一种用于谐波减速机的柔轮及其加工方法与流程

本发明属于谐波减速机生产，具体涉及一种用于谐波减速机的柔轮及其加工方法。

背景技术：

1、柔轮谐波减速机是一种新型减速传动装置，具有高效、高精度、低噪音、轻量化等优点，广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天等领域。柔轮谐波减速机可以提高传动效率和精度。传统的减速机通常采用齿轮传动，而齿轮传动存在着齿轮啮合、齿面磨损、齿轮精度降低等问题，这些问题会导致传动效率和精度下降。而柔轮谐波减速机则采用谐波传动，具有传动效率高、精度稳定、无噪声等优点，可以有效解决传统减速机存在的问题。柔轮谐波减速机具有轻量化的特点。传统的减速机通常采用金属材料，重量较大，而柔轮谐波减速机则采用轻质材料，可以有效减轻减速机的重量，降低能源消耗和成本。柔轮谐波减速机可以广泛应用于工业自动化、机器人、航空航天等领域。这些领域对减速传动装置有着高精度、高效率、低噪音、轻量化等要求，而柔轮谐波减速机正好符合这些要求，可以有效提高这些领域的工作效率和精度。

2、柔轮作为谐波减速器的重要部件之一，因为壁厚非常薄，刚性差，谐波减速器传动时柔轮承受较大的交变应力，因此柔轮是谐波减速器的易损部件。对于小负载谐波减速器柔轮可采用注塑成型的方法加工，但塑料柔轮在运行时受到摩擦积热导致塑制柔轮局部变形，不能达到预期寿命要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的至少一个上述问题，提供一种用于谐波减速机的柔轮及其加工方法。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种用于谐波减速机的柔轮，包括塑料柔轮、抗拉金属骨架和增韧金属骨架，所述塑料柔轮通过注塑方式包覆在抗拉金属骨架和增韧金属骨架的外侧；

4、所述塑料柔轮包括输出法兰、环形端板、柱形筒段、缓冲凸拱、齿圈和加强筋，所述环形端板的内边缘处前端安装有输出法兰，所述环形端板的外边缘处后端安装有柱形筒段，所述柱形筒段位于靠近环形端板的前部设有缓冲凸拱，所述柱形筒段的后部外侧设有齿圈，所述环形端板和柱形筒段的内侧之间设有若干加强筋；

5、所述抗拉金属骨架包括法兰抗压管、环形连接板、筒段抗压管和缓冲弧段，所述法兰抗压管通过环形连接板与筒段抗压管进行连接，所述筒段抗压管上设有向外凸起的缓冲弧段，所述法兰抗压管沿周向开设有若干第一通孔，所述环形连接板沿周向开设有若干第二通孔，所述筒段抗压管和缓冲弧段沿周向共同开设有若干第三通孔；

6、所述增韧金属骨架包括齿圈增韧管，所述齿圈增韧管沿周向共同开设有若干第四通孔。

7、进一步地，所述塑料柔轮的材质为pa、pes、pps、peek、pom、pei、pai中的至少一种。

8、进一步地，所述输出法兰沿周向开设有若干固定孔，所述法兰抗压管设置在输出法兰中，且法兰抗压管位于固定孔的外围区域，所述法兰抗压管上的第一通孔为径向圆孔。

9、进一步地，所述环形连接板设置在环形端板中，所述环形连接板上的第二通孔为轴向圆孔。

10、进一步地，所述环形连接板的内侧设有伸入加强筋的加强凸板。

11、进一步地，所述筒段抗压管设置在柱形筒段中，所述缓冲弧段设置在缓冲凸拱中，所述筒段抗压管和缓冲弧段上的第三通孔为条形孔。

12、进一步地，所述筒段抗压管位于第三通孔靠近环形连接板的一侧沿周向设有若干向外凸出的凸棱，所述筒段抗压管位于第三通孔的另一侧外围处设有至少一圈向外凸出的凸环。

13、进一步地，所述齿圈增韧管的内径值与筒段抗压管的内径值相等，所述齿圈增韧管的外径值与筒段抗压管的外径值相等，所述齿圈增韧管的轴向长度值小于齿圈的长度值。

14、进一步地，所述抗拉金属骨架和增韧金属骨架的材质为40cr合金钢。

15、本发明还提供一种柔轮的加工工艺，包括如下步骤：

16、s1、将抗拉金属骨架和增韧金属骨架并排安装在注塑模具模腔内的芯轴上；

17、s2、模具预热后开始进行第一次注塑，在抗拉金属骨架和增韧金属骨架的外表面进行包胶注塑；

18、s3、模具冷却后，取出注塑模具模腔内的芯轴；再次预热模具，开始进行第二次注塑，在抗拉金属骨架和增韧金属骨架的内表面进行包胶注塑；第一次注塑和第二次注塑的材质相同或不同；

