一种新型谐波齿轮齿廓和谐波减速机的制作方法

本申请涉及谐波减速机领域，尤其是涉及一种新型谐波齿轮齿廓和谐波减速机。

背景技术：

1、谐波减速机是一种通过谐波传动原理实现高精度的减速和定位的减速机，主要由柔性齿轮、刚性齿轮和波发生器等组成。其工作原理如下：波发生器通过驱动轴向运动，使内外柔性齿轮之间产生变形，并随着波发生器的转动而发生连续变形。内柔性齿轮的变形通过刚性齿轮传递至输出轴，从而实现减速效果。

2、减速机在装配时，需要向柔性齿轮和刚性齿轮之间注入油脂，以免在齿轮啮合中因润滑不良从而导致产品发热、传动不良，齿面接触点蚀等各种失效问题的发生。

3、减速器在装配完成后，一旦投入使用通常不再拆机进行二次润滑。然齿轮部位的油脂很少，其他部位的油脂很难进入齿轮，从而导致齿轮润滑困难、齿轮使用寿命缩减。

技术实现思路

1、为了增加齿轮之间的润滑补偿，延长齿轮的使用寿命，本申请提供一种新型谐波齿轮齿廓和谐波减速机。

2、第一方面，本申请提供的一种新型谐波齿轮齿廓，采用如下的技术方案：

3、一种新型谐波齿轮齿廓，包括柔性齿轮和刚性齿轮，所述柔性齿轮外周壁设置有柔性外齿环，所述刚性齿轮内周壁设置有与柔性外齿环相啮合的刚性内齿环，所述刚性内齿环的齿根和齿槽之间设有转接弧面，所述转接弧面和柔性外齿环的环齿之间设有间隙，相邻两个所述刚性内齿环的齿根之间设有储油槽，所述储油槽的开口处正对柔性外齿环的环齿的齿顶。

4、通过采用上述技术方案，由于转接弧面和柔性外齿环之间有间隙，使得刚性内齿环的齿槽的槽底处于不受载荷的状态。此时在刚性内齿环的齿槽处开设储油槽，既能扩大刚性齿轮的储油面积，增大齿轮之间的润滑补偿，延长齿轮的使用寿命；也能降低对刚性齿轮的齿根处的强度，减少对柔性齿轮和刚性齿轮传动过程中接触性能和强度的影响。

5、可选的，所述储油槽包括扇形槽和第一弧形槽，所述扇形槽的一端与转接弧面连通且另一端与第一弧形槽连通，所述扇形槽的槽壁为沿靠近刚性内齿环的齿根方向弯曲凸起的扇形形状的槽壁，所述扇形槽的槽壁与第一弧形槽的槽壁相切布设。

6、通过采用上述技术方案，通过第一弧形槽和扇形槽相切布设，使得第一弧形槽的弧度在180度至360度之间，第一弧形槽的弧度越大，所能存储的油量就越多。且通过扇形槽能够使第一弧形槽的直径大于扇形槽的开口，从而通过扇形槽以限制第一弧形槽内的润滑油流至刚性内齿环与柔性外齿环之间啮合处的油量，以降低刚性内齿环与柔性外齿环每次啮合后的油量损失。

7、可选的，所述储油槽包括沿刚性内齿环的径向布设的矩形槽以及沿靠近刚性内齿环的外周壁的方向延伸的第二弧形槽，所述矩形槽的一端与转接弧面连通且另一端与第二弧形槽连通，所述第二弧形槽的槽壁与矩形槽的槽壁相切布设。

8、通过采用上述技术方案，由于矩形槽的形状，第二弧形槽为半圆形槽，通过第二弧形槽增大储油槽的储油面积。且相对于第一弧形槽和扇形槽相结合的方式对原齿形的修改量大、制齿难度高的情况，矩形槽和第二弧形槽相结合的方式虽然储油量降低，但是也降低了原齿形的修改量，使得制齿难度降低。且由于矩形槽的形状使得刚性内齿环与柔性外齿环每次啮合后均能充分润滑。

9、可选的，所述储油槽包括梯形槽以及第三弧形槽，所述梯形槽的一端与转接弧面连通且另一端与第三弧形槽连通，所述梯形槽为等腰梯形且所述梯形槽的斜槽壁沿靠近第三弧形槽的方向倾斜，所述第三弧形槽的槽壁与梯形槽的斜槽壁相切布设。

10、通过采用上述技术方案，由于梯形槽的形状，使得第三弧形槽的弧度小于180度，储油量降低但是在修改原齿时结构过渡流畅，对原齿影响较小，且由于梯形槽的形状使得刚性内齿环与柔性外齿环每次啮合后的润滑更加充分，制齿难度更低。

11、可选的，所述储油槽的深度小于或等于刚性内齿环的齿高。

12、通过采用上述技术方案，储油槽越深，整体刚性齿轮的强度就越低，因此，在满足储油和刚性齿轮的正常运作的两个条件下，储油槽的深度小于或等于刚性内齿环的齿高。

13、可选的，所述储油槽的槽底为v字形形状，位于所述刚性内齿环的厚度中间的储油槽的深度大于位于所述刚性内齿环两端的储油槽的深度。

14、通过采用上述技术方案，由于储油槽的槽底的形状，在柔性齿轮和刚性齿轮啮合传动时，能够通过离心力将存留在储油槽内的润滑油甩动至柔性齿轮和刚性齿轮的啮合处，从而加大储油槽内的润滑油的利用率。

15、可选的，所述所述钢性齿轮外周壁开设有进油孔，所述储油槽的槽底开设有与进油孔连通的储油孔。

16、通过采用上述技术方案，通过进油孔能够对刚性齿轮的储油槽内定期注射润滑油，从而延长刚性齿轮和柔性齿轮的使用寿命。

17、可选的，所述刚性齿轮内同轴设置有储油孔连通的顺油环槽，所述进油孔与顺油环槽连通，所述顺油环槽与储油孔连通一侧设置有存油腔，所述存油腔顺油环槽背离进油孔一侧。

18、通过采用上述技术方案，通过顺油环槽能够使从进油口流入的润滑油流动至刚性齿轮内的每一个储油槽内。且设置有存油腔，以进一步增大刚性齿轮的储油量，随着刚性齿轮的离心转动从而将存油腔内的润滑油甩动至储油槽内，以便于进一步延长刚性齿轮和柔性齿轮的使用寿命。

19、可选的，所述进油孔的孔口处封堵有油塞。

20、通过采用上述技术方案，通过油塞能够避免润滑油在刚性齿轮和柔性齿轮的啮合转动下因离心力而溢出的情况发生，同时也能避免杂质堵塞进油口。

21、第二方面，本申请提供一种谐波减速机，采用如下的技术方案：

22、一种谐波减速机，包括一种新型谐波齿轮齿廓，还包括波发生器和连接轴承，所述柔性齿轮内周壁安装有连接轴承，所述波发生器通过连接轴承与柔性齿轮同轴连接。

23、通过采用上述技术方案，采用上述开设有储油槽的刚性齿轮和柔性齿轮的结构，能够使减速机的运行更加平稳，延长减速机的使用寿命。

24、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.在刚性内齿环的齿槽处开设储油槽，既能扩大刚性齿轮的储油面积，增大齿轮之间的润滑补偿，延长齿轮的使用寿命；也能降低对刚性齿轮的齿根处的强度，减少对柔性齿轮和刚性齿轮传动过程中接触性能和强度的影响；

26、2.通过扇形槽能够使第一弧形槽的直径大于扇形槽的开口，从而通过扇形槽以限制第一弧形槽内的润滑油流至刚性内齿环与柔性外齿环之间啮合处的油量，以降低刚性内齿环与柔性外齿环每次啮合后的油量损失；

27、3.矩形槽和第二弧形槽相结合的方式虽然降低了储油量，但是也降低了原齿形的修改量，使得制齿难度降低。由于矩形槽的形状使得刚性内齿环与柔性外齿环每次啮合后均能充分润滑。

技术特征：

1.一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：包括柔性齿轮(1)和刚性齿轮(2)，所述柔性齿轮(1)外周壁设置有柔性外齿环(3)，所述刚性齿轮(2)内周壁设置有与柔性外齿环(3)相啮合的刚性内齿环(4)，所述刚性内齿环(4)的齿根和齿槽之间设有转接弧面(41)，所述转接弧面(41)和柔性外齿环(3)的环齿之间设有间隙，相邻两个所述刚性内齿环(4)的齿根之间设有储油槽(42)，所述储油槽(42)的开口处正对柔性外齿环(3)的环齿的齿顶。

2.根据权利要求1所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述储油槽(42)包括扇形槽(421)和第一弧形槽(422)，所述扇形槽(421)的一端与转接弧面(41)连通且另一端与第一弧形槽(422)连通，所述扇形槽(421)的槽壁为沿靠近刚性内齿环(4)的齿根方向弯曲凸起的扇形形状的槽壁，所述扇形槽(421)的槽壁与第一弧形槽(422)的槽壁相切布设。

3.根据权利要求1所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述储油槽(42)包括沿刚性内齿环(4)的径向布设的矩形槽(423)以及沿靠近刚性内齿环(4)的外周壁的方向延伸的第二弧形槽(424)，所述矩形槽(423)的一端与转接弧面(41)连通且另一端与第二弧形槽(424)连通，所述第二弧形槽(424)的槽壁与矩形槽(423)的槽壁相切布设。

4.根据权利要求1所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述储油槽(42)包括梯形槽(425)以及第三弧形槽(426)，所述梯形槽(425)的一端与转接弧面(41)连通且另一端与第三弧形槽(426)连通，所述梯形槽(425)为等腰梯形且所述梯形槽(425)的斜槽壁沿靠近第三弧形槽(426)的方向倾斜，所述第三弧形槽(426)的槽壁与梯形槽(425)的斜槽壁相切布设。

5.根据权利要求1所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述储油槽(42)的深度小于或等于刚性内齿环(4)的齿高。

6.根据权利要求1所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述储油槽(42)的槽底为v字形形状，位于所述刚性内齿环(4)的厚度中间的储油槽(42)的深度大于位于所述刚性内齿环(4)两端的储油槽(42)的深度。

7.根据权利要求1所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述钢性齿轮外周壁开设有进油孔(43)，所述储油槽(42)的槽底开设有与进油孔(43)连通的储油孔(44)。

8.根据权利要求7所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述刚性齿轮(2)内同轴设置有储油孔(44)连通的顺油环槽(45)，所述进油孔(43)与顺油环槽(45)连通，所述顺油环槽(45)与储油孔(44)连通一侧设置有存油腔(46)，所述存油腔(46)顺油环槽(45)背离进油孔(43)一侧。

9.根据权利要求7所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：所述进油孔(43)的孔口处封堵有油塞(5)。

10.一种新型谐波减速机，包括权利要求书1-9任一项所述的一种新型谐波齿轮齿廓，其特征在于：还包括波发生器(6)和连接轴承(7)，所述柔性齿轮(1)内周壁安装有连接轴承(7)，所述波发生器(6)通过连接轴承(7)与柔性齿轮(1)同轴连接。

技术总结
本申请涉及谐波减速机领域，尤其是涉及一种新型谐波齿轮齿廓和谐波减速机，一种新型谐波齿轮齿廓，包括柔性齿轮和刚性齿轮，柔性齿轮外周壁设置有柔性外齿环，刚性齿轮内周壁设置有与柔性外齿环相啮合的刚性内齿环，刚性内齿环的齿根和齿槽之间设有转接弧面，转接弧面和柔性外齿环的环齿之间设有间隙，相邻两个刚性内齿环的齿根之间设有储油槽，储油槽的开口处正对柔性外齿环的环齿的齿顶。本申请在刚性内齿环的齿槽处开设储油槽，既能扩大刚性齿轮的储油面积，增大齿轮之间的润滑补偿，延长齿轮的使用寿命；也能降低对刚性齿轮的齿根处的强度，减少对柔性齿轮和刚性齿轮传动过程中接触性能和强度的影响。

技术研发人员：朱华,杨旭升,黄振武
受保护的技术使用者：深圳市同川科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19