CN117212418A - 一种柔轮和谐波减速器 - Google Patents

Abstract

一种柔轮和谐波减速器，包括柔轮传动齿、柔轮第一部分、柔轮第二部分和柔轮第三部分；柔轮第一部分的外径小于柔轮第二部分外径，柔轮第一部分的内径小于柔轮第三部分的内径，柔轮第二部分外径大于柔轮第三部分的外径；柔轮传动齿设置在柔轮第三部分外周壁。本发明通过将柔轮设置为柔轮第一部分、柔轮第二部分和柔轮第三部分，且柔轮第二部分的外径大于柔轮第一部分和柔轮第三部分的外径，通过柔轮第二部分可以起到固定柔轮的作用，减少固定柔轮要使用的零部件，并且在柔轮轴向长度上减少固定零部件的尺寸，可以缩小谐波减速器的体积；本发明可以扩大柔轮内部的空间，方便走线，有效节约空间，并且仍可保证高强度，结构简单，利于推广。

Description

一种柔轮和谐波减速器

技术领域

本发明属于传动减速技术领域，尤其涉及一种柔轮和谐波减速器。

背景技术

柔性齿轮即柔轮，有薄壁杯形、薄壁圆筒形或平嵌式等多种。薄壁圆筒形柔轮的开口端部外面有齿圈，它随波发生器的转动而变形，筒底部分与输出轴联接。一般齿轮传动均采用刚性机构，旋转零件也都是刚性的。而谐波齿轮传动，则是利用柔性工作构件的弹性变形运动来达到传动目的的一种新型传动。柔轮应用于谐波传动减速器中，谐波传动减速器是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种机械传动器。谐波减速器具有传动效率高、体积小、重量轻、传动平稳、噪音小等特点，广泛应用于机器人领域，特别是在协作形机械臂、服务机器人等得到了广泛的应用。随着机器人技术的发展，对谐波减速器的尺寸要求越来越严格。谐波传动包括三个基本构件：波发生器、柔轮和钢轮。

目前谐波减速器的小型化是趋势，但是谐波减速器的小型化的同时容易造成质量不高，如：结构强度下降，承载力不足等导致的寿命较短的问题，间接的提高了企业的成本。谐波减速器的小型化受柔轮变形的影响，柔轮的尺寸受限制，使得谐波减速器小型化存在设计壁垒，只能通过降低柔轮的壁厚来缩小体积，但势必会因此增加加工难度，同时使得整体的强度降低、输出扭矩变小，承载力欠缺的问题，同时使得谐波减速器的整体寿命缩小。大大提高了企业的制造成本和使用成本。

发明内容

（一）发明目的

本发明的目的是提供一种不需要降低柔轮的壁厚来缩小体积，在减小轴向尺寸同时不降低承载力的柔轮，第二个目的是提供一种能同时减小径向、轴向尺寸，减少零部件，并且能保持强度、输出扭矩和使用寿命的谐波减速器。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明的提供了一种柔轮，所述柔轮包括柔轮传动齿、柔轮第一部分、柔轮第二部分和柔轮第三部分；

所述柔轮第一部分与柔轮第三部分通过柔轮第二部分连接；

所述柔轮第一部分的外径小于所述柔轮第二部分外径，所述柔轮第一部分的内径小于所述柔轮第三部分的内径，所述柔轮第二部分外径大于所述柔轮第三部分的外径；所述柔轮通过所述柔轮第二部分与外部连接；

所述柔轮传动齿设置在所述柔轮第三部分外周壁。

本发明的另一方面，优选地，所述柔轮第二部分包括第一边、第二边和连接部，所述第一边沿所述柔轮径向的长度大于所述第二边沿所述柔轮径向的长度；所述第一边和第二边通过连接部连接，所述第一边与所述柔轮第一部分连接，所述第二边与所述柔轮第三部分连接。

本发明的另一方面，优选地，所述柔轮第一部分、第一边、连接部、第二边和柔轮第三部分两两之间平滑连接。

本发明的另一方面，优选地，所述柔轮第一部分的轴向长度为L₁，柔轮第二部分的轴向长度为L₂，柔轮第三部分的轴向长度为L₃，所述柔轮第三部分的内径为d,所述L₁、L₂、L₃和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃≥0.5d。

