一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮的制作方法

1.本发明涉及一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，属于谐波齿轮传动技术领域。


背景技术：

2.与传统减速器相比，谐波减速器具有结构紧凑、重量轻、减速比大和传动精度高等特点，被广泛应用于航空航天、机器人、精密机床、仪器仪表等领域。
3.近年来，随着行业的发展，要求谐波减速器的承载能力越来越高。由于礼帽型谐波减速器柔轮在负载增加的情况下所受应力的增幅远远低于其它结构形式的谐波减速器柔轮，所以礼帽型谐波减速器柔轮更适合在大负载工况下的应用。
4.现有技术中，礼帽型谐波减速器柔轮有一个共同的缺点，这个缺点是由其本身的结构特点所决定的：在谐波减速器使用过程中，礼帽型谐波减速器柔轮在柔轮筒壁和柔轮腹板处所受应力最大，由于礼帽型谐波减速器柔轮的柔轮筒壁和柔轮腹板都很薄，其所能承受的最大应力受到一定的限制，当谐波减速器负载增加到一定程度之后，柔轮筒壁和柔轮腹板所受应力超过其所能承受的最大应力时，在柔轮筒壁和柔轮腹板转接处将发生断裂失效的情况，致使其使用范围受到一定的限制。


技术实现要素：

5.本发明提供一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，在谐波减速器使用过程中，使礼帽型谐波减速器柔轮的柔轮筒壁和柔轮腹板所受应力减小，进而提高其承载能力，以克服现有技术存在的不足。
6.本发明的技术方案：一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，该柔轮的结构形状为礼帽型；包括柔轮筒壁和柔轮腹板，在柔轮筒壁和柔轮腹板的外侧分别设有一级卸荷槽和二级卸荷槽。
7.进一步，所述一级卸荷槽和二级卸荷槽的形状均为波纹形卸荷槽，且波纹形卸荷槽是由波峰和波谷光滑过渡连接而形成。
8.更进一步，所述一级卸荷槽的波峰圆弧半径r1为其波谷圆弧半径的r1的1/4～1/2，波谷处柔轮筒壁最小厚度δ1为柔轮筒壁正常厚度h1的83％～95％。
9.更进一步，所述二级卸荷槽的波峰圆弧半径r2为其波谷圆弧半径的r2的1/2～1/3，波谷处柔轮腹板最小厚度δ2为柔轮腹板正常厚度h2的70％～85％。
10.进一步，所述柔轮筒壁正常厚度h1与柔轮腹板正常厚度h2可以相同也可以不同，一级卸荷槽波谷圆弧半径r1与二级卸荷槽波谷圆弧半径r2可以相同也可以不同。
11.由于采用了上述技术方案，本发明的优点在于：根据柔性齿轮薄壳理论和有限元仿真分析和计算表明：在礼帽型谐波减速器柔轮结构参数和负载完全相同的情况下，本发明的柔轮在使用过程中，其柔轮筒壁和柔轮腹板处所受应力将分别降低40％以上，表明其承载能力将提高40％以上，因此其使用寿命或使用范围将大幅度提高。
附图说明
12.图1是本发明的结构示意图；
13.图2是图1的i处放大图。
14.附图中的标记为：1-柔轮筒壁，2-柔轮腹板，3-一级卸货槽，4-二级卸货槽。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
16.本发明的一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，该柔轮的结构形状为礼帽型；包括柔轮筒壁1和柔轮腹板2，在柔轮筒壁1和柔轮腹板2的外侧分别设有一级卸荷槽3和二级卸荷槽4。所述一级卸荷槽3和二级卸荷槽4的形状均为波纹形卸荷槽，且波纹形卸荷槽是由波峰和波谷光滑过渡连接而形成。所述一级卸荷槽3的波峰圆弧半径r1为其波谷圆弧半径的r1的1/3，波谷处柔轮筒壁1最小厚度δ1为柔轮筒壁1正常厚度h1的90％。所述二级卸荷槽4的波峰圆弧半径r2为其波谷圆弧半径的r2的1/2，波谷处柔轮腹板2最小厚度δ2为柔轮腹板2正常厚度h2的75％。另外，所述柔轮筒壁1正常厚度h1与柔轮腹板2正常厚度h2可以相同也可以不同，一级卸荷槽3波谷圆弧半径r1与二级卸荷槽4波谷圆弧半径r2可以相同也可以不同。
17.本发明的工作原理：由于本发明在柔轮筒壁1和柔轮腹板2的外侧分别设置了波纹形的一级卸荷槽3和二级卸荷槽4，增大了柔轮筒壁1和柔轮腹板2的有效承力面积，而柔轮筒壁1和柔轮腹板2所受应力的大小与其所受负载的大小呈正相关关系，与其承力面积的大小呈反相关关系，当负载不变时，由于有效承力面积的增加，因此其柔轮筒壁1和柔轮腹板2所受应力均会降低。
18.根据柔性齿轮薄壳理论和有限元仿真分析和计算表明：在礼帽型谐波减速器柔轮结构参数和负载完全相同的情况下，本发明的柔轮在使用过程中，其柔轮筒壁1和柔轮腹板2处所受应力将分别降低40％以上，表明其承载能力将提高40％以上，因此其使用寿命或使用范围将大幅度提高。


技术特征：
1.一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，其特征在于：该柔轮的结构形状为礼帽型；包括柔轮筒壁(1)和柔轮腹板(2)，在柔轮筒壁(1)和柔轮腹板(2)的外侧分别设有一级卸荷槽(3)和二级卸荷槽(4)。2.根据权利要求1所述的自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，其特征在于：所述一级卸荷槽(3)和二级卸荷槽(4)的形状均为波纹形卸荷槽，且波纹形卸荷槽是由波峰和波谷光滑过渡连接而形成。3.根据权利要求2所述的自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，其特征在于：所述一级卸荷槽(3)的波峰圆弧半径r1为其波谷圆弧半径的r1的1/4～1/2，波谷处柔轮筒壁(1)最小厚度δ1为柔轮筒壁(1)正常厚度h1的83％～95％。4.根据权利要求2所述的自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，其特征在于：所述二级卸荷槽(4)的波峰圆弧半径r2为其波谷圆弧半径的r2的1/2～1/3，波谷处柔轮腹板(2)最小厚度δ2为柔轮腹板(2)正常厚度h2的70％～85％。

技术总结
本发明公开了一种自带卸荷槽的礼帽型谐波减速器柔轮，该柔轮的结构形状为礼帽型；包括柔轮筒壁和柔轮腹板，在柔轮筒壁和柔轮腹板的外侧分别设有一级卸荷槽和二级卸荷槽；所述一级卸荷槽和二级卸荷槽的形状均为波纹形卸荷槽，且波纹形卸荷槽是由波峰和波谷光滑过渡连接而形成。根据柔性齿轮薄壳理论和有限元仿真分析和计算表明：在礼帽型谐波减速器柔轮结构参数和负载完全相同的情况下，本发明的柔轮在使用过程中，其柔轮筒壁和柔轮腹板处所受应力将分别降低40％以上，表明其承载能力将提高40％以上，因此其使用寿命或使用范围将大幅度提高。提高。


技术研发人员：石年平 邹安炳
受保护的技术使用者：贵州群建精密机械有限公司
技术研发日：2022.11.02
技术公布日：2023/2/3