CN100346091C - 一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置。本发明采用设计和制造技术都十分成熟的渐开线作为柔轮和刚轮的齿廓，其特征在于：在柔轮具有外齿的一段长度上，沿齿长取多个垂直于柔轮轴线的截面，根据各个截面不同的径向变形系数设计该截面柔轮和刚轮的渐开线齿廓，从而得到沿齿长连续变化参数的渐开线齿廓，以此方法实现轮齿的三维修形，改善谐波传动产品齿的啮合情况，增加受载后的啮合齿数和啮合齿的接触面积，达到以较低的制造成本得到谐波传动产品性能显著提高的目的。

Description

一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置

技术领域

本发明涉及一种机械传动装置，特别是涉及一种采用渐开线齿廓的柔轮和刚轮的谐波传动装置。

背景技术

谐波传动减速器是上世纪50年代由C.W.Musser发明的一种新型传动装置(见美国专利2906143)，其具有外齿的柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮轮廓是椭圆或其他近似椭圆的曲线，凸轮的轮廓曲线可以用极坐标表示，其与凸轮中心对称的两个向径最大的点的连线称为凸轮的长轴。波发生器装在柔轮的开口端(即远离柔轮底部的一端)，该开口端被波发生器撑成椭圆或其他近似椭圆的曲线，使其外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，若刚轮固定不动，波发生器每旋转一周，柔轮会反方向旋转2n个齿的角度，从而实现减速和传递动力的作用。

图1示谐波传动减速器几个主要零部件的位置，图中1为柔轮，2为刚轮，3为柔性轴承，4为凸轮，3与4装配后成为波发生器。

图2A、图2B示波发生器装入杯形柔轮后柔轮的变形情况，其中图2A是长筒柔轮的变形情况，图2B是短筒柔轮的变形情况，两图均为通过凸轮长轴的剖面。帽形柔轮变形后柔轮筒体的变形情况与杯形柔轮相同。

波发生器是装在柔轮的开口端，使柔轮的开口端发生变形成为椭圆或其他近似椭圆的曲线，柔轮筒体壁厚的中线称为中性层，柔轮变形前中性层的形状是圆形，柔轮变形后中性层的形状是椭圆或其他近似椭圆的曲线，其长轴的一半与变形前的圆形半径之差称为径向变形量，径向变形量与齿轮模数之比称为径向变形系数。沿柔轮带有外齿的一段齿长可以取多个垂直于柔轮轴线的截面，不同截面处径向变形系数是不同的。图2中示三个主要截面的位置，A-A截面位于柔轮齿长接近开口的一端，下文中称之为前截面，B-B截面位于柔轮齿长的中部，下文中称之为中截面，C-C截面位于柔轮齿长的另一端，下文中称之为后截面。由图可见，前截面径向变形系数较大，后截面径向变形系数较小，中截面径向变形系数为上述前后两个截面径向变形系数的中间值。

长筒柔轮由于筒体较长，其前截面与后截面径向变形系数之差比较小，而短筒柔轮由于筒体较短，其前截面与后截面径向变形系数之差就比较大。因此，对于长筒柔轮的谐波传动产品，根据柔轮中截面的径向变形系数设计柔轮和刚轮齿廓的渐开线参数，让齿廓形状沿齿长方向基本不变，仅对齿顶圆作适当变化以避免干涉，是可行的，而对于短筒柔轮的谐波传动产品，如果仍旧让柔轮和刚轮的齿廓形状沿齿长方向基本不变，仅对齿顶圆作适当变化，由于其前截面与后截面径向变形系数之差比较大，往往发生干涉和破坏。但短筒柔轮的谐波传动产品由于性能更优良而有很大的市场需求，因此有人设计了各种适用于短筒柔轮谐波传动产品的特殊齿廓。