本发明的另一方面，优选地，所述第一边沿所述柔轮径向的长度为L₄，所述第二边沿所述柔轮径向的长度为L₅,所述L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃+L₄+L₅≥1.2d。

本发明的另一方面，优选地，所述连接部设置为曲线结构，所述第一边和第二边通过所述曲线结构连接，所述曲线结构的半径满足以下公式：R≥1+§，§为所述柔轮的壁的厚度，单位：mm。

本发明的另一方面，优选地，所述柔轮第一部分采用刚性材料。

本发明的另一方面，优选地，一种谐波减速器，包括如上所述的柔轮，还包括第一钢轮、第二钢轮和波发生器；

所述第一钢轮和第二钢轮为环形结构，所述第一钢轮与第二钢轮连接，所述第二钢轮设置于所述第一钢轮环形结构内；

所述柔轮设置于所述第一钢轮和第二钢轮的环形容置腔中，在所述第一钢轮内周壁设置有与柔轮传动齿啮合的钢轮传动齿；

所述第二钢轮与所述柔轮第一部分连接；

所述波发生器设置于所述柔轮第三部分的环形容置腔中。

本发明的另一方面，优选地，

所述第一钢轮内环设置有钢轮第一部分、钢轮第二部分和钢轮第三部分；

所述钢轮第二部分的内径分别大于钢轮第一部分内径和钢轮第三部分内径；

所述钢轮第二部分的内径与所述柔轮第二部分的外径相适配；

所述钢轮第一部分的轴向长度大于等于所述第二钢轮的轴向长度；

所述钢轮第一部分内周壁设有第一V形环槽，所述第二钢轮外周壁设有第二V形环槽，所述第二V形环槽与所述第一V形环槽配合形成矩形环槽；

还包括滚子，所述滚子设于所述矩形环槽内。

本发明的另一方面，优选地，

所述第二钢轮与所述柔轮第一部分连接方式包括：

所述第二钢轮与所述柔轮第一部分一体成型；

所述第二钢轮的内周壁设置有钢轮螺纹，所述柔轮第一部分外周壁设置有与钢轮螺纹相适配的柔轮螺纹；

或所述第二钢轮的内周壁设置有内齿，所述柔轮第一部分外周壁设置有与第二钢轮内齿齿数相同的外齿。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明通过将柔轮设置为柔轮第一部分、柔轮第二部分和柔轮第三部分，且柔轮第二部分的直径大于柔轮第一部分和柔轮第三部分的直径，通过柔轮第二部分可以起到固定柔轮的作用，减少固定柔轮要使用的零部件，并且在柔轮轴向长度上减少固定零部件的尺寸，可以缩小谐波减速器的体积；本发明可以扩大柔轮内部的空间，方便走线，有效节约空间，并且仍可保证高强度，结构简单，利于推广。

附图说明

图1是本发明一个实施例的柔轮整体结构图；

图2是本发明一个实施例的谐波减速器剖视图；

图3是本发明一个实施例的柔轮和第二钢轮剖视图；

附图标记：

1：柔轮；1-1：柔轮传动齿；1-2：柔轮第一部分；1-3：柔轮第二部分1-4：柔轮第三部分；1-3-1：第一边；1-3-2：第二边；1-3-3：连接部；

2：第一钢轮；2-1：钢轮传动齿；2-2：钢轮第一部分；2-3：钢轮第二部分；2-4：钢轮第三部分；

3：第二钢轮；

4：波发生器；

5：滚子。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

实施例一

一种柔轮，图1示出了本发明一个实施例的柔轮整体结构图，如图1所示，所述柔轮1包括柔轮传动齿1-1、柔轮第一部分1-2、柔轮第二部分1-3和柔轮第三部分1-4；此处不限定柔轮第一部分1-2、柔轮第二部分1-3和柔轮第三部分1-4的轴向尺寸关系，可以是三者轴向尺寸均不相同、三者轴向尺寸均相同、三者之中的任意一个的轴向尺寸较大，另外两个的轴向尺寸相同等，可选的，本实施例中，柔轮第一部分1-2和柔轮第三部分1-4轴向长度较大，柔轮第二部分1-3轴向长度较小，不限定柔轮第一部分1-2和柔轮第三部分1-4轴向长度关系；

