諧波齒輪減速器中柔輪的諧波輸出形式可分為整體式和短筒式兩大類:
一.整體式,其中包括鐘罩式、螺釘連接式及齒嚙式;
整體式具有輸出均勻、平穩等特點,但為了吸收變形而要求筒體長、壁要薄,其中的鐘罩式結構比其余兩種更簡單,制造、安裝也方便。
二.短筒式,其中包括牙嵌式也叫城墻式和齒嚙式。
短筒式結構盡管其長度較 短,但由于柔輪屬變形輸出迫使其連接部位與連接件處于滑動摩擦狀態,從而使磨損過快;且由于剪切應力集中,在柔輪的牙嵌部位可能很快被剪斷。
鐘罩式結構尺寸,其薄壁長度L=(0.6~0.9)ds+b。
確定柔輪尺寸:
1.推薦選波高d=1.5;
2.計算周節(齒距)t=d•π/n =1.5π/2;
3.計算分度圓直徑ds=2r = t•Zs/π=0.75Zs;
4.計算齒頂圓直徑do=ds+7d/8;
5.計算齒根圓直徑di=ds – 9d/8;
6.計算分度圓齒厚dt=7t/16;
7.確定柔輪齒根壁厚H,取H≤3d;
8.確定內壁直徑 db=di-2H;
9.確定齒寬b=2倍波發生器軸承寬度+5。
注:以上單位均為毫米(mm)。
由于柔輪在運轉時處于連續彈性變形狀態,柔輪齒與剛輪齒是多齒同時嚙合,柔輪齒的磨損不象其它齒輪的磨損區在齒面上,而是發生在齒頂尖角區,直到齒頂磨損成圓角就不再發展,因而柔輪齒的抗彎強度和剪切接觸應力的計算已無意義,而應測算齒根處柔輪壁的疲勞應力。
柔輪在運行中還存在“低應力疲勞斷裂”的破壞隱患,在柔輪齒根部粗糙度所形成的“缺口”是此種疲勞破壞的“起源點(線)”,缺口越尖銳、疲勞應力越集中。 因此除將此處作成光滑圓弧外,并將此處的粗糙度適當提高,是減弱低應力疲勞斷裂的有效措施。此外,金屬材料熱處理的不均勻使局部金相組織偏大,使αKV值偏低,將導致工件的局部發脆;因此,工件在初車前應退火處理,在精車前進行調質處理。