例如美国专利5458023提出的一种齿廓，由两段圆弧和一段直线组成，如图3所示，这种齿廓虽然可以改善谐波传动产品轮齿的啮合情况，但加工比较困难，成本较高。

又如中国专利CN1142864A提出的一种齿廓，如图4所示，其柔轮和刚轮齿廓是根据相对运动的轨迹曲线按照某种比例放大而求得的凸形曲线和凹形曲线，这种齿廓虽然可以改善谐波传动产品轮齿的啮合情况，但加工比较困难，成本较高。

又如美国专利6467375B1提出的一种齿廓，如图5所示，其柔轮和刚轮的基本齿廓都是渐开线，该专利提到了可以对柔轮齿的前后两段长度进行铲齿处理以避免干涉，如图6所示，却没有提到如何沿齿的长度改变齿廓的渐开线参数以改善齿的啮合情况，因此仍不能在齿的全部长度上都得到好的啮合效果。

又如美国专利2005/0044986A1提出的一种齿廓，如图7所示，其柔轮齿廓的主要部分是圆弧，在齿的长度上形状无变化，其刚轮的齿廓则在齿的长度上形状有变化，其齿廓的主要部分也是圆弧，或近似的采用渐开线。该专利要求柔轮和刚轮互相啮合的齿在啮合点符合或近似符合Euler-Savary方程。所提出的齿廓只有刚轮可以近似的采用渐开线，柔轮仍然是较难加工的圆弧齿廓。

又如中国专利CN2481905Y提出的一种齿廓，如图8和图9所示，其柔轮和刚轮均采用三维修形渐开线齿廓，但其所述的三维修形渐开线齿廓仅让柔轮和刚轮的齿顶圆直径沿齿的长度方向变化，而未让柔轮或刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向变化，因此仍不能在齿的全部长度上都得到好的啮合效果。

又如日本专利特开平5-209655提出的一种柔轮和刚轮均采用渐开线齿廓的谐波传动装置，其柔轮和刚轮的渐开线齿廓取相同的原始齿形角，该专利考虑到柔轮沿齿的长度方向变形系数的变化，采取让刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向不变，让柔轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向根据柔轮不同截面的不同径向变形系数进行变化的设计方法，并提出了根据刚轮渐开线齿廓不变的变位系数和柔轮不同截面的不同径向变形系数计算柔轮不同截面的不同变位系数的一种计算公式。

该专利提出的设计方法，实际上是对柔轮渐开线齿廓的齿厚进行三维修形，以达到在柔轮和刚轮均采用渐开线齿廓的情况下，改善其轮齿啮合情况的目的，但由于该专利仅对柔轮渐开线齿廓的一个参数即其变位系数沿齿的长度方向进行变化，没有对柔轮和刚轮渐开线齿廓的更多参数进行变化，以获得更好的轮齿啮合情况。

以下是该专利的一些不足之处：

1、该专利仅提到让柔轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向进行变化，没有提到同时应沿齿的长度方向对两齿轮或其中之一的齿高进行相应的变化以避免干涉。

2、该专利仅让柔轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向变化，没有提到必要时也可以让刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向适当变化，以便减小柔轮渐开线齿廓的变位系数变化的幅度，避免柔轮渐开线齿廓的变位系数变化的幅度过大影响柔轮强度，也没有提到可以让柔轮渐开线齿廓的变位系数不变，仅让刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿的长度方向变化。

3、谐波传动装置中可以采用多种不同轮廓的凸轮，如椭圆凸轮，余弦凸轮，二力作用凸轮，四力作用凸轮等，该专利未对不同轮廓的凸轮对计算公式的影响进行分析。实际上，对于不同轮廓的凸轮，计算柔轮和刚轮齿廓的公式是不同的，该专利所提出的一种计算柔轮变位系数的公式是不能适用于多种情况的。

4、该专利限定刚轮与柔轮渐开线齿廓取相同的原始齿形角，没有提到根据对啮合间隙的要求，柔轮和刚轮渐开线齿廓的原始齿形角也可以取不同的值。

发明内容

为了避免上述的各个专利和现有技术的不足之处，兼顾产品性能的显著提高和较低的制造成本，本发明提供一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，适用于各种具有杯形或帽形柔轮的谐波传动产品，特别适用于性能更优良的短筒柔轮谐波传动产品。