所述柔轮第一部分1-2与柔轮第三部分1-4通过柔轮第二部分1-3连接，此处不限定连接的具体方式，可以为平滑的直线连接，也可以是曲线连接等；进一步，如图1所示，连接处为微弯折结构，微弯折的开口朝向柔轮外，微弯折的结构会进一步加大柔轮的结构强度，加大承载力，提高柔轮的使用寿命；

所述柔轮第一部分1-2的外径小于所述柔轮第二部分1-3外径，所述柔轮第一部分1-2的内径小于所述柔轮第三部分1-4的内径，所述柔轮第二部分1-3外径大于所述柔轮第三部分1-4的外径；柔轮第二部分1-3外径最大，柔轮第一部分1-2的外径最小；如图1所示，柔轮第二部分1-3突出于所述第一部分1-2与柔轮第三部分1-4；可以加强柔轮的承载力，小型化的同时，不降低强度，此设置可以减少柔轮在运动变形过程中损伤，延长柔轮的使用寿命；此处不限制三者的具体的径向比例关系；此处也不对柔轮第一部分1-2、柔轮第二部分1-3和柔轮第三部分1-4的壁厚做具体限定，可以是整体一个厚度的结构，也可以是整体一端较厚，一端较薄的结构，也可以是柔轮第一部分1-2整体为同一个厚度，柔轮第二部分1-3和柔轮第三部分1-4一端较厚，一端较薄的结构；此处也不对柔轮第一部分1-2、柔轮第二部分1-3和柔轮第三部分1-4的具体结构做限定，可选的，柔轮第一部分1-2和柔轮第三部分1-4分别为直径相同的筒状结构，也可以是两者中一个是直径相同的筒状结构，另一个是直径不相同的筒状结构，也可以是两者分别为直径不相同的筒状结构，可选的，如图1所示，本实施例中，柔轮第一部分1-2和柔轮第三部分1-4分别为直径不变的筒状结构；柔轮1采用中空结构，最大程度释放内部的空间，为内部走线及安装提供操作空间；柔轮采用三段式的结构，可以有效增加柔轮强度，相较于传统结构，在同样承载条件下，可大幅减小柔轮3的径向和/或轴向尺寸，也就是减小了谐波减速器的整体尺寸，为谐波减速器小型化提供可能，同时可以减少固定在谐波减速器中的零部件的尺寸；所述柔轮1通过所述柔轮第二部分1-3与外部连接；

所述柔轮传动齿1-1设置在所述柔轮第三部分1-4外周壁，此处不限定柔轮传动齿1-1与柔轮第三部分1-4外周壁的轴向长度关系，可选的，可以是两者轴向长度相同，也可以是柔轮传动齿1-1的长度小于柔轮第三部分1-4外周壁的轴向长度，且小于柔轮第三部分1-4外周壁的轴向长度时，可以设置在柔轮第三部分1-4远离柔轮第二部分1-3的一端，也可以设置在柔轮第三部分1-4接近柔轮第二部分1-3的一端，也可是设置在柔轮第三部分1-4的中心，可选的，本实施例中，为柔轮传动齿1-1的长度小于柔轮第三部分1-4外周壁的轴向长度，并且柔轮传动齿1-1设置在柔轮第三部分1-4远离柔轮第二部分1-3的一端。

本实施例通过将柔轮设置为柔轮第一部分、柔轮第二部分和柔轮第三部分，且柔轮第二部分的直径大于柔轮第一部分和柔轮第三部分的直径，通过柔轮第二部分可以起到固定柔轮的作用，减少固定柔轮要使用的零部件，并且在柔轮轴向长度上减少固定零部件的尺寸，无需另外的部件让柔轮与谐波减速器的其他部件连接，减少了连接部件，可以减轻谐波减速器整体的重量，并且，能够减小谐波减速器连接部件轴向的长度，减小整体体积，进一步达到小型化目的，本发明可以扩大柔轮内部的空间，方便走线，有效节约空间，并且仍可保证高强度，结构简单，利于推广。

