ПЛОСКАЯ ВОЛНОВАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА Российский патент 2018 года по МПК F16H1/00 F16H1/32 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к плоской зубчатой передаче, содержащей пару жестких зубчатых колес внутреннего зацепления, гибкое цилиндрическое зубчатое колесо внешнего зацепления и генератор волн.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В плоской волновой зубчатой передаче первое жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления имеет большее число зубьев, чем гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления, а второе жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления имеет такое же число зубьев, как гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления. Гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления, изгибаемое генератором волн с получением некруговой формы, например, эллипсоидной, частично входит в зацепление и с первым и со вторым жесткими зубчатыми колесами внутреннего зацепления.

[0003] При вращении генератора волн, вызванном электродвигателем или т.п., место зацепления между первым жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления и гибким зубчатым колесом внешнего зацепления, которые имеют разное число зубьев, перемещается в окружном направлении. Когда первое жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления закреплено без возможности вращения, гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления совершает поворот относительно первого жесткого колеса внутреннего зацепления на величину, пропорциональную разнице в числе зубьев, при совершении генератором волн одного оборота. Второе жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, установленное с возможностью вращения, совершает поворот вместе с гибким зубчатым колесом внешнего зацепления. Следовательно, разница в числе зубьев между первым жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления и гибким зубчатым колесом внешнего зацепления приводит к замедлению введенного вращения (вращения генератора волн) при заданном передаточном отношении и выводу замедленного вращения со второго жесткого зубчатого колеса внутреннего зацепления.

[0004] Патентные документы 1 и 2 раскрывают плоскую волновую зубчатую передачу, содержащую генератор волн, содержащий два ряда шарикоподшипников. Данный тип генератора волн образован жестким кулачком, имеющим наружную периферическую поверхность с эллипсоидным контуром, и двумя рядами шарикоподшипников, установленных на наружной периферической поверхности. Гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления сжимается в радиальном направлении наружу участками на концах большой оси изогнутой с получением эллипсоидной формы наружной периферической поверхности наружных колец шарикоподшипников, и поддерживается зацепление между гибким зубчатым колесом внешнего зацепления и первым и вторым жесткими зубчатыми колесами внутреннего зацепления.

[0005] В плоской волновой зубчатой передаче, содержащей генератор волн, содержащий два ряда шарикоподшипников, причем два ряда шарикоподшипников расположены вблизи осей симметрии наружных зубьев по направлению линии зуба, и расстояние между центрами шариков не превышает 1/3 общей ширины зуба каждого наружного зуба.

Документы известного уровня техники

Патентные документы

[0006] Патентный документ 1: JPU 01-91151 А

Патентный документ 2: JP 02-275147 А

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0007] Один участок гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления в направлении линии зуба входит в зацепление с первым жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления, тогда как другой участок входит в зацепление со вторым жестким колесом внутреннего зацепления. Таким образом, крутящий момент нагрузки вызывает приложение усилий разной величины к двум участкам гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления в направлении линии зуба со стороны первого и второго жестких зубчатых колес внутреннего зацепления, создавая кручение. Следовательно, положение контакта зубьев изменяется в зависимости от местоположения по направлению линии зуба, и нагрузка на боковую поверхность зуба изменяется в зависимости от того, в каком месте по направлению линии зуба она приложена.

[0008] На состояние зацепления между первым и вторым жесткими зубчатыми колесами внутреннего зацепления и гибким зубчатым колесом внешнего зацепления, выполненным из тонкостенного упругого тела, и, в частности, на состояние зацепления в направлении линии зуба между этими зубчатыми колесами оказывает влияние опорная жесткость генератора волн. Когда состояние зацепления в отдельных положениях по направлению линии зуба является ненадлежащим, нагрузочная способность волновой зубчатой передачи снижается.

[0009] Для увеличения усталостной прочности корня зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и повышения нагрузочной способности необходимо выровнять распределение нагрузки на боковую поверхность зуба в направлении линии зуба и снизить максимальную нагрузку на боковую поверхность зуба. Опорная жесткость генератора волн также должна быть увеличена с тем, чтобы обеспечить надлежащее состояние зацепления во всех положениях по направлению линии зуба.

