型波发生器的谐波减速机，其特征是：包括圆环形刚性轮，圆环形刚性轮的内表面设置刚性内齿，圆环形刚性轮内设置波发生器；所述波发生器由具有椭圆形轮廓的刚性凸轮和镶嵌在刚性凸轮外圈上的柔性轴承组成；在波发生器的轴承外圈上套装柔性轮，柔性轮外表面设置与圆环形刚性轮内齿配合的外齿；柔性轮与圆环形刚齿轮同轴配置；波发生器有电机带动作为旋转驱动源；波发生器凸轮形状曲线表达式：其中，R(θ)表达式的前半部分表达式为椭圆形曲线：R(θ)表达式的后半部分表达式为向径修正项：式中，R(θ)——波发生器凸轮曲线的向径a——波发生器凸轮椭圆形状时的长半轴b——波发生器凸轮椭圆形状时的短半轴θ——波发生器凸轮曲线的长轴和向径R的夹角（0°≤θ≤90°）k0——常数L——波发生器凸轮的周长n——整数Ai——常数（i=0，1，2……n）ωi——常数（i=0，1，2……n）向径R(θ)修正项式（2）中的k0常数一般取值在[0.05，0.1]范围内。2.根据权利要求1所述的一种新型波发生器的谐波减速机，其特征是：圆环形刚性轮的刚性内齿数与柔性轮的外齿数的差为2n个齿，n为正整数。3.根据权利要求1所述的一种新型波发生器的谐波减速机，其特征是：向径R(θ)修正项式（2）中的k0常数取值在[0.05，0.1]范围内。2CN103453078A说明书1/4页一种新型波发生器的谐波减速机技术领域[0001]本发明涉及一种谐波减速机。背景技术[0002]谐波减速机具有精度高，体积小，承载扭矩高的特点，广泛用于工业机器人领域。[0003]波发生器是由刚体波发生器凸轮和镶嵌在它外圈上的波发生器轴承两个部件组成。波发生器凸轮形状对谐波减速机的性能影响很大，尤其是在额定转矩、效率和使用寿命上有着直接影响。[0004]关于谐波减速机波发生器凸轮形状设计中，世界上谐波减速机大多数采用的是椭圆曲线的波发生器凸轮，其优点是设计简单，制造也不复杂，缺点是该减速机中的柔性轮齿底受力较大，影响谐波减速机的柔性轮寿命，并且柔性轮与圆环形刚性轮啮合的齿数较少。其它的波发生器凸轮形状有混合圆弧曲线、四个轮廓曲线、双圆弧曲线、渐开线曲线、摆线曲线等。其中采用混合圆弧的波发生器凸轮，其目的是使得柔性轮和圆环形刚性轮啮合时受力分布良好；采用四个轮廓的波发生器凸轮，给出了形状表达式、参数等，但不能对其波发生器凸轮形状做出有效评价。[0005]综上所述，国内外虽然对谐波减速机波发生器凸轮形状已有一些研究与发明，但其存在不足之处有两点：其一、给出的波发生器凸轮形状曲线表达式不够详尽；其二、给出的波发生器凸轮形状，当柔性轮和圆环形刚性轮啮合时，柔性轮齿底受力较大，啮合齿数不多。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种结构合理，使用寿命长的新型波发生器的谐波减速机。[0007]本发明的技术解决方案是：[0008]一种新型波发生器的谐波减速机，其特征是：包括圆环形刚性轮，圆环形刚性轮的内表面设置刚性内齿，圆环形刚性轮内设置波发生器；所述波发生器由具有椭圆形轮廓的刚性凸轮和镶嵌在刚性凸轮外圈上的柔性轴承组成；在波发生器的轴承外圈上套装柔性轮，柔性轮外表面设置与圆环形刚性轮内齿配合的外齿；柔性轮与圆环形刚齿轮同轴配置；波发生器有电机带动作为旋转驱动