本发明的一个实施例中，进一步，所述柔轮第二部分1-3包括第一边1-3-1、第二边1-3-2和连接部1-3-3，所述第一边1-3-1沿所述柔轮径向的长度大于所述第二边1-3-2沿所述柔轮径向的长度；所述第一边1-3-1和第二边1-3-2通过连接部1-3-3连接，所述第一边1-3-1与所述柔轮第一部分1-2连接，所述第二边1-3-2与所述柔轮第三部分1-4连接；此处不限定第一边1-3-1和第二边1-3-2的具体关系，可选的，可以是平行的关系，也可以是不平行的关系，第一边1-3-1和第二边1-3-2可以是直线结构，也可以是曲线结构，可以是两者之中的一个为曲线结构，一个为直线结构，可选的，本实施例中第一边1-3-1和第二边1-3-2两者平行，且均为直线结构；此处也不限制所述第一边1-3-1与所述柔轮第一部分1-2、第二边1-3-2与柔轮第三部分1-4的具体关系，可选的，第一边1-3-1与柔轮第一部分1-2垂直，也可是不垂直关系，第二边1-3-2与柔轮第三部分1-4可以是垂直，也可是不垂直关系，可选的，本实施例中，第一边1-3-1与柔轮第一部分1-2垂直、第二边1-3-2与柔轮第三部分1-4垂直；此处也不限制第一边1-3-1和第二边1-3-2的具体关系，可以是两者一端齐平，一端不齐平；也可以是两端都不齐平，可选的，本实施例中，为一端齐平，一端不齐平的结构，进一步的为，靠近连接部1-3-3的一端齐平；此处也不对两者的比例关系做具体限定，此处不对连接部1-3-3的结构做具体限定，可选的，可以是曲线结构，也可以是直线结构，可选的，本实施例中，连接部1-3-3是曲线结构，可以增强柔轮的整体强度，此处不对连接部1-3-3的曲率做具体限制，也不对第一边1-3-1、第二边1-3-2之间的距离做具体限制，也不对一边1-3-1、第二边1-3-2和连接部1-3-3的厚度做具体限制，可选的，可以是均一的厚度，也开始不同的厚度。此设置在缩小柔轮整体轴向尺寸的同时，还能使柔轮的结构强度较好，承载力更大。

本发明的一个实施例中，进一步，所述柔轮第一部分1-2、第一边1-3-1、连接部1-3-3、第二边1-3-2和柔轮第三部分1-4两两之间平滑连接，此处不限制平滑连接是在柔轮的内部还是柔轮的外部，可选的，本实施例中，柔轮第一部分1-2、第一边1-3-1、连接部1-3-3、第二边1-3-2和柔轮第三部分1-4两两之间内外均平滑连接；此处不对连接处的曲率做具体限制，也不限制曲率是否都相同；平滑连接能使柔轮的结构强度较好，承载力更大，延长使用寿命。

所述柔轮第三部分1-4的内径为d,所述L₁、L₂、L₃和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃≥0.5d。

所述第一边1-3-1沿所述柔轮径向的长度为L₄，所述第二边1-3-2沿所述柔轮径向的长度为L₅,所述L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃+L₄+L₅≥1.2d。

所述连接部1-3-3设置为曲线结构，所述第一边1-3-1和第二边1-3-2通过所述曲线结构连接，所述曲线结构的半径满足以下公式：R≥1+§，§为壁的厚度，单位：mm。

本发明的一个实施例中，进一步，所述柔轮第一部分1-2的轴向长度为L₁，柔轮第二部分1-3的轴向长度为L₂，柔轮第三部分1-4的轴向长度为L₃，所述柔轮第三部分1-4的内径为d,所述L₁、L₂、L₃和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃≥0.5d。

本发明的一个实施例中，进一步，所述第一边1-3-1沿所述柔轮径向的长度为L₄，所述第二边1-3-2沿所述柔轮径向的长度为L₅,所述L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃+L₄+L₅≥1.2d。