为了实现上述目的，本发明提供一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其具有外齿的杯形或帽形柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮的轮廓是椭圆或二力作用曲线或四力作用曲线或向径的增量为相角的余弦函数的曲线，柔轮的外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，上述柔轮可以是长筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径相等，也可以是短筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径的一半相等，其特点在于，所述柔轮和刚轮的齿廓全部采用渐开线，所述刚轮其渐开线齿廓的变位系数为根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿长方向连续变化为从前截面到后截面逐渐变小。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值相同。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值不同。

为了实现上述目的，本发明提供一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其具有外齿的杯形或帽形柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮的轮廓是椭圆或二力作用曲线或四力作用曲线或向径的增量为相角的余弦函数的曲线，柔轮的外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，上述柔轮可以是长筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径相等，也可以是短筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径的一半相等，其特征在于，所述柔轮和刚轮的齿廓全部采用渐开线，所述柔轮和刚轮其中之一其渐开线齿廓的变位系数为根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化，另一个保持不变；所述柔轮和刚轮其中之一的齿顶圆直径为根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化，另一个保持不变。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述柔轮渐开线齿廓的变位系数和齿顶圆直径为保持不变；所述刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿长方向连续变化为从前截面到后截面逐渐变小，所述刚轮的齿顶圆直径为从前截面到后截面逐渐变大。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述刚轮渐开线齿廓的变位系数和齿顶圆直径为保持不变，所述柔轮渐开线齿廓的变位系数，沿齿长方向连续变化，从前截面到中截面为逐渐变大，从中截面到后截面变化减慢，后截面附近再变略小，所述柔轮的齿顶圆直径为从前截面到后截面逐渐变小。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值相同。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值不同。

为了实现上述目的，本发明还提供一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其具有外齿的杯形或帽形柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮的轮廓是椭圆或二力作用曲线或四力作用曲线或向径的增量为相角的余弦函数的曲线，柔轮的外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，上述柔轮可以是长筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径相等，也可以是短筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径的一半相等，其特征在于，所述柔轮和刚轮的齿廓全部采用渐开线，所述柔轮和刚轮渐开线齿廓的变位系数、齿顶圆直径是根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化的。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值相同。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值不同。

上述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特点在于，所述柔轮和刚轮渐开线齿廓的变位系数、齿顶圆直径为从前截面到后截面逐渐变小。

本发明的功效在于，采用设计和制造技术都十分成熟的渐开线作为柔轮和刚轮的齿廓，在柔轮具有外齿的一段长度上，沿齿长取多个垂直于柔轮轴线的截面，根据各个截面不同的径向变形系数设计该截面的渐开线齿廓，从而得到沿齿长连续变化参数的渐开线齿廓，以此方法实现轮齿的三维修形，改善谐波传动产品齿的啮合情况，增加受载后的啮合齿数和啮合齿的接触面积，从而达到以较低的制造成本得到谐波传动产品性能显著提高的目的。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1谐波传动减速器几个主要零部件的位置；

图2A、图2B波发生器装入杯形柔轮后柔轮的变形情况；

图3美国专利5458023提出的一种齿廓；

图4中国专利CN1142864A提出的一种齿廓；

图5美国专利6467375B1提出的一种齿廓；

图6美国专利6467375B1提出的对柔轮齿的前后两段长度进行铲齿的示意图；

图7美国专利2005/0044986A1提出的一种齿廓；

图8中国专利CN2481905Y提出的一种柔轮齿廓；

图9中国专利CN2481905Y提出的一种柔轮齿廓的齿向剖面；

图10柔轮与刚轮的啮合情况；

图11本发明第一实施例所取柔轮各截面的位置；

图12本发明第四个实施例前、中、后三个截面柔轮和刚轮的齿在啮合过程中不同时刻的相对位置。

具体实施方式

本发明采用直接计算空载时柔轮和刚轮互相啮合的各对齿之间的间隙的方法对柔轮和刚轮的齿廓进行设计计算。这种方法不但适用于柔轮和刚轮采用渐开线齿廓时的情况，也适用于柔轮和刚轮采用非渐开线齿廓时的情况，并且适用于采用任何种类的凸轮轮廓的情况。以下以柔轮和刚轮采用渐开线齿廓为例，对这种设计计算方法作简单说明。

