CN113007309A - 挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 - Google Patents
挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113007309A CN113007309A CN202011039826.0A CN202011039826A CN113007309A CN 113007309 A CN113007309 A CN 113007309A CN 202011039826 A CN202011039826 A CN 202011039826A CN 113007309 A CN113007309 A CN 113007309A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- tooth
- surface roughness
- internal gear
- internal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 98
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 claims description 7
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000010862 gear shaping Methods 0.000 description 2
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
- B23F1/00—Making gear teeth by tools of which the profile matches the profile of the required surface
- B23F1/02—Making gear teeth by tools of which the profile matches the profile of the required surface by grinding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/0833—Flexible toothed member, e.g. harmonic drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/088—Profiling with corrections on tip or foot of the teeth, e.g. addendum relief for better approach contact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
- F16H2049/003—Features of the flexsplines therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
- F16H2055/176—Ring gears with inner teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
本发明的目的在于抑制齿轮中产生磨损和纵摇。本发明的挠曲啮合式齿轮装置(1)具备:起振体(10A);外齿轮(21),被起振体(10A)挠曲变形;及内齿轮(311、321),与外齿轮(21)啮合。外齿轮(21)及内齿轮(311、321)中的至少一个齿轮设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度。
Description
本申请主张基于2019年12月20日申请的日本专利申请第2019-230019号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法。
背景技术
以往,已知有一种具备挠曲变形的外齿轮及与外齿轮啮合的内齿轮的挠曲啮合式齿轮装置(例如,参考专利文献1)。
在外齿轮与内齿轮的啮合部,有时会产生磨损和纵摇。
专利文献1:日本特开2011-112214号公报
发明内容
本发明的目的在于抑制齿轮中产生磨损和纵摇。
本发明所涉及的挠曲啮合式齿轮装置构成为具备:起振体;外齿轮,被所述起振体挠曲变形;及内齿轮,与所述外齿轮啮合,其中,
所述外齿轮及所述内齿轮中的至少一个齿轮设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度。
并且,在本发明所涉及的挠曲啮合式齿轮装置的制造方法中,所述挠曲啮合式齿轮装置具备:起振体;外齿轮,被所述起振体挠曲变形;及内齿轮,与所述外齿轮啮合,该挠曲啮合式齿轮装置的制造方法具有:
研磨工序,使用具有与包括齿顶部在内的规定范围接触但并不与齿根接触的尺寸的介质对所述外齿轮及所述内齿轮中的至少一个齿轮实施滚磨。
根据本发明,能够抑制齿轮中产生磨损和纵摇。
附图说明
图1为表示本实施方式所涉及的挠曲啮合式齿轮装置的剖视图。