[0010] Кроме того, когда способ, которым гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления поддерживается генератором волн, является ненадлежащим, распределение нагрузки на шарики подшипников в двух рядах шарикоподшипников в значительной мере изменяется, и срок службы указанных шарикоподшипников снижается.

[0011] С учетом вышесказанного, задачей настоящего изобретения является создание плоской волновой зубчатой передачи, в которой распределение нагрузки на боковую поверхность зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления в направлении линии зуба может быть выровнено, и может быть обеспечено удовлетворительное состояние зацепления в любом положении по направлению линии зуба, чтобы повысить усталостную прочность корня зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и нагрузочную способность зубчатой передачи.

[0012] Другой задачей настоящего изобретения является создание плоской волновой зубчатой передачи, в которой распределение нагрузки на шарики подшипников в двух рядах шарикоподшипников может быть выровнено для увеличения срока службы генератора волн.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

[0013] Для решения вышеописанных проблем предлагается плоская волновая зубчатая передача, отличающаяся тем, что содержит:

- первое жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, содержащее первые внутренние зубья с первым числом зубьев;

- второе жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, расположенное смежно и соосно с первым жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления и содержащее вторые внутренние зубья со вторым числом зубьев, отличающимся от первого числа зубьев;

- цилиндрическое гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления, расположенное соосно с внутренними сторонами первого и второго жестких зубчатых колес внутреннего зацепления, содержащее наружные зубья, выполненные с возможностью вхождения в зацепление с первыми внутренними зубьями и вторыми внутренними зубьями, и выполненное возможностью изгиба в радиальном направлении; и

- генератор волн, расположенный с внутренней стороны гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и выполненный с возможностью его изгиба с получением некруговой формы, для обеспечения частичного зацепления наружных зубьев с первыми и вторыми внутренними зубьями;

причем наружные зубья разделены на первый участок наружных зубьев, обращенный к первым внутренним зубьям, и второй участок наружных зубьев, обращенный ко вторым внутренним зубьям, участком занижения, выполненным на участке наружных зубьев, расположенном в центральной части вдоль направления линии зуба наружных зубьев, и образованным на протяжении заданной длины в направлении линии зуба;

причем участок занижения подвергнут занижению с обеспечением наименьшей высоты зуба в центре участка занижения по направлению линии зуба; и

генератор волн содержит первый волновой подшипник для поддержки первого участка наружных зубьев и второй волновой подшипник для поддержки второго участка наружных зубьев;

причем длина L1 занижения участка занижения в направлении линии зуба удовлетворяет условному выражению

0,1L<L1<0,5L,

где L - общая ширина зуба наружных зубьев; и

максимальная величина t занижения в направлении высоты зуба от вершины наружного зуба на участке занижения удовлетворяет условному выражению

3,3×10^-4<t/PCD<6,3×10^-4

где PCD - диаметр делительной окружности наружных зубьев.

[0014] В предложенной плоской волновой зубчатой передаче участок занижения выполнен между первым участком наружных зубьев и вторым участком наружных зубьев гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления. Поскольку форма занижения участка занижения (длина L1 занижения в направлении линии зуба и максимальная величина t занижения в направлении высоты зуба) задана надлежащим образом, можно предотвратить или уменьшить кручение наружных зубьев в направлении линии зуба. Следовательно, может быть обеспечено удовлетворительное состояние зацепления между наружными зубьями и первыми и вторыми внутренними зубьями в отдельных положениях по направлению линии зуба на наружных зубьях, и может быть выровнено распределение нагрузки на боковую поверхность зуба на наружных зубьях в направлении линии зуба. Таким образом, может быть повышена усталостная прочность корня зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и увеличена нагрузочная способность плоской волновой зубчатой передачи.