本发明的一个实施例中，进一步，所述连接部1-3-3设置为曲线结构，所述第一边1-3-1和第二边1-3-2通过所述曲线结构连接，所述曲线结构的半径满足以下公式：R≥1+§，§为壁的厚度，单位：mm。所述曲线至少为A级曲面，曲面的曲率与之相切，所述A级曲面表示为在整个汽车开发的流程中，有一工程段称为 Class A Engineering，重点是在确定曲面的品质可以符合A级曲面的要求。

本发明的一个实施例中，进一步，所述柔轮1设置于谐波减速器中，图2示出了本发明一个实施例的谐波减速器的整体结构，图3示出了本发明一个实施例的柔轮和第二钢轮的剖视图，如图2和图3所示，所述谐波减速器包括第二钢轮3，所述第二钢轮3与所述柔轮第一部分1-2连接；此处是通过第二钢轮3内周壁与柔轮第一部分1-2的外周壁连接，此处不限制第二钢轮3与柔轮第一部分1-2的轴向长度关系，可以是两者轴向长度相同，也可以是不同；

所述连接方式包括：

所述第二钢轮3与所述柔轮第一部分1-2一体成型；一体成型结构强度高，防止窜动；

所述第二钢轮3的内周壁设置有钢轮螺纹，所述柔轮第一部分1-2外周壁设置有与钢轮螺纹相适配的柔轮螺纹；两者通过螺纹连接，安装方式简单；

或所述第二钢轮3的内周壁设置有钢轮内齿，所述柔轮第一部分1-2外周壁设置有与钢轮内齿齿数相同的柔轮外齿。两者通过钢轮内齿和柔轮外齿连接，安装方式简单，利于推广。

本发明的一个实施例中，进一步，所述柔轮第一部分1-2、和柔轮第三部分1-4的材料不同，可选的，柔轮第一部分1-2材料为刚性较高的材料，柔轮第三部分1-4的材料为柔性较好的材料。可以延长柔轮的使用寿命。

实施例二

一种谐波减速器，图2示出了本发明一个实施例的谐波减速器的整体结构，如图2所示，包括如上所述的柔轮1，还包括第一钢轮2、第二钢轮3和波发生器4；

所述第一钢轮2和第二钢轮3为环形结构，所述第一钢轮2与第二钢轮3连接；所述第二钢轮设置于所述第一钢轮环形结构内；此处不限定第一钢轮2与第二钢轮3的两者间的径向关系，也不限定两者之间的轴向关系，第一钢轮2与第二钢轮3连接，此处不限定两者之间的连接结构，可以是交叉滚子轴承结构等，如图2所示，连接结构为所述第一钢轮2内环设置有钢轮第一部分2-2、钢轮第二部分2-3和钢轮第三部分2-4；此处不限制三者之间轴向长度的比率关系，所述钢轮第二部分2-3的内径分别大于钢轮第一部分2-2内径和钢轮第三部分2-4内径；此处不限制钢轮第一部分2-2内径和钢轮第三部分2-4内径的大小关系，可以是钢轮第一部分2-2内径大于钢轮第三部分2-4内径，也可以是钢轮第三部分2-4内径大于钢轮第一部分2-2内径，也可以是两者内径相同，钢轮第二部分2-3的内径与所述柔轮第二部分1-3的外径相适配；柔轮第二部分1-3可以放置于钢轮第二部分2-3，两者卡接，钢轮第一部分2-2的轴向长度大于等于所述第二钢轮3的轴向长度，第二钢轮3设置于所述钢轮第一部分2-2的环形中空结构中，所述第一钢轮2的轴向长度与所述柔轮1的轴向长度相同；所述钢轮第一部分2-2内周壁设有第一V形环槽，此处不限制第一V形环槽设置于所述钢轮第一部分2-2的具体位置，可以是设置于所述钢轮第一部分2-2的中心位置，也可以是设置于偏向一端的设置，可选的，本实施例中，第一V形环槽设置于所述钢轮第一部分2-2的中心位置，也不限定第一V形环槽的具体形状；在所述第二钢轮3外周壁设有第二V形环槽，与所述第一V形环槽配合形成矩形环槽；还包括滚子5，所述滚子5设于所述矩形环槽内。