图2为用于说明外齿轮的齿面的精加工状态的图,其中,(a)为齿面的立体图,(b)为齿面的剖视图。
图3为用于说明内齿轮的齿面的精加工状态的图,其中,(a)为齿面的立体图,(b)为齿面的剖视图。
图4为表示齿轮部件的制造方法的流程的流程图。
图中:1-挠曲啮合式齿轮装置,10-起振体轴,10A-起振体,20-外齿轮部件,21-外齿轮,31-第1内齿轮部件,311-第1内齿轮(内齿轮),32-第2内齿轮部件,321-第2内齿轮(内齿轮),Ta-外齿轮的齿顶部,Tb-内齿轮的齿顶部,Ba-外齿轮的齿根部,Bb-内齿轮的齿根部,h1-外齿轮的齿高,h2-内齿轮的齿高,D-介质半径,O1-旋转轴。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[挠曲啮合式齿轮装置的整体结构]
图1为表示本发明所涉及的挠曲啮合式齿轮装置1的剖视图。
如图1所示,挠曲啮合式齿轮装置1为筒形的挠曲啮合式齿轮装置,其具备起振体轴10、外齿轮21、第1内齿轮311、第2内齿轮321、起振体轴承12、外壳33、第1罩体34及第2罩体35。
起振体轴10为以旋转轴O1为中心进行转动的空心筒状的轴,其具有与旋转轴O1垂直的截面的外形为非圆形(例如,椭圆形)的起振体10A、设置于起振体10A的轴向上的两侧的轴部10B、10C。椭圆形并不只限定于几何学严格意义上的椭圆,其还包括大致椭圆。轴部10B、10C为与旋转轴O1垂直的截面的外形为圆形的轴。
另外,在以下说明中,将沿旋转轴O1的方向称为“轴向”,将与旋转轴O1垂直的方向称为“径向”,将以旋转轴O1为中心的旋转方向称为“周向”。并且,将轴向上的与外部的被驱动部件连结并向该被驱动部件输出减速后的运动的一侧(图中的左侧)称为“输出侧”,将与输出侧相反的一侧(图中的右侧)称为“输出相反侧”。
外齿轮21设置于外齿轮部件20的外周面。外齿轮部件20为具有挠性并且以旋转轴O1为中心的薄壁的圆筒状部件。
第1内齿轮311及第2内齿轮321以旋转轴O1为中心在起振体轴10的周围进行旋转。其中,第1内齿轮311通过在第1内齿轮部件31的内周部的相应部位设置内齿而构成。第2内齿轮321通过在第2内齿轮部件32的内周部的相应部位设置内齿而构成。
第1内齿轮311及第2内齿轮321沿轴向排列设置,并与外齿轮21啮合。其中,第1内齿轮311与外齿轮21的比轴向上的中央更靠输出相反侧的齿部啮合。另一方面,第2内齿轮321与外齿轮21的比轴向上的中央更靠输出侧的齿部啮合。
并且,第1内齿轮311的齿数设为与外齿轮21的齿数不同,第2内齿轮321的齿数设为与外齿轮21的齿数相同。
起振体轴承12例如为滚子轴承,且其配置于起振体10A与外齿轮21之间。起振体10A与外齿轮21经由起振体轴承12能够相对旋转。
起振体轴承12具有:外圈12a,其嵌入于外齿轮21的内侧;多个滚动体(滚子)12b;及保持器12c,其保持多个滚动体12b。
多个滚动体12b具有:第1组滚动体12b,其配置于第1内齿轮311的径向内侧且沿周向排列;及第2组滚动体12b,其配置于第2内齿轮321的径向内侧且沿周向排列。这些滚动体12b以起振体10A的外周面及外圈12a的内周面为滚动面而进行滚动。关于外圈12a,对应于多个滚动体12b的排列而在轴向上排列设置有两个相同形状的外圈。另外,起振体轴承12也可以具有与起振体10A分体的内圈。
在起振体轴承12及外齿轮21的轴向上的两侧设置有与它们抵接而限制它们沿轴向移动的间隔圈41、42作为限制部件。
外壳33与第1内齿轮部件31连结在一起,并且覆盖第2内齿轮321的外径侧。外壳33具有形成于其内周部的主轴承38(例如,交叉滚子轴承)的外圈部,外壳33经由该主轴承38将第2内齿轮部件32支承为旋转自如。并且,在将挠曲啮合式齿轮装置1连接于外部的对象装置时,将外壳33和第1内齿轮部件31一同紧固连结于对象装置(与被驱动部件不同的固定部件)。
第1罩体34与第1内齿轮部件31连结在一起,第1罩体34从轴向上的输出相反侧覆盖外齿轮21与第1内齿轮311之间的啮合部位。在第1罩体34与起振体轴10的轴部10B之间配置有第1轴承36(例如,球轴承),第1罩体34经由该第1轴承36将起振体轴10支承为旋转自如。
第2罩体35与第2内齿轮部件32连结在一起,第2罩体35从轴向上的输出侧覆盖外齿轮21与第2内齿轮321之间的啮合部位。第2罩体35及第2内齿轮部件32与输出减速后的运动的对象装置(被驱动部件)连结。在第2罩体35与起振体轴10的轴部10C之间配置有第2轴承37(例如,球轴承),第2罩体35经由该第2轴承37将起振体轴10支承为旋转自如。
而且,挠曲啮合式齿轮装置1还具备密封用的油封43、44、45及O型环46、47、48。
油封43配置在轴向上的输出相反侧端部的起振体轴10的轴部10B与第1罩体34之间,其抑制润滑剂向输出相反侧流出。油封44配置在轴向上的输出侧端部的起振体轴10的轴部10C与第2罩体35之间,其抑制润滑剂向输出侧流出。油封45配置于外壳33与第2内齿轮部件32之间,其抑制润滑剂从该部分流出。
O型环46设置于第1内齿轮部件31与第1罩体34之间,O型环47设置于第1内齿轮部件31与外壳33之间,O型环48设置于第2内齿轮部件32与第2罩体35之间,从而抑制润滑剂从它们之间流出。