[0015] Далее, в предложенной плоской волновой зубчатой передаче, в которой Lo задано как расстояние между центрами опор первого и второго волновых подшипников, расстояние Lo между центрами опор предпочтительно увеличивается и уменьшается при увеличении или уменьшении длины L1 занижения. Таким образом, центры опор первого и второго волновых подшипников могут быть смещены ближе к центрам зацепления между первым участком наружных зубьев и первыми внутренними зубьями и центрам зацепления между вторым участком наружных зубьев и вторыми внутренними зубьями, и жесткость, с которой генератор волн поддерживает наружные зубья, может быть увеличена.

[0016] В этом случае, расстояние Lo между центрами опор предпочтительно превышает 0,35L с тем, чтобы центры опор первого и второго волновых подшипников не были сильно смещены внутрь в направлении линии зуба от центров зацепления на сторонах первого и второго участков наружных зубьев. Кроме того, расстояние Lo между центрами опор предпочтительно составляет менее 0,7 L с тем, чтобы наружные кольца первого и второго волновых подшипников оставались в пределах ширины зуба наружных зубьев в направлении линии зуба. В частности, в предпочтительном варианте осуществления изобретения расстояние Lo между центрами опор удовлетворяет следующему условному выражению:

0,35L<Lo<0,7L

[0017] Первый участок наружных зубьев поддерживается первым волновым подшипником, второй участок наружных зубьев поддерживается вторым волновым подшипником, и между центрами опор первого и второго волновых подшипников расположен участок занижения вдоль направления линии зуба наружных зубьев. В предпочтительном варианте осуществления изобретения длина L1 занижения участка занижения наружных зубьев удовлетворяет следующему условному выражению относительно расстояния Lo между центрами опор первого и второго волновых подшипников:

0,3Lo<L1<0,7Lo

[0018] Таким образом, можно предотвратить большое смещение центра зацепления на стороне первого участка наружных зубьев по направлению линии зуба от центра опоры первого волнового подшипника и большое смещение центра зацепления на стороне второго участка наружных зубьев по направлению линии зуба от центра опоры второго волнового подшипника.

[0019] Первое и второе жесткие зубчатые колеса внутреннего зацепления входят в зацепление с первым и вторым участками наружных зубьев, ширина зуба которых увеличивается и уменьшается в соответствии с длиной занижения разгрузочного участка. Следовательно, ширина зуба первого и второго жестких зубчатых колес внутреннего зацепления также предпочтительно увеличивается или уменьшается в соответствии с длиной занижения участка занижения.

[0020] В частности, при ширине L2 зуба, заданной как ширина зуба первого и второго жестких зубчатых колес внутреннего зацепления, т.е. ширина зуба и первых и вторых внутренних зубьев, указанное значение ширины L2 зуба может быть принято удовлетворяющим следующему условному выражению относительно общей ширины L зуба наружных зубьев:

0,3L<L2<0,5L

[0021] В пределах диапазона, в котором удовлетворяется данное условное выражение, необходимо обеспечить уменьшение ширины L2 зуба при увеличении длины L1 занижения и увеличение ширины L2 зуба при уменьшении длины L1 занижения.

[0022] В предложенной плоской волновой зубчатой передаче расстояние между центрами опор двух рядов волновых подшипников увеличивается при увеличении длины L1 занижения, как описано выше. Более того, соотношения размеров элементов заданы таким образом, что вдоль направления линии зуба центр опоры первого волнового подшипника смещен ближе к центру зацепления на стороне первого участка наружных зубьев, а центр опоры второго волнового подшипника смещен ближе к центру зацепления на стороне второго участка наружных зубьев.

[0023] Таким образом, первый участок наружных зубьев и второй участок наружных зубьев в направлении линии зуба, которые разделены участком занижения, надежно поддерживаются во всех положениях по направлению линии зуба первым и вторым волновыми подшипниками соответственно. Следовательно, может быть улучшен контакт зубьев во всех положениях по направлению линии зуба между первым участком наружных зубьев и первыми внутренними зубьями, а также контакт зубьев во всех положениях по направлению линии зуба между вторым участком наружных зубьев и вторыми внутренними зубьями. Распределение нагрузки на тела качения в волновых подшипниках генератора волн может быть выровнено, и максимальная нагрузка на волновые подшипники может быть снижена.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением, может быть повышена усталостная прочность корня зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и увеличена нагрузочная способность волновой зубчатой передачи. Кроме того, может быть увеличен срок службы волновых подшипников генератора волн.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0025] На фиг. 1 изображен вид с торца и продольный разрез плоской волновой зубчатой передачи в соответствии с настоящим изобретением; и

