柔轮、谐波减速器、工业机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种柔轮、谐波减速器、工业机器人，属于机器人设计领域，其中的柔轮，用于谐波减速器中，包括柔轮本体，所述柔轮本体具有沿其圆周方向间隔设置的多个柔轮齿，沿着所述柔轮本体的轴向对所述柔轮本体投影形成第一投影面，在所述第一投影面上，所述柔轮齿具有连接于O点的第一齿廓面、第二齿廓面，所述O点与所述柔轮本体的连线为中线，所述第一齿廓面、第二齿廓面关于所述中线不对称。本实用新型专利技术各柔轮齿的左右两个齿廓面呈现一种不对称的结构，由此形成的两个齿廓面的压力角也不同，在相应的谐波减速器在正转与反转两种工况下保持与刚轮啮合的同时拥有不同的啮合特性，使应用其的工业机器人适用于抬升物品、往复运动工况。动工况。动工况。

【技术实现步骤摘要】
柔轮、谐波减速器、工业机器人


[0001]本技术属于谐波减速器设计领域，具体涉及一种柔轮、谐波减速器、工业机器人。

技术介绍

[0002]谐波减速器是应用于工业机器人关节上的精密减速器，通常由柔轮、刚轮和波发生器三大构件组成，利用波发生器转动致使柔轮产生周期性波动变形，迫使柔轮与刚轮之间的少齿差内啮合，从而实现运动与动力的传递。对于帽型的谐波齿轮减速器，柔轮齿和刚轮齿互相啮合，为主要的失效部位。市面上常见产品的刚柔轮齿形左右齿面均为对称齿廓，而在抬升物品、往复运动的机器人及机械中，减速器正反转的工作情况和精度要求差异较大，现有的谐波减速器不能同时满足两种工况下的性能。