即,润滑剂(例如,润滑脂)封入于被油封43~45及O型环46~48密封的挠曲啮合式齿轮装置1内部的密封空间S内。
[外齿轮和内齿轮的精加工状态]
接下来,对外齿轮21和内齿轮(第1内齿轮311及第2内齿轮321)的齿面的精加工状态进行说明。
图2及图3为用于说明外齿轮21及内齿轮的齿面的精加工状态的图,各图中的(a)为齿面的立体图,(b)为齿面的剖视图。另外,在图3中,将第1内齿轮311和第2内齿轮321的齿轮形状表示为相同的形状,但实际上这些齿轮的齿轮形状是不同的。
如图2中(a)及(b)所示,外齿轮21的齿顶部Ta的表面粗糙度比齿根部Ba的表面粗糙度小。表面粗糙度小的范围(即,齿顶部Ta的距离齿顶的高度(齿高方向上的长度)d1)优选为外齿轮21的齿高h1的至少10%以上,更优选为20%以上。如此设置的原因在于,针对不同尺寸、不同减速比的挠曲啮合式齿轮装置1,对外齿轮21的啮合时的齿面的表面压力状态及润滑状态进行了验证的结果,表面压力状态及润滑状态比较严峻的范围为距离齿顶10%以内的齿轮装置较多,大部分齿轮装置中为距离齿顶20%以内。并且,若设定为距离齿顶50%的范围,则包含所有齿轮装置,因此优选设定为50%以下。
如此,通过将啮合时的表面压力高且润滑状态也比较严峻从而更容易产生磨损的齿顶部Ta的表面粗糙度设为比齿根部Ba的表面粗糙度小,能够很好地提高外齿轮21的耐纵摇(pitching)特性及耐磨性。
如图3中(a)及(b)所示,第1内齿轮311及第2内齿轮321各自的齿顶部Tb的表面粗糙度比齿根部Bb的表面粗糙度小。表面粗糙度小的范围(即,齿顶部Tb的距离齿顶的高度(齿高方向上的长度)d2)优选为内齿轮的齿高h2的至少10%以上,更优选为20%以上。如此设置的原因在于,针对不同尺寸、不同减速比的挠曲啮合式齿轮装置1,对第1内齿轮311及第2内齿轮321的啮合时的齿面的表面压力状态及润滑状态进行了验证的结果,表面压力状态及润滑状态比较严峻的范围为距离齿顶10%以内的齿轮装置较多,大部分齿轮装置中为距离齿顶20%以内。并且,若设定为距离齿顶50%的范围,则包含所有齿轮装置,因此优选设定为50%以下。
如此,通过将啮合时的表面压力高且润滑状态也比较严峻从而更容易产生磨损的齿顶部Tb的表面粗糙度设为比齿根部Bb的表面粗糙度小,能够很好地提高内齿轮(第1内齿轮311及第2内齿轮321)的耐纵摇特性及耐磨性。
另外,无需将第1内齿轮311、第2内齿轮321及外齿轮21均设为齿顶部的表面粗糙度比齿根部的表面粗糙度小,只要这些齿轮中的至少一个齿轮的齿顶部的表面粗糙度比齿根部的表面粗糙度小即可。
但是,若比较外齿轮21与内齿轮(第1内齿轮311、第2内齿轮321),则优选外齿轮21的齿顶部的表面粗糙度设定为比内齿轮的齿顶部的表面粗糙度小。更准确而言,优选外齿轮21的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差(齿顶部的表面粗糙度比齿根部的表面粗糙度小)比内齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差大。即,此时的内齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差比外齿轮21的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差小。
如此设置的原因在于,外齿轮21(外齿轮部件20)为薄壁且弹性变形的部件,因此一旦发生纵摇,裂纹就容易以该处为起点而扩展,会导致破损的发展比内齿轮更更快。即,在很好地抑制挠曲啮合式齿轮装置1整体因纵摇而破损的方面,将外齿轮21的齿顶部的表面粗糙度设为小的效果比将内齿轮的齿顶部的表面粗糙度设为小的效果更高。
并且,若比较与对象装置(固定部件)连结的一侧(以下,称为“固定侧”)的第1内齿轮311和与输出对象(被驱动部件)连结的一侧(以下,称为“输出侧”)的第2内齿轮321,则优选固定侧的第1内齿轮311的齿顶部的表面粗糙度设定为比输出侧的第2内齿轮321的齿顶部的表面粗糙度小。更准确而言,优选第1内齿轮311的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差(齿顶部的表面粗糙度比齿根部的表面粗糙度小)比第2内齿轮321的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差大。即,此时的第2内齿轮321的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差比第1内齿轮311的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差小。
如此设置的原因在于,齿数与外齿轮21的齿数不同的固定侧的第1内齿轮311比齿数与外齿轮21的齿数相等的输出侧的第2内齿轮321更容易产生纵摇。即,将固定侧的第1内齿轮311的齿顶部的表面粗糙度设为比输出侧的第2内齿轮321的齿顶部的表面粗糙度小,才能够很好地抑制纵摇的产生。
另外,在将第2内齿轮部件32设为齿数与外齿轮21的齿数不同的固定侧并将第1内齿轮部件31设为齿数与外齿轮21的齿数相同的输出侧从而将固定侧与输出侧彼此调换的情况下,需要将固定侧的第2内齿轮321的齿顶部的表面粗糙度设为比输出侧的第1内齿轮部件311的齿顶部的表面粗糙度小。