на фиг. 2 изображен схематический чертеж, показывающий основные детали плоской зубчатой передачи, представленной на фиг. 1.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] Далее приведено описание варианта осуществления плоской волновой зубчатой передачи в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[0027] На фиг. 1(a) изображен вид с торца плоской волновой зубчатой передачи, и на фиг. 1(b) изображен продольный разрез, показывающий область, разрезанную вдоль линии b-b, показанной на фиг. 1(a). На фиг. 2 изображен схематический чертеж гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и генератора волн волновой зубчатой передачи. Плоская волновая зубчатая передача 1 (далее называемая «волновой зубчатой передачей 1»), содержит первое кольцевое жесткое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления, второе кольцевое жесткое зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления, цилиндрическое гибкое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления, состоящее из тонкостенного упругого тела, выполненного с возможностью изгиба в радиальном направлении, и генератор 5 волн с эллипсоидным контуром.

[0028] Первое и второе жесткие зубчатые колеса 2, 3 внутреннего зацепления расположены соосно друг с другом и параллельно в направлении центральной оси 1а зубчатой передачи с небольшим зазором между указанными двумя зубчатыми колесами. В данном примере первое жесткое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления является зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным с неподвижной стороны и закрепленным без возможности вращения, и число первых внутренних зубьев 2а этого зубчатого колеса обозначено Zc1. Второе жесткое зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления является зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным со стороны привода и установленным с возможностью вращения, и число вторых внутренних зубьев За этого зубчатого колеса обозначено Zc2. Число Zc1 первых внутренних зубьев 2а на 2n (n - положительное целое число) больше, чем число Zc2 вторых внутренних зубьев 3а. Второе жесткое зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления представляет собой элемент вывода замедленного вращения волновой зубчатой передачи 1.

[0029]Цилиндрическое гибкое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления расположено соосно с внутренней стороны первого и второго жестких зубчатых колес 2, 3 внутреннего зацепления. Гибкое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления содержит цилиндрическое тело 6, состоящее из тонкостенного упругого тела, выполненного с возможностью изгиба в радиальном направлении, и наружные зубья 7, выполненные на кольцевой наружной периферической поверхности цилиндрического тела 6. Наружные зубья 7 выполнены с возможностью зацепления с первыми и вторыми внутренними зубьями 2а, 3а, и число Zf наружных зубьев равно числу Zc2 вторых внутренних зубьев 3а со стороны привода.

[0030] Наружные зубья 7 имеют ширину L зуба, по существу охватывающую первые и вторые внутренние зубья 2а, 3а. Первый участок 8 наружных зубьев, обращенный к первым внутренним зубьям 2а, выполнен с одной стороны наружных зубьев 7 по направлению линии зуба, а второй участок 9 наружных зубьев, обращенный ко вторым внутренним зубьям 3а, выполнен с другой стороны. Участок наружных зубьев 7 между первым и вторым участками 8, 9 наружных зубьев является участком 10 занижения.

[0031] Генератор 5 волн представляет собой элемент ввода вращения волновой зубчатой передачи 1. Генератор 5 волн содержит жесткий кулачок 11 с эллипсоидным контуром, а также первый волновой подшипник 12 и второй волновой подшипник 13, которые установлены на наружной периферической эллипсоидной поверхности жесткого кулачка 11. В качестве первого и второго волновых подшипников 12, 13 используют шарикоподшипники.