在设计中遵循以下两条原则。

1、柔轮的中性层变形后不伸长也不缩短；

2、柔轮变形后齿廓的形状不变，齿廓的对称线与中性层变形后所形成曲线的法线重合。

根据上述的第一条原则和凸轮轮廓曲线的方程式，可以确定柔轮中性层变形后所形成曲线的方程式，根据上述的第二条原则和初步选定的柔轮和刚轮的渐开线齿廓参数，可以确定柔轮变形后在某特定的静止状态下，即柔轮某个齿和刚轮某个齿间的齿廓对称线均与凸轮长轴重合时，柔轮和刚轮所有各齿的位置，此静止状态下柔轮和刚轮所有各齿齿廓上所有各点的以凸轮圆心为原点，以凸轮长轴为极轴的极坐标均可求得，柔轮和刚轮各对齿该状态下的间隙也可以求得。图10示柔轮和刚轮在静止状态下所有各齿的位置。

以上所述的状态仅是一个特定的静止状态，在啮合过程中还有其他的状态，即柔轮各个齿和刚轮各个齿间的齿廓对称线均不与凸轮长轴重合的状态，但由于柔轮与刚轮在啮合过程中间隙是连续变化的，每对齿之间的间隙随时间连续变化的曲线可以根据这种静止状态下的计算求得。

对于已知其径向变形系数的某一截面，只要柔轮各齿与对应的刚轮齿间之间的间隙均非负数，就不会有干涉，只要在一定的啮合区域内柔轮各齿与对应的刚轮齿间之间的间隙均小于一个预先规定的足够小的正数值(该数值根据谐波传动产品的不同规格和性能要求而定)，就可以实现承载情况下的正常运转。

如果上述条件不能满足，就要调整柔轮和刚轮的渐开线齿廓的各种参数，包括变位系数，齿高等，必要时还可以让柔轮和刚轮渐开线齿廓的原始齿形角取不同的值，也可以调整柔轮的径向变形系数，直到得到满意的结果为止。

以上的设计计算方法在多种谐波传动产品上应用均获得成功，但过去应用这种设计计算方法时仅限于计算柔轮的一个截面即中截面，没有对多个径向变形系数不同的截面分别进行计算。

本发明采取的解决办法是在柔轮的全部齿长上多取一些截面，根据每个截面不同的径向变形系数分别设计柔轮和刚轮的渐开线齿廓，可以让柔轮和刚轮之中的任意一个其渐开线齿廓主要参数不变(指其原始齿形角和变位系数不变，其齿顶圆直径可以沿齿长方向连续变化)，让另一个的渐开线齿廓参数沿齿长方向连续变化，也可以让柔轮和刚轮二者的渐开线齿廓参数都沿齿长方向连续变化。

以下介绍本发明的几个具体实施例。

第一个实施例为一短筒柔轮谐波传动产品，速比为100，柔轮和刚轮齿数分别为200和202，柔轮内径为60毫米，柔轮筒体长度为31毫米，模数为0.3，柔轮和刚轮渐开线齿廓的原始齿形角均为20度，凸轮轮廓为椭圆。该实施例柔轮外齿的长度为10毫米，柔轮中截面距离柔轮底部25毫米，该处的径向变形系数与凸轮的径向变形系数相同，为0.88，设计时对柔轮在其齿长上共取九个截面，所取各截面的位置如图11所示，各截面的径向变形系数由开口端至后端分别为1.04，1.0，0.96，0.92，0.88，0.84，0.8，0.76，0.72。