并且,在外齿轮21(外齿轮部件20)在固定侧和输出侧彼此分体的情况下,基于与内齿轮相同的理由,优选将固定侧的外齿轮的齿顶部的表面粗糙度设为比输出侧的外齿轮的齿顶部的表面粗糙度小。更准确而言,优选以不同的齿数与第1内齿轮311啮合的固定侧的外齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差(齿顶部的表面粗糙度比齿根部的表面粗糙度小)比以相同齿数与第2内齿轮321啮合的输出侧的外齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差大。
[齿轮部件的制造方法]
接下来,对外齿轮部件20和内齿轮部件(第1内齿轮部件31、第2内齿轮部件32)的制造方法进行说明。
图4为表示该制造方法的流程的流程图。
外齿轮部件20和内齿轮部件经过大致相同的工序而制造。
如图4所示,在该齿轮部件(外齿轮部件20、内齿轮部件)的制造中,首先,进行齿轮部以外的机械加工(步骤S1)。
但是,该机械加工的一部分或全部也可以在后续的步骤S2~S4的过程中或之后实施。
接着,进行切齿加工(步骤S2)。
切齿加工的种类并不受特别限定,例如可以使用滚齿机、插齿机、车齿机等。
接着,对齿面进行喷丸硬化(步骤S3)。
进行该喷丸硬化的目的主要是为了去除齿面的加工痕迹并将表面粗糙度降低到一定程度。但是,在使用插齿机或车齿机等进行的切齿加工时,加工面的精加工状态比较良好,因此也可以省略喷丸硬化。
接着,对齿轮部件进行滚磨(步骤S4)。
进行该滚磨的目的是为了将齿轮部件的齿顶部的表面粗糙度设为比齿根部的表面粗糙度小。滚磨中使用的介质(研磨材料)具有与齿轮部件的齿面中的包括齿顶部在内的规定范围接触但并不与齿根接触的尺寸(半径D)(参考图2中(b)及图3中(b))。本实施方式的介质为球形,但只要是具有上述尺寸的介质,则其形状等并不受特别限定。关于介质的半径D,使用于内齿轮的介质与使用于外齿轮的介质可以相同也可以不同。
通过这种滚磨,介质不会与齿根接触而与齿顶部接触,因而能够很好地仅对齿顶部进行研磨。并且,与对包括齿根在内的整个齿面进行研磨的情况相比,能够抑制齿形变形并且能够缩短加工时间。
进行滚磨处理之后,测量齿面的表面粗糙度,确认是否获得了所期望的值。此时的表面粗糙度并不受特别限定,但是优选使用根据沿齿形方向测定的粗糙度计算出的均方根高度(Rq)或最大高度(Ry)进行评价。
通过以上工序,分别对外齿轮部件20和内齿轮部件(第1内齿轮部件31、第2内齿轮部件32)进行加工,从而完成这些齿轮部件。
但是,基于在齿面的精加工状态的说明中提到的理由,也可以不对外齿轮21及内齿轮均实施步骤S4的滚磨。例如,也可以仅对外齿轮21实施该滚磨而对内齿轮则不实施该滚磨。在对内齿轮实施滚磨时,也可以仅对固定侧的第1内齿轮311实施滚磨而对输出侧的第2内齿轮321则不实施滚磨。并且,在外齿轮21(外齿轮部件20)在固定侧和输出侧彼此分体的情况下,也可以仅对以不同齿数与第1内齿轮311啮合的固定侧的外齿轮实施滚磨而对以相同齿数与第2内齿轮321啮合的输出侧的外齿轮则不实施滚磨。
[挠曲啮合式齿轮装置的减速动作]
接下来,对挠曲啮合式齿轮装置1的减速动作进行说明。
若起振体轴10通过马达等驱动源的驱动而旋转,则起振体10A的运动传递至外齿轮21。此时,外齿轮21的形状被限制为顺应起振体10A的外周面,由此,从轴向观察时,外齿轮21挠曲成具有长轴部分和短轴部分的椭圆形形状。而且,外齿轮21通过长轴部分与被固定的第1内齿轮311啮合。因此,外齿轮21不会以与起振体10A相同的转速进行旋转,起振体10A在外齿轮21的内侧进行相对旋转。而且,伴随该相对旋转,外齿轮21以其长轴位置及短轴位置沿周向移动的方式挠曲变形。该变形的周期与起振体轴10的旋转周期成比例。
在外齿轮21挠曲变形时,其长轴位置移动,因此,外齿轮21与第1内齿轮311之间的啮合位置在旋转方向上发生变化。在此,例如,若将外齿轮21的齿数设为100且将第1内齿轮311的齿数设为102,则啮合位置每转一周,外齿轮21与第1内齿轮311的啮合齿会错开,使得外齿轮21进行旋转(自转)。在齿数设定为上述齿数的情况下,起振体轴10的旋转运动以100:2的减速比减速后传递至外齿轮21。
另一方面,由于外齿轮21还与第2内齿轮321啮合,因此通过起振体轴10的旋转,外齿轮21与第2内齿轮321的啮合位置也在旋转方向上发生变化。在此,若将第2内齿轮321的齿数设为与外齿轮21的齿数相同,则外齿轮21与第2内齿轮321不会相对旋转,外齿轮21的旋转运动以1:1的减速比传递至第2内齿轮321。由此,起振体轴10的旋转运动以100:2的减速比减速后传递至第2内齿轮部件32及第2罩体35,接着该旋转运动输出至被驱动部件。
在此,在挠曲啮合式齿轮装置1中,外齿轮21及内齿轮中的至少一个齿轮形成为齿顶部的表面粗糙度比齿根部的表面粗糙度小。
因此,通过将啮合时的表面压力高且更容易磨损的齿顶部的表面粗糙度设为比齿根部的表面粗糙度小,能够很好地提高该齿轮的耐纵摇特性及耐磨性。
并且,在齿顶部为经过了滚磨的表面粗糙度小的面并且与之接触的对象齿轮的齿面为经过了喷丸硬化的表面粗糙度相对大的面的情况下,通过它们的啮合,喷丸硬化的齿面会变得均匀,能够期待啮合的磨合效果。其结果,喷丸硬化的齿面会被镜面化从而促进润滑,并且耐磨性及耐纵摇特性得到提高。