[0032] Генератор 5 волн установлен с внутренней стороны цилиндрического тела 6 гибкого зубчатого колеса 4 внешнего зацепления и подвергает указанное гибкое зубчатое колесо 4 изгибу с получением эллипсоидной формы. На обоих концах большой оси гибкого зубчатого колеса 4 внешнего зацепления, изгибаемого с получением эллипсоидной формы, первый участок 8 наружных зубьев входит в зацепление с первыми внутренними зубьями 2а, а второй участок 9 наружных зубьев входит в зацепление со вторыми внутренними зубьями 3а. Когда электродвигатель (не показан) или т.п.вызывает вращение генератора 5 волн, положения, в которых первые и вторые жесткие зубчатые колеса 2, 3 внутреннего зацепления и гибкое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления входят в зацепление, перемещаются в окружном направлении. Таким образом, возникает относительное вращение, соответствующее разнице в числе зубьев, между первым жестким зубчатым колесом 2 внутреннего зацепления и гибким зубчатым колесом 4 внешнего зацепления, имеющими разное число зубьев. Второе жесткое зубчатое колесо 3 внутреннего зацепления, имеющее такое же число зубьев, как и гибкое зубчатое колесо 4 внешнего зацепления, вращается вместе с указанным гибким зубчатым колесом 4, и со второго жесткого зубчатого колеса 3 внутреннего зацепления выводят замедленное вращение на сторону нагрузки (не показана).

[0033] Участок занижения

Далее со ссылкой в первую очередь на фиг. 2 приводится описание формы участка 10 занижения, выполненного на наружных зубьях 7.

[0034] Во-первых, первый участок 8 наружных зубьев и второй участок 9 наружных зубьев 7 обращены к первым внутренним зубьям 2а и вторым внутренним зубьям 3а соответственно. В данном примере соответствующие значения ширины L(2), L(3) зуба первых и вторых внутренних зубьев 2а, 3а по существу одинаковы. При использовании центрального положения 7а наружных зубьев 7 по направлению линии зуба в качестве границы одна сторона представляет собой первый участок 8 наружных зубьев, другая сторона представляет собой второй участок 9 наружных зубьев, и оба участка 8, 9 имеют одинаковую ширину зуба. Когда значения ширины L(2), L(3) зуба первых внутренних зубьев 2а и вторых внутренних зубьев 3а отличаются друг от друга, первый участок 8 наружных зубьев и второй участок 9 наружных зубьев также имеют соответственно разные значения ширины зуба.

[0035] Участок 10 занижения, или разгрузочный участок, выполнен посредством выполнения занижения на центральной части наружных зубьев 7 по направлению линии зуба. Длина участка 10 занижения в направлении линии зуба обозначена L1, и его центр совпадает с центральным положением 7а наружных зубьев 7. Занижение на участке 10 занижения выполнено таким образом, что величина занижения от вершины наружного зуба 7 достигает максимального значения в центральном положении 7а по направлению линии зуба участка 10 занижения. В данном примере занижение выполнено таким образом, что центральное положение 7а имеет самую глубокую вогнутую поверхность. Кроме того, занижение может быть выполнено с образованием формы перевернутой трапеции вместо вогнутой поверхности.

[0036] В частности, при ширине L, заданной как общая ширина зуба наружных зубьев 7, длина L1 занижения участка 10 занижения в направлении линии зуба принята величине, удовлетворяющей следующему условному выражению:

0,1L<L1<0,5L

[0037] Принимая PCD за диаметр делительной окружности недеформированных цилиндрических наружных зубьев 7, и t за максимальную величину занижения в направлении высоты зуба от вершины 7b наружных зубьев 7 на участке 10 занижения, максимальная величина t занижения принята величине, удовлетворяющей следующему условному выражению:

3,3×10^-4<t/PCD<6,3×10^-4

[0038] Расстояние между центрами шарикоподшипников

Далее со ссылкой на фиг. 2 приведено описание расстояния между центрами шарикоподшипников (расстояния между центрами опор) первого и второго волновых подшипников 12, 13.