该实施例刚轮渐开线齿廓的变位系数在刚轮齿的全长上不变，柔轮则沿齿长方向连续改变其渐开线齿廓的变位系数，同时柔轮和刚轮的齿顶圆直径均须连续改变。

该实施例已经成功实施，产品的性能与柔轮内径同为为60毫米，速比同为100的长筒柔轮谐波传动产品相比，在承载能力和刚度方面，均有所提高。

根据初步决定的刚轮渐开线齿廓的变位系数，对柔轮每个截面渐开线齿廓的变位系数以及两轮的齿高分别进行计算，具体计算公式可参看《中国科学院电工研究所论文报告集(2)》1980年6月(计算谐波齿轮齿形参数的一种方法)。计算结果如下。

柔轮渐开线齿廓的变位系数沿齿长的变化是非线性的，从前截面到中截面变位系数是逐渐变大的，从中截面到后截面变位系数的变化减慢，为了避免啮出时的干涉，在后截面附近变位系数还需要变小到略小于中截面处的值。

柔轮齿顶圆直径的变化是从前截面到后截面逐渐变小，这是为了避免啮出时的干涉，因为径向变形系数是从前截面到后截面逐渐变小的，而在小的径向变形系数情况下容易发生啮出时的干涉，必须减小柔轮的齿高，也就是减小柔轮的齿顶圆直径。

刚轮齿顶圆直径的变化也是从前截面到后截面逐渐变小，以适应径向变形系数的变化。

第二实施例与第一个实施例产品规格相同，但柔轮和刚轮均沿齿长方向连续改变其渐开线齿廓的变位系数，同时柔轮和刚轮的齿顶圆直径均须连续改变。

为了减小柔轮渐开线齿廓的变位系数变化的幅度，避免柔轮渐开线齿廓的变位系数变化的幅度过大影响柔轮强度，本实施例采用柔轮和刚轮均沿齿长方向连续改变其渐开线齿廓的变位系数的方法。其中刚轮变位系数从前截面到后截面逐渐变小，设计中应先确定其变化的量和具体数值，柔轮各截面渐开线齿廓的变位系数即根据刚轮各截面变位系数的值进行计算。本实施例中柔轮各截面渐开线齿廓的变位系数从前截面到后截面是逐渐变小的，变化的幅度比较小，这样柔轮齿根下的壁厚变化较小，对柔轮强度是有利的。

本实施例柔轮和刚轮齿顶圆直径的变化与上例基本相同，都是从前截面到后截面逐渐变小。

第三个实施例为一短筒柔轮谐波传动产品，速比为50，柔轮和刚轮齿数分别为100和102，柔轮内径为60毫米，柔轮筒体长度为31毫米，模数为0.6，柔轮和刚轮渐开线齿廓的原始齿形角均为20度，凸轮轮廓为四力作用曲线。

该实施例柔轮外齿的长度为9毫米，柔轮中截面距离柔轮底部25毫米，该处的径向变形系数为0.88，设计时对柔轮在其齿长上共取七个截面，各截面的径向变形系数由开口端至后端分别为1.0，0.96，0.92，0.88，0.84，0.8，0.76。

该实施例刚轮渐开线齿廓的变位系数在齿的全长上不变，柔轮则沿齿长方向连续改变其渐开线齿廓的变位系数，同时柔轮和刚轮的齿顶圆直径均须连续改变。

柔轮渐开线齿廓的变位系数沿齿长的变化是非线性的，从前截面到中截面变位系数是逐渐变大的，从中截面到后截面变位系数的变化减慢，为了避免啮出时的干涉，在后截面附近变位系数还需要变小到略小于中截面处的值。

柔轮齿顶圆直径的变化是从前截面到后截面逐渐变小，这是为了避免啮出时的干涉，因为径向变形系数是从前截面到后截面逐渐变小的，而在小的径向变形系数情况下容易发生啮出时的干涉，必须减小柔轮的齿高，也就是减小柔轮的齿顶圆直径。