[本实施方式的技术效果]
如上所述,根据本实施方式,内齿轮及外齿轮21中的至少一个齿轮的齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度。
如此,通过将啮合时的表面压力高且润滑状态也比较严峻从而更容易磨损的齿顶部的表面粗糙度设为比齿根部的表面粗糙度小,能够很好地提高该齿轮的耐纵摇特性及耐磨性。
因此,与以往相比,能够抑制齿轮中产生磨损和纵摇。
并且,根据本实施方式,外齿轮21及内齿轮均设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度。
由此,能够很好地抑制外齿轮21及内齿轮的所有啮合部中产生磨损和纵摇。
并且,通过将外齿轮21设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度,能够很好地抑制一旦发生纵摇则裂纹就容易以该点为起点扩展导致破损的发展比内齿轮更快的该外齿轮21产生纵摇。
并且,通过将齿数与外齿轮21的齿数不同的第1内齿轮311的齿顶部的表面粗糙度设为比齿根部的表面粗糙度小,能够很好地抑制比齿数与外齿轮21的齿数相等的第2内齿轮321更容易产生纵摇的该第1内齿轮311产生纵摇。
并且,在本实施方式中,使用具有与齿轮的包括齿顶部在内的规定范围接触但不与齿根接触的尺寸的介质实施滚磨。
由此,能够很好地将齿顶部的表面粗糙度设为比齿根部的表面粗糙度更小。并且,与对包括齿根在内的整个齿面进行研磨的情况相比,能够抑制齿形变形并且能够缩短加工时间。
并且,在本实施方式中,在进行滚磨的步骤S4之前,进行对齿面实施喷丸硬化的步骤S3。
由此,齿顶部成为经过了滚磨的表面粗糙度小的面,而齿根部成为经过了喷丸硬化的表面粗糙度相对大的面。因此,当这种齿轮彼此啮合时,通过表面粗糙度更小的齿顶部,喷丸硬化的齿面变得均匀,能够期待啮合的磨合效果。其结果,喷丸硬化的齿面会被镜面化从而促进润滑,并且耐磨性及耐纵摇特性得到提高。
[其他]
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不只限于上述实施方式。
例如,在上述实施方式中,通过滚磨对齿面进行了研磨,但是,只要能够将齿顶部研磨成其表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度,则也可以采用除了滚磨以外的其他研磨方法。
并且,在上述实施方式中,举例说明了所谓的筒形的挠曲啮合式齿轮装置。但是,本发明并不只限定于此,例如也可以使用所谓的杯形或礼帽形的挠曲啮合式齿轮装置。
此外,在上述实施方式中示出的细部可在不脱离发明的宗旨的范围内进行适当变更。
Claims (7)
1.一种挠曲啮合式齿轮装置,其具备:起振体;外齿轮,被所述起振体挠曲变形;及内齿轮,与所述外齿轮啮合,其中,
所述外齿轮及所述内齿轮中的至少一个齿轮设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度。
2.根据权利要求1所述的挠曲啮合式齿轮装置,其中,
所述外齿轮及所述内齿轮均设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度。
3.根据权利要求1所述的挠曲啮合式齿轮装置,其中,
所述外齿轮设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度,
所述内齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差比所述外齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差更小。
4.根据权利要求1或2所述的挠曲啮合式齿轮装置,其中,
所述挠曲啮合式齿轮装置为具有第1内齿轮及第2内齿轮作为所述内齿轮的筒形的挠曲啮合式齿轮装置,
所述第1内齿轮的齿数与所述外齿轮的齿数不同,所述第2内齿轮的齿数与所述外齿轮的齿数相同,
所述第1内齿轮设为齿顶部的表面粗糙度小于齿根部的表面粗糙度,
所述第2内齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差比所述第1内齿轮的齿顶部的表面粗糙度与齿根部的表面粗糙度之差更小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的挠曲啮合式齿轮装置,其中,
表面粗糙度小的所述齿顶部的范围是距离齿顶的齿高方向上的长度为齿高的10%以上的范围。
6.一种挠曲啮合式齿轮装置的制造方法,所述挠曲啮合式齿轮装置具备:起振体;外齿轮,被所述起振体挠曲变形;及内齿轮,与所述外齿轮啮合,所述挠曲啮合式齿轮装置的制造方法具有:
研磨工序,使用具有与包括齿顶部在内的规定范围接触但并不与齿根接触的尺寸的介质对所述外齿轮及所述内齿轮中的至少一个齿轮实施滚磨。
7.根据权利要求6所述的挠曲啮合式齿轮装置的制造方法,其具有在所述研磨工序之前对所述至少一个齿轮的齿面实施喷丸硬化的工序。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-230019 | 2019-12-20 | ||