19、s4、冷却脱模后得到柔轮构件。

20、本发明的有益效果是：

21、本发明中柔轮其主要由塑料柔轮、抗拉金属骨架和增韧金属骨架构成，采用包胶注塑工艺制备，塑料柔轮通过注塑方式包覆在抗拉金属骨架和增韧金属骨架的外侧；其中，塑料柔轮包括输出法兰、环形端板、柱形筒段、缓冲凸拱、齿圈和加强筋；抗拉金属骨架包括法兰抗压管、环形连接板、筒段抗压管和缓冲弧段；增韧金属骨架包括齿圈增韧管；塑料柔轮在柱形筒段上增设缓冲凸拱来适应轴向变形，抗拉金属骨架设置在输出法兰、环形端板、柱形筒段、缓冲凸拱的内部，利用抗拉金属骨架来提高输出法兰、环形端板、柱形筒段、缓冲凸拱之间的抗拉性及强度，尤其是提高柱形筒段轴向变形后的恢复能力；增韧金属骨架设置在齿圈的内部，利用增韧金属骨架来提高齿圈的韧性及强度；另外，增加的抗拉金属骨架和增韧金属骨架能够吸收塑料柔轮工作摩擦时产生的热量，提升塑料柔轮的耐热性能，避免因摩擦积热导致塑料柔轮出现局部变形。

22、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

技术特征：

1.一种用于谐波减速机的柔轮，其特征在于，包括塑料柔轮、抗拉金属骨架和增韧金属骨架，所述塑料柔轮通过注塑方式包覆在抗拉金属骨架和增韧金属骨架的外侧；

2.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述塑料柔轮的材质为pa、pes、pps、peek、pom、pei、pai中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述输出法兰沿周向开设有若干固定孔，所述法兰抗压管设置在输出法兰中，且法兰抗压管位于固定孔的外围区域，所述法兰抗压管上的第一通孔为径向圆孔。

4.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述环形连接板设置在环形端板中，所述环形连接板上的第二通孔为轴向圆孔。

5.根据权利要求4所述的柔轮，其特征在于，所述环形连接板的内侧设有伸入加强筋的加强凸板。

6.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述筒段抗压管设置在柱形筒段中，所述缓冲弧段设置在缓冲凸拱中，所述筒段抗压管和缓冲弧段上的第三通孔为条形孔。

7.根据权利要求6所述的柔轮，其特征在于，所述筒段抗压管位于第三通孔靠近环形连接板的一侧沿周向设有若干向外凸出的凸棱，所述筒段抗压管位于第三通孔的另一侧外围处设有至少一圈向外凸出的凸环。

8.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于，所述齿圈增韧管上的第四通孔为条形孔，所述齿圈增韧管的内径值与筒段抗压管的内径值相等，所述齿圈增韧管的外径值与筒段抗压管的外径值相等，所述齿圈增韧管的轴向长度值小于齿圈的长度值。

9.根据权利要求8所述的柔轮，其特征在于，所述抗拉金属骨架和增韧金属骨架的材质为40cr合金钢。

10.如权利要求1～9任一项所述的柔轮的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明属于谐波减速机生产技术领域，具体涉及一种用于谐波减速机的柔轮及其加工方法，本发明柔轮其主要由塑料柔轮、抗拉金属骨架和增韧金属骨架构成，采用包胶注塑工艺制备，塑料柔轮通过注塑方式包覆在抗拉金属骨架和增韧金属骨架的外侧；塑料柔轮在柱形筒段上增设缓冲凸拱来适应轴向变形，利用抗拉金属骨架来提高输出法兰、环形端板、柱形筒段、缓冲凸拱之间的抗拉性及强度，尤其是提高柱形筒段轴向变形后的恢复能力；利用增韧金属骨架来提高齿圈的韧性及强度；另外，增加的抗拉金属骨架和增韧金属骨架能够吸收塑料柔轮工作摩擦时产生的热量，提升塑料柔轮的耐热性能，避免因摩擦积热导致塑料柔轮出现局部变形。

技术研发人员：周晓峰,朱玲
受保护的技术使用者：常州耐强传动机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23