技术实现思路

[0003]因此，本技术提供一种柔轮、谐波减速器、工业机器人，能够解决现有技术中谐波减速器中的刚轮齿形及柔轮齿形左右齿面为对称齿廓，不能同时满足减速器正反转两种工况的技术问题。
[0004]为了解决上述问题，本技术提供一种柔轮，用于谐波减速器中，包括柔轮本体，所述柔轮本体具有沿其圆周方向间隔设置的多个柔轮齿，沿着所述柔轮本体的轴向对所述柔轮本体投影形成第一投影面，在所述第一投影面上，所述柔轮齿具有连接于O点的第一齿廓面、第二齿廓面，所述O点与所述柔轮本体的连线为中线，所述第一齿廓面、第二齿廓面关于所述中线不对称。
[0005]在一些实施方式中，所述第一齿廓面的压力角为第一压力角α1，所述第二齿廓面的压力角为第二压力角α2，α1＞α2。
[0006]在一些实施方式中，25
°
＜α1＜40
°
，5
°
＜α1＜20
°
。
[0007]在一些实施方式中，所述第一齿廓面包括第一齿底段弧线、第一齿顶段弧线以及处于所述第一齿底段弧线与所述第一齿顶段弧线之间的第一中间段，所述第一齿底段弧线与所述第一中间段相切，所述第一齿顶段弧线与所述第一中间段相切，且所述第一中间段与所述柔轮齿的分度圆相交。
[0008]在一些实施方式中，所述第二齿廓面包括第二齿底段弧线、第二齿顶段弧线以及处于所述第二齿底段弧线与所述第二齿顶段弧线之间的第二中间段，所述第二齿底段弧线与所述第二中间段相切，所述第二齿顶段弧线与所述第二中间段相切，且所述第二中间段与所述柔轮齿的分度圆相交。
[0009]在一些实施方式中，所述柔轮齿采用齿条近似法构造形成，所述第一中间段及所述第二中间段皆为直线段。
[0010]在一些实施方式中，所述柔轮为帽型柔轮。
[0011]本技术还提供一种谐波减速器，包括柔轮，所述柔轮为上述的柔轮。
[0012]在一些实施方式中，所述谐波减速器还包括刚轮，所述刚轮具有沿其圆周方向间隔设置的多个刚轮齿，所述刚轮齿与所述柔轮齿基于共轭原理构造形成。
[0013]本技术还提供一种工业机器人，包括上述的谐波减速器。
[0014]本技术提供的一种柔轮、谐波减速器、工业机器人，各柔轮齿的左右两个齿廓面不再如现有技术中那样左右对称，而是呈现一种不对称的结构，由此形成的两个齿廓面的压力角也将不同，在相应的谐波减速器在正转与反转两种工况下保持与刚轮啮合的同时拥有不同的啮合特性，使应用其的工业机器人适用于抬升物品、往复运动工况。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例的柔轮的柔轮齿的结构示意图(在第一投影面上的投影)；
[0016]图2为本技术实施例的谐波减速器的内部结构示意图，图中的刚性轴承包括内圈与外圈以及处于其间的滚动体，图中简化示出；
[0017]图3为本技术实施例的谐波减速器在图示顺时针旋转方向下的承载齿面示意图；
[0018]图4为现有技术中的齿条近似法原理图。
[0019]附图标记表示为：
[0020]10、柔轮；11、柔轮齿；111、第一齿廓面；21、第一齿底段弧线；22、第一齿顶段弧线；23、第一中间段；112、第二齿廓面；31、第二齿底段弧线；32、第二齿顶段弧线；33、第二中间段；20、刚轮；30、刚性轴承；40、波发生器；50、柔轮轴承；L、分度圆展开线。
具体实施方式
[0021]结合参见图1及图2所示，根据本技术的实施例，提供一种柔轮，用于谐波减速器中，包括柔轮本体(图中未标引)，柔轮本体具有沿其圆周方向间隔设置的多个柔轮齿11，沿着柔轮本体的轴向对柔轮本体投影形成第一投影面，在第一投影面上，柔轮齿11具有连接于O点(如图1所示)的第一齿廓面111、第二齿廓面112，O点与柔轮本体的连线为中线，第一齿廓面111、第二齿廓面112关于中线不对称。该技术方案中，各柔轮齿11的左右两个齿廓面不再如现有技术中那样左右对称，而是呈现一种不对称的结构，由此形成的两个齿廓面的压力角也将不同，在相应的谐波减速器在正转与反转两种工况下保持与刚轮啮合的同时拥有不同的啮合特性，使应用其的工业机器人适用于抬升物品、往复运动工况。
[0022]在一个具体的实施例中，第一齿廓面111的压力角为第一压力角α1，第二齿廓面112的压力角为第二压力角α2，α1＞α2，具体而言，此时的第一齿廓面111具有较大的压力角，提高了该齿廓面的承载能力，具有较高的接触强度和抗胶合、耐磨损能力，适用于工业机器人的负载工况，而第二齿廓面112具有较小的压力角，能够应用其的工业机器人在回程工况时具有高传动精度和效率。在一个具体的实施例中，25
°
＜α1＜40
°
，前述范围基于大量的减速器性能实验和可靠性实验数据得到，实验发现，当α1低于或高于前述范围将会导致承载能力的明显下降；5
°
＜α1＜20
°
，前述范围基于大量的减速器性能实验和可靠性实验数据得到，实验发现，当α2低于或高于前述范围将会导致传动效率、传动精度的明显下降。
[0023]在一些实施方式中，第一齿廓面111包括第一齿底段弧线21、第一齿顶段弧线22以
及处于第一齿底段弧线21与第一齿顶段弧线22之间的第一中间段23，第一齿底段弧线21与第一中间段23相切，第一齿顶段弧线22与第一中间段23相切，且第一中间段23与柔轮齿11的分度圆相交；同样的，第二齿廓面112包括第二齿底段弧线31、第二齿顶段弧线32以及处于第二齿底段弧线31与第二齿顶段弧线32之间的第二中间段33，第二齿底段弧线31与第二中间段33相切，第二齿顶段弧线32与第二中间段33相切，且第二中间段33与柔轮齿11的分度圆相交。前述的柔轮齿11可以采用渐开线齿形加工方式构造，优选的是，采用齿条近似法构造形成的相应柔轮凹齿廓部分第一齿底段弧线21以及第二齿底段弧线31，同时分别构造出刚轮的凹齿廓，此时能够理解的是，通过柔轮的凹齿廓基于共轭原理将形成对应的刚轮凸齿轮部分，通过刚轮的凹齿廓基于共轭原理将形成对应的柔轮凸齿轮部分，根据齿条近似法的加工方式，第一中间段23及第二中间段33皆为直线段，具有较大的承载能力。
[0024]业内公知的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔轮，用于谐波减速器中，其特征在于，包括柔轮本体，所述柔轮本体具有沿其圆周方向间隔设置的多个柔轮齿(11)，沿着所述柔轮本体的轴向对所述柔轮本体投影形成第一投影面，在所述第一投影面上，所述柔轮齿(11)具有连接于O点的第一齿廓面(111)、第二齿廓面(112)，所述O点与所述柔轮本体的连线为中线，所述第一齿廓面(111)、第二齿廓面(112)关于所述中线不对称。2.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述第一齿廓面(111)的压力角为第一压力角α1，所述第二齿廓面(112)的压力角为第二压力角α2，α1＞α2。3.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于，25
°
＜α1＜40
°
，5
°
＜α1＜20
°
。4.根据权利要求1至3中任一项所述的柔轮，其特征在于，所述第一齿廓面(111)包括第一齿底段弧线(21)、第一齿顶段弧线(22)以及处于所述第一齿底段弧线(21)与所述第一齿顶段弧线(22)之间的第一中间段(23)，所述第一齿底段弧线(21)与所述第一中间段(23)相切，所述第一齿顶段弧线(22)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐江枫，蔡达成，谷甲甲，张皓，刘云飞，石立腾，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：