JP2019230019A JP7370242B2 (ja) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 撓み噛合い式歯車装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113007309A true CN113007309A (zh) | 2021-06-22 |
Family
ID=76205882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011039826.0A Pending CN113007309A (zh) | 2019-12-20 | 2020-09-28 | 挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7370242B2 (zh) |
CN (1) | CN113007309A (zh) |
DE (1) | DE102020128776A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114857235A (zh) * | 2021-02-04 | 2022-08-05 | 盟英科技股份有限公司 | 谐波减速装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000257697A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 耐高面圧歯車およびその製造方法 |
US20010001165A1 (en) * | 1997-12-26 | 2001-05-17 | Heiichi Hasegawa | Method of manufacturing a speed gear and an apparatus for manufacturing a speed gear |
CN1329959A (zh) * | 2000-06-30 | 2002-01-09 | 易通公司 | 抛光的齿轮表面 |
JP2002328180A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Seiko Epson Corp | 時計用動力伝達部材、この時計用動力伝達部材の製造方法、および時計 |
JP2006105352A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Nippon Steel Corp | 疲労特性に優れた歯車およびその疲労特性向上方法 |
CN1916444A (zh) * | 2005-08-19 | 2007-02-21 | 海星产电株式会社 | 具有摆线齿形的行星齿轮减速器的外齿轮及其加工方法 |
JP2007127260A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-05-24 | Ntn Corp | 歯車および歯車駆動装置 |
CN109282010A (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-29 | 住友重机械工业株式会社 | 挠曲啮合式齿轮装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1148036A (ja) * | 1997-08-01 | 1999-02-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超高品質歯車の製造方法 |
JP2000002315A (ja) | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | 高面圧用歯車およびその製造方法 |
JP2015187298A (ja) | 2014-03-27 | 2015-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | 歯車の製造方法 |
JP2019078292A (ja) | 2017-10-20 | 2019-05-23 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットおよび歯車装置 |
JP7072144B2 (ja) | 2018-02-07 | 2022-05-20 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 波動歯車装置 |
-
2019
- 2019-12-20 JP JP2019230019A patent/JP7370242B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-28 CN CN202011039826.0A patent/CN113007309A/zh active Pending