[0039] С одной стороны вдоль направления центральной оси в жестком кулачке 11 генератора 5 волн выполнена первая наружная периферическая поверхность 11а фиксированной ширины с эллипсоидным контуром, а с другой стороны выполнена вторая наружная поверхность 11b фиксированной ширины с эллипсоидным контуром. Первая наружная периферическая поверхность 11а и вторая наружная периферическая поверхность 11b представляют собой наружные периферические поверхности, имеющие одинаковую форму. Первый волновой подшипник 12 установлен на первой наружной периферической поверхности 11а изогнутым с получением эллипсоидной формы, а второй волновой подшипник 13 установлен на второй наружной периферической поверхности 11b изогнутым с получением эллипсоидной формы. В настоящем примере первый и второй волновые подшипники 12, 13 являются одинаковыми. Когда первый и второй участки 8, 9 наружных зубьев имеют разную ширину зуба, применяют соответственно первый и второй волновые подшипники 12, 13 разных размеров.

[0040] Центры 12а, 13а шарикоподшипников первого волнового подшипника 12 и второго волнового подшипника 13 равноудалены вдоль направления линии зуба от центрального положения 7а наружных зубьев 7 по направлению линии зуба. Если Lo задано как расстояние между центрами шарикоподшипников, указанное расстояние Lo между центрами шарикоподшипников увеличивается и уменьшается при увеличении или уменьшении длины L1 занижения. Значение расстояния Lo между центрами шарикоподшипников принято удовлетворяющим следующему условному выражению:

0,35L<Lo<0,7L

[0041] Соотношение расстояния между центрами шарикоподшипников и длины занижения

Далее, поскольку первый участок 8 наружных зубьев поддерживается первым волновым подшипником 12, и второй участок 9 наружных зубьев поддерживается вторым волновым подшипником 13, участок 10 занижения расположен между центрами опор первого и второго волновых подшипников 12, 13 вдоль направления линии зуба наружных зубьев.

[0042] Длина L1 занижения участка 10 занижения наружных зубьев 7 удовлетворяет следующему условному выражению относительно расстояния между центрами опор первого и второго волновых подшипников 12, 13, т.е. расстояния Lo между центрами шарикоподшипников:

0,3Lo<L1<0,7Lo

[0043] Соотношение ширины зуба наружных зубьев и ширины зуба внутренних зубьев

Первое и второе жесткие зубчатые колеса 2, 3 внутреннего зацепления входят в зацепление с первым и вторым участками 8, 9 наружных зубьев, ширина зуба которых увеличивается и уменьшается в соответствии с длиной L1 занижения разгрузочного участка. Следовательно, ширина зуба первого и второго жестких зубчатых колес 2, 3 внутреннего зацепления также увеличивается или уменьшается в соответствии с длиной занижения L1.

[0044] В частности, при ширине L2 зуба, заданной как ширина зуба первого и второго жестких зубчатых колес 2, 3 внутреннего зацепления, т.е. соответствующая ширина L(2), L(3) зуба первых и вторых внутренних зубьев 2а, 3а, указанное значение ширины L2 зуба принято удовлетворяющим следующему условному выражению относительно общей ширины L зуба наружных зубьев 7:

0,3L<L2<0,5L

[0045] В пределах диапазона, в котором удовлетворяется данное условное выражение, ширина L2 зуба уменьшается при увеличении длины L1 занижения и увеличивается при уменьшении длины L1 занижения.

[0046] Как описано выше, в волновой зубчатой передаче 1, представленной в данном примере, занижение выполнено на центральном участке наружных зубьев 7 по направлению линии зуба. Таким образом, может быть уменьшена концентрация напряжения в центральном участке наружных зубьев 7 по направлению линии зуба и ослаблена деформация кручения наружных зубьев 7. В результате, на отдельных участках наружных зубьев 7 по направлению линии зуба поддерживают удовлетворительное состояние зацепления, нагрузка на боковую поверхность зуба может быть выровнена на всех участках наружных зубьев 7 по направлению линии зуба, и может быть повышена усталостная прочность корня зуба наружных зубьев 7.

[0047] Так как расстояние Lo между центрами шарикоподшипников в генераторе 5 волн установлено, как описано выше, опорная жесткость может быть увеличена и на первом участке 8 наружных зубьев, который входит в зацепление с первыми внутренними зубьями 2а, и на втором участке 9 наружных зубьев, который входит в зацепление со вторыми внутренними зубьями 3а. Таким образом, поддерживают удовлетворительное состояние зацепления на всех участках наружных зубьев 7 по направлению линии зуба. Колебания нагрузки, воздействующей на шарики в волновых подшипниках 12, 13 генератора 5 волн могут быть уменьшены, и максимальная нагрузка на волновые подшипники может быть снижена.