刚轮齿顶圆直径的变化也是从前截面到后截面逐渐变小，以适应径向变形系数的变化。

第四个实施例与第三个实施例产品规格相同，但柔轮和刚轮渐开线齿廓的原始齿形角取不同的值，柔轮为20度，刚轮为18度，这样可以使得柔轮和刚轮的齿在啮合中的接触点靠近刚轮的齿顶，也就是靠近柔轮的齿根，对柔轮强度是有利的。

本实施例柔轮渐开线齿廓的变位系数和齿顶圆直径在齿的全长上均不变，刚轮则沿齿长方向连续改变其渐开线齿廓的变位系数，变位系数的变化方式是由前截面至后截面逐渐变小，同时刚轮的齿顶圆直径沿齿长方向从前截面到后截面逐渐变大，以避免啮出时的干涉。

图12所示该实施例前、中、后三个截面柔轮和刚轮的齿在啮合过程中不同时刻的相对位置。

当然，本发明还可有其他多种实施例，刚轮和柔轮变位系数和齿顶圆直径的变化方式也不限于上述几个实施例所提到的几种方式。总之，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1、一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其具有外齿的杯形或帽形柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮的轮廓是椭圆或二力作用曲线或四力作用曲线或向径的增量为相角的余弦函数的曲线，柔轮的外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，上述柔轮可以是长筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径相等，也可以是短筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径的一半相等，其特征在于，所述柔轮和刚轮的齿廓全部采用渐开线，所述刚轮其渐开线齿廓的变位系数为根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化。

2、根据权利要求1所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿长方向连续变化为从前截面到后截面逐渐变小。

3、根据权利要求1所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值相同。

4、根据权利要求1所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值不同。

5、一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其具有外齿的杯形或帽形柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮的轮廓是椭圆或二力作用曲线或四力作用曲线或向径的增量为相角的余弦函数的曲线，柔轮的外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，上述柔轮可以是长筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径相等，也可以是短筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径的一半相等，其特征在于，所述柔轮和刚轮的齿廓全部采用渐开线，所述柔轮和刚轮其中之一其渐开线齿廓的变位系数为根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化，另一个保持不变；所述柔轮和刚轮其中之一的齿顶圆直径为根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化，另一个保持不变。

6、根据权利要求5所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮渐开线齿廓的变位系数和齿顶圆直径为保持不变；所述刚轮渐开线齿廓的变位系数沿齿长方向连续变化为从前截面到后截面逐渐变小，所述刚轮的齿顶圆直径为从前截面到后截面逐渐变大。

7、根据权利要求5所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述刚轮渐开线齿廓的变位系数和齿顶圆直径为保持不变，所述柔轮渐开线齿廓的变位系数，沿齿长方向连续变化，从前截面到中截面为逐渐变大，从中截面到后截面变化减慢，后截面附近再变略小，所述柔轮的齿顶圆直径为从前截面到后截面逐渐变小。

8、根据权利要求5所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值相同。

9、根据权利要求5所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值不同。

10、一种渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其具有外齿的杯形或帽形柔轮内孔中装有带凸轮和柔性轴承的波发生器，其中凸轮的轮廓是椭圆或二力作用曲线或四力作用曲线或向径的增量为相角的余弦函数的曲线，柔轮的外齿与有内齿的刚轮啮合，刚轮比柔轮多2n个齿，其中n为正整数，上述柔轮可以是长筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径相等，也可以是短筒的即柔轮筒体长度约与柔轮筒体直径的一半相等，其特征在于，所述柔轮和刚轮的齿廓全部采用渐开线，所述柔轮和刚轮渐开线齿廓的变位系数、齿顶圆直径是根据沿柔轮齿长方向所取的与柔轮轴线垂直的多个柔轮截面的不同径向变形系数和对啮合间隙的要求连续变化的。

11、根据权利要求10所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮渐开线齿廓的变位系数、齿顶圆直径为从前截面到后截面逐渐变小。

12、根据权利要求10所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值相同。

13、根据权利要求10所述的渐开线齿廓三维修形的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮和刚轮齿廓原始齿形角为取值不同。

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