- 2020-11-02 DE DE102020128776.3A patent/DE102020128776A1/de active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20010001165A1 (en) * | 1997-12-26 | 2001-05-17 | Heiichi Hasegawa | Method of manufacturing a speed gear and an apparatus for manufacturing a speed gear |
JP2000257697A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 耐高面圧歯車およびその製造方法 |
CN1329959A (zh) * | 2000-06-30 | 2002-01-09 | 易通公司 | 抛光的齿轮表面 |
JP2002328180A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Seiko Epson Corp | 時計用動力伝達部材、この時計用動力伝達部材の製造方法、および時計 |
JP2006105352A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Nippon Steel Corp | 疲労特性に優れた歯車およびその疲労特性向上方法 |
CN1916444A (zh) * | 2005-08-19 | 2007-02-21 | 海星产电株式会社 | 具有摆线齿形的行星齿轮减速器的外齿轮及其加工方法 |
JP2007127260A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-05-24 | Ntn Corp | 歯車および歯車駆動装置 |
CN109282010A (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-29 | 住友重机械工业株式会社 | 挠曲啮合式齿轮装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021099113A (ja) | 2021-07-01 |
DE102020128776A1 (de) | 2021-06-24 |
JP7370242B2 (ja) | 2023-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107588177B (zh) | 一种摆线针轮谐波传动装置 | |
KR100988215B1 (ko) | 전위기어를 이용하는 하모닉 감속기 | |
US9091338B2 (en) | Free-form surface gear | |
EP2461071B1 (en) | Eccentric oscillating-type planetary gear device | |
JP6871818B2 (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
US20030070297A1 (en) | Method for fabricating external-tooth gears | |
RU2659187C1 (ru) | Сдвоенная волновая зубчатая передача | |
US7431635B2 (en) | Internal gear grinding method | |
CN113007309A (zh) | 挠曲啮合式齿轮装置及其制造方法 | |
CN115435074A (zh) | 一种自消隙结构rv减速机 | |
KR20210155587A (ko) | 조절식 웨이브 제너레이터 및 이를 이용한 하모닉 감속기 | |
CN109538703B (zh) | 变速器 | |
JP2011161593A5 (ja) | 揺動歯車の加工装置 | |
JP6890563B2 (ja) | 偏心揺動型減速装置 | |
JP4554586B2 (ja) | 内接噛合型遊星歯車装置 | |
JP7282053B2 (ja) | 撓み噛合い式歯車装置、歯車装置のシリーズ、その製造方法及び設計方法 | |
JP7262368B2 (ja) | 歯車装置のシリーズ、その製造方法及び設計方法 | |
JP7454946B2 (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
CN218494170U (zh) | 一种自消隙结构rv减速机 | |
JP7438665B2 (ja) | 偏心揺動型減速装置、偏心体の製造方法 | |
JP2019056442A (ja) | 変速機 | |
JP7240217B2 (ja) | サイクロイド減速機及びその製造方法並びにモータユニット | |
JP2022105919A (ja) | 撓み噛合い式歯車装置 | |
CN117662688A (zh) | 内啮合型齿轮装置 | |
JP2016075329A (ja) | 偏心揺動型減速装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |