本發(fā)明屬于諧波減速器設(shè)計(jì)制造，具體涉及一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)及加工方法。

背景技術(shù)：

1、無(wú)人機(jī)用諧波減速器，主要由六個(gè)基本零部件構(gòu)成，即大錐齒輪、小錐齒輪、凸輪、柔輪、殼體和輸出軸。小錐齒輪安裝在電機(jī)上，撥動(dòng)大錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大錐齒輪與凸輪過(guò)盈聯(lián)結(jié)，使得柔輪沿著凸輪的設(shè)計(jì)曲線發(fā)生周期性的彈性變形，迫使柔輪與殼體產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)少齒差減速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到減速目的。隨著近年來(lái)隨著無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，原本使用的諧波減速器由于柔輪的齒型壽命較短已無(wú)法滿(mǎn)足長(zhǎng)航行工作的要求，并且為了滿(mǎn)足在巡航階段低功耗的要求，傳統(tǒng)的漸開(kāi)線型齒型的柔輪已逐步開(kāi)始淘汰，因此需要一種柔輪可以在其余部件不發(fā)生變化的情況下，以滿(mǎn)足諧波減速器的低功耗、高精度和長(zhǎng)壽命要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)及加工方法，通過(guò)采用0.2模弦線型齒型設(shè)計(jì)，使得柔輪具有更小的形變量和更大的齒根圓角，以提高傳動(dòng)精度，進(jìn)而延長(zhǎng)諧波減速器使用壽命，降低諧波減速器的功耗。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、本發(fā)明提供一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，所述方法包括以下步驟：

4、步驟1，沿弦線型柔輪的分度圓周長(zhǎng)方向布置n個(gè)一階余弦波，所述余弦波的極坐標(biāo)方程為：r＝d/2+k*cos(n*t)+m(1)；

5、(1)式中，r為極坐標(biāo)下余弦波的矢量半徑、t為極坐標(biāo)的扭轉(zhuǎn)角度、k為波振幅系數(shù)、m為加工誤差補(bǔ)正量、n為齒輪的齒數(shù)、d為分度圓直徑；

6、步驟2，以所述弦線型柔輪的齒全高的一半作為所述波振幅系數(shù)k，選取扭轉(zhuǎn)角度t為0-360°，通過(guò)公式(1)依次獲取與所述扭轉(zhuǎn)角度t相對(duì)應(yīng)的矢量半徑r；

7、步驟3，以所述矢量半徑r繪制弦線型柔輪的齒型基礎(chǔ)曲線；

8、步驟4，對(duì)所述齒型基礎(chǔ)曲線進(jìn)行預(yù)處理，獲得弦線型柔輪的齒型曲線。

9、進(jìn)一步，所述步驟2中，所述弦線型柔輪的齒全高為0.2模漸開(kāi)線型柔輪的齒全高的0.5-0.8倍。

10、進(jìn)一步，所述加工誤差補(bǔ)正量m為0.003～0.005mm。

11、進(jìn)一步，所述加工誤差補(bǔ)正量m為0.005～0.010mm。

12、進(jìn)一步，所述步驟3，對(duì)所述齒型基礎(chǔ)曲線進(jìn)行預(yù)處理，具體為：分別對(duì)所述齒型基礎(chǔ)曲線的齒頂部進(jìn)行削頂、倒圓角處理，對(duì)齒底部進(jìn)行倒圓角處理。

13、進(jìn)一步，所述圓角的范圍為0.05～0.1mm，所述齒頂部削頂后的弧長(zhǎng)為0.05～0.1mm。

14、本發(fā)明還提供一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型加工方法，所述方法包括通過(guò)用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法獲得的弦線型柔輪的齒型曲線，還包括根據(jù)獲得的弦線型柔輪的齒型曲線制作滾刀刀具，通過(guò)所述滾刀刀具加工所述弦線型柔輪的齒型。

15、進(jìn)一步，所述根據(jù)獲得的弦線型柔輪的齒型曲線制作滾刀刀具，具體為：先通過(guò)刀具設(shè)計(jì)軟件根據(jù)所述齒型曲線模擬滾刀刀具的切削滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡，然后再根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡展程刀具圖像后，制作所述滾刀刀具。

16、本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，其具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：

17、本發(fā)明的一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)及加工方法，通過(guò)采用0.2模弦線型齒型設(shè)計(jì)，相比傳統(tǒng)漸開(kāi)線型齒型，本發(fā)明用于諧波減速器的柔輪具有更小的形變量和更大的齒根圓角，有助于提高柔輪傳動(dòng)精度和使用壽命；并且由于柔輪齒型的優(yōu)化，使得柔輪與殼體之間的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)更加平滑，從而降低了無(wú)人機(jī)諧波減速器在巡航階段的功耗，滿(mǎn)足了無(wú)人機(jī)諧波減速器對(duì)于低功耗的需求。

技術(shù)特征：

1.一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟2中，所述弦線型柔輪的齒全高為0.2模漸開(kāi)線型柔輪的齒全高的0.5-0.8倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述加工誤差補(bǔ)正量m為0.003～0.005mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述加工誤差補(bǔ)正量m為0.005～0.010mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟3，對(duì)所述齒型基礎(chǔ)曲線進(jìn)行預(yù)處理，具體為：分別對(duì)所述齒型基礎(chǔ)曲線的齒頂部進(jìn)行削頂、倒圓角處理，對(duì)齒底部進(jìn)行倒圓角處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述圓角的范圍為0.05～0.1mm，所述齒頂部削頂后的弧長(zhǎng)為0.05～0.1mm。

7.一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型加工方法，其特征在于，所述方法包括通過(guò)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)方法獲得弦線型柔輪的齒型曲線，還包括：根據(jù)獲得的弦線型柔輪的齒型曲線制作滾刀刀具，通過(guò)所述滾刀刀具加工所述弦線型柔輪的齒型。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型加工方法，其特征在于，所述根據(jù)獲得的弦線型柔輪的齒型曲線制作滾刀刀具，具體為：先通過(guò)刀具設(shè)計(jì)軟件根據(jù)所述齒型曲線模擬滾刀刀具的切削滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡，然后再根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡展程刀具圖像后，制作所述滾刀刀具。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于諧波減速器的0.2模弦線型柔輪齒型設(shè)計(jì)及加工方法，該設(shè)計(jì)方法包括：沿弦線型柔輪的分度圓周長(zhǎng)方向布置N個(gè)一階余弦波，余弦波的極坐標(biāo)方程為：R＝D/2+K*cos(N*t)+m；R為極坐標(biāo)下余弦波的矢量半徑、t為極坐標(biāo)的扭轉(zhuǎn)角度、K為波振幅系數(shù)、m為加工誤差補(bǔ)正量、N為柔輪的齒數(shù)、D為分度圓直徑；以弦線型柔輪的齒全高的一半作為波振幅系數(shù)K，扭轉(zhuǎn)角度t為0?360°，通過(guò)極坐標(biāo)方程依次獲取與扭轉(zhuǎn)角度t相對(duì)應(yīng)的矢量半徑R；以矢量半徑R繪制弦線型柔輪的齒型基礎(chǔ)曲線；對(duì)齒型基礎(chǔ)曲線進(jìn)行預(yù)處理，獲得弦線型柔輪的齒型曲線；本發(fā)明通過(guò)齒型曲線制作的柔輪具有更小的形變量和更大的齒根圓角，提高柔輪傳動(dòng)精度，滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)諧波減速器低功耗需求。

技術(shù)研發(fā)人員：任劉珍,王影
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安英戈?duì)枡C(jī)電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15