[0048] Таким образом, может быть получена волновая зубчатая передача, обладающая высокой нагрузочной способностью, и увеличен срок службы генератора 5 волн.

Изобретение относится к зубчатым передачам. Плоская волновая зубчатая передача содержит первое жесткое колесо внутреннего зацепления, второе жесткое колесо внутреннего зацепления и цилиндрическое гибкое колесо внешнего зацепления. Между первым участком наружных зубьев и вторым участком наружных зубьев гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления выполнен участок занижения. Длина L1 участка занижения в направлении линии зуба находится в пределах диапазона 0,1-0,5 ширины L зуба наружных зубьев. Максимальная величина t занижения от вершины наружного зуба на участке занижения удовлетворяет выражению

3,3×10^-4< t/PCD < 6,3×10^-4,

где PCD - диаметр делительной окружности наружных зубьев. Обеспечивается повышение нагрузочной способности волновой передачи. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Плоская волновая зубчатая передача, содержащая:

- первое жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, содержащее первые внутренние зубья с первым числом зубьев;

- второе жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления, расположенное смежно и соосно с первым жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления и содержащее вторые внутренние зубья со вторым числом зубьев, отличающимся от первого числа зубьев;

- цилиндрическое гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления, расположенное соосно с внутренними сторонами первого и второго жестких зубчатых колес внутреннего зацепления, содержащее наружные зубья, выполненные с возможностью зацепления с первыми внутренними зубьями и вторыми внутренними зубьями, и выполненное с возможностью изгиба в радиальном направлении; и

- генератор волн, расположенный с внутренней стороны гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления и выполненный с возможностью его изгиба с получением некруговой формы, для обеспечения частичного зацепления наружных зубьев с первыми и вторыми внутренними зубьями;

причем наружные зубья разделены на первый участок наружных зубьев, обращенный к первым внутренним зубьям, и второй участок наружных зубьев, обращенный ко вторым внутренним зубьям, участком занижения, выполненным на участке наружных зубьев, расположенном в центральной части вдоль направления линии зуба наружных зубьев, и образованным на протяжении заданной длины в направлении линии зуба;

причем участок занижения подвергнут занижению с обеспечением наименьшей высоты зуба в центре участка занижения по направлению линии зуба; и

генератор волн содержит первый волновой подшипник для поддержки первого участка наружных зубьев и второй волновой подшипник для поддержки второго участка наружных зубьев;

причем длина L1 занижения участка занижения в направлении линии зуба удовлетворяет условному выражению

0,1L<L1<0,5L,

где L - общая ширина зуба наружных зубьев; и

максимальная величина t занижения в направлении высоты зуба от вершины наружных зубьев на участке занижения удовлетворяет условному выражению

3,3×10^-4<t/PCD<6,3×10^-4,

где PCD - диаметр делительной окружности наружных зубьев.

2. Плоская волновая зубчатая передача по п. 1,

в которой при Lо, представляющем собой расстояние между центрами опор первого и второго волновых подшипников,

расстояние Lо между центрами опор увеличивается и уменьшается при увеличении или уменьшении длины L1 занижения; и

расстояние Lо между центрами опор удовлетворяет следующему условному выражению:

0,35L<Lo<0,7L.

3. Плоская волновая зубчатая передача по п. 2,

в которой длина L1 занижения удовлетворяет следующему условному выражению относительно расстояния Lo между центрами опор:

0,3Lo<L1<0,7Lo.

4. Плоская волновая зубчатая передача по п. 3,

в которой ширина L2 зуба, представляющая собой ширину зуба каждого из первого и второго жестких зубчатых колес внутреннего зацепления, удовлетворяет следующему условному выражению относительно общей ширины L зуба наружных зубьев:

0,3L<L2<0,5L;

причем ширина L2 зуба уменьшается при увеличении длины L1 занижения и увеличивается при уменьшении длины L1 занижения.