可选的，滚子5为金属材料加工成的圆柱体结构，交叉安装在第一钢轮2和第二钢轮3组成的矩形环槽内；可选的，本实施例中，第一钢轮2设置有滚子5的进出位置，并且设置滚子挡块，安装完滚子5后，滚子挡块放置在滚子5的进出位置，与第一钢轮2固定连接，此处可以是采用安装螺钉进行连接；本实施例实现轴向和径向承载及输入钢轮和输出钢轮之间的动力传递；比传统设计减少结构件数量、降低结构厚度、减轻了轴承壁的重量，使得谐波重量更轻，结构更简单；该结构的谐波减速器的直径为钢轮的直径，结构简单、实现谐波减速器的尺寸小的目的；第一钢轮2和第二钢轮3之间通过滚子5实现连接，将第一钢轮2作为滚子轴承的外圈，第二钢轮3作为滚子轴承的内圈，于是第一钢轮2、第二钢轮3和滚子5形成了滚子轴承和钢轮一体化结构；第一钢轮2和第二钢轮3连接后组成输入钢轮或输出钢轮。

在第一钢轮2固定时，在滚子5配合下，动力通过第二钢轮3完成输出；在第二钢轮3固定时，在滚子5配合下，动力通过第一钢轮2完成输出。此处不限定第一钢轮2、第二钢轮3的材料，可选的，为金属材料，进一步，可选的，为自润滑材料；本实施例中，可选的，第一钢轮2和第二钢轮3在其上端面和外环沿圆周上均匀加工有螺纹孔，作为输入钢轮和输出钢轮的安装孔，可根据实际使用需求选择端面安装或径向安装方式，在实际使用时通过标准螺钉实现谐波减速器的固定安装。

所述柔轮第一部分1-2、柔轮第二部分1-3和柔轮第三部分1-4均设置于所述第一钢轮2和第二钢轮3的环形容置腔中，柔轮设置于谐波减速器中时，此处不限制柔轮的两端与第一钢轮和第二钢轮组合的两端的关系，可选的，可以是齐平的关系，也可以是一端齐平，另一端缩进谐波减速器内部的关系，也可以是两端都是缩进的关系，缩进的时候可以为安转其余零部件提供空间，在所述第一钢轮2内周壁设置有与柔轮传动齿1-1啮合的钢轮传动齿2-1；可选的，本实施例中，钢轮传动齿2-1设置于所述钢轮第三部分的内周壁；此处不限定柔轮传动齿1-1与钢轮传动齿2-1齿数关系，可选的，为柔轮传动齿1-1少钢轮传动齿2-1两个齿数，谐波减速器是通过柔轮传动齿1-1与钢轮传动齿2-1的齿差来达到减速比，齿差越小减速比越大，也不限定柔轮传动齿1-1与钢轮传动齿2-1的具体结构，可选的，两者都是渐开线齿轮，或者圆弧形齿轮；

图3示出了本发明一个实施例的柔轮和第二钢轮的剖视图，如图3所示，所述第二钢轮3与所述柔轮第一部分1-2连接；此处不限定连接方式，可选的，所述连接方式包括：

所述第二钢轮3与所述柔轮第一部分1-2一体成型；一体成型结构强度高，防止窜动；

所述第二钢轮3的内周壁设置有钢轮螺纹，所述柔轮第一部分1-2外周壁设置有与钢轮螺纹相适配的柔轮螺纹；两者通过螺纹连接，安装方式简单；

或所述第二钢轮3的内周壁设置有钢轮内齿，所述柔轮第一部分1-2外周壁设置有与钢轮内齿齿数相同的柔轮外齿。两者通过钢轮内齿和柔轮外齿连接，安装方式简单，利于推广。

所述波发生器4设置于所述柔轮第三部分1-4的环形容置腔中，此处不限定波发生器4的具体结构，也不限定与柔轮第三部分1-4的轴向长度关系，本实施例中，波发生器4包括凸轮和柔性轴承，凸轮为金属材料加工成的环形回转体结构，外壁为椭圆结构，动力通过波发生器4输入，在外界动力输入时将动力转化为柔性轴承的转动变形，柔轮1随之发生相应变形，柔轮1与第一钢轮2相啮合，柔轮1通过柔轮传动齿1-1将动力传输给钢轮传动齿2-1，继而实现动力的传递，第一钢轮2的钢轮传动齿2-1与柔轮1的柔轮传动齿1-1接触的高度相同，保证谐波减速器的输出扭矩。

本实施例通过设置将第一钢轮和第二钢轮设置为环形结构，第二钢轮设置于第一钢轮环形结构内，使得所设计的谐波减速器的直径为第一钢轮的直径，缩小了谐波减速器的体积，并且本实施例的谐波减速器结构更加简单、实现的尺寸可以更小；将第二钢轮与柔轮的第一部分连接，简化了生产工艺，减少了制造难度，降低了制造成本，并且柔轮在其中不会窜动，增加了结构的稳定性；谐波减速器的小型化的时候，因为波发生器内的椭圆形凸轮在柔轮内旋转使柔轮产生变形，柔轮的径向长度如果过短导致柔轮在形变的过程中容易损坏，所以本实施例通过将柔轮设置成三段式，三段直径不同，从而提高谐波柔轮的承载力，延长柔轮的使用寿命；并且减少了柔轮与钢轮连接的零部件，可以进一步的减小谐波减速器的轴向长度，达到小型化的目的，有效节约空间，并且仍可保证高强度，结构简单，利于推广。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种柔轮，其特征在于：所述柔轮（1）包括柔轮传动齿（1-1）、柔轮第一部分（1-2）、柔轮第二部分（1-3）和柔轮第三部分（1-4）；

所述柔轮第一部分（1-2）与柔轮第三部分（1-4）通过柔轮第二部分（1-3）连接；

所述柔轮第一部分（1-2）的外径小于所述柔轮第二部分（1-3）外径，所述柔轮第一部分（1-2）的内径小于所述柔轮第三部分（1-4）的内径，所述柔轮第二部分（1-3）外径大于所述柔轮第三部分（1-4）的外径；所述柔轮（1）通过所述柔轮第二部分（1-3）与外部连接；

所述柔轮传动齿（1-1）设置在所述柔轮第三部分（1-4）外周壁。

2.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于：所述柔轮第二部分（1-3）包括第一边（1-3-1）、第二边（1-3-2）和连接部（1-3-3），所述第一边（1-3-1）沿所述柔轮径向的长度大于所述第二边（1-3-2）沿所述柔轮径向的长度；所述第一边（1-3-1）和第二边（1-3-2）通过连接部（1-3-3）连接，所述第一边（1-3-1）与所述柔轮第一部分（1-2）连接，所述第二边（1-3-2）与所述柔轮第三部分（1-4）连接。

3.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于：所述柔轮第一部分（1-2）、第一边（1-3-1）、连接部（1-3-3）、第二边（1-3-2）和柔轮第三部分（1-4）两两之间平滑连接。

4.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于：所述柔轮第一部分（1-2）的轴向长度为L₁，柔轮第二部分（1-3）的轴向长度为L₂，柔轮第三部分（1-4）的轴向长度为L₃，所述柔轮第三部分（1-4）的内径为d,所述L₁、L₂、L₃和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃≥0.5d。

5.根据权利要求4所述的柔轮，其特征在于：所述第一边（1-3-1）沿所述柔轮径向的长度为L₄，所述第二边（1-3-2）沿所述柔轮径向的长度为L₅,所述L₁、L₂、L₃、L₄、L₅和d满足以下关系：L₁+L₂+L₃+L₄+L₅≥1.2d。

6.根据权利要求2所述的柔轮，其特征在于：所述连接部（1-3-3）设置为曲线结构，所述第一边（1-3-1）和第二边（1-3-2）通过所述曲线结构连接，所述曲线结构的半径满足以下公式：R≥1+§，§为壁的厚度，单位：mm。

7.根据权利要求1所述的柔轮，其特征在于：所述柔轮第一部分（1-2）采用刚性材料。

8.一种谐波减速器，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项权利要求所述的柔轮（1），还包括第一钢轮（2）、第二钢轮（3）和波发生器（4）；

所述第一钢轮（2）和第二钢轮（3）为环形结构，所述第一钢轮（2）与第二钢轮（3）连接，所述第二钢轮（3）设置于所述第一钢轮（2）环形结构内；

所述柔轮设置于所述第一钢轮（2）和第二钢轮（3）的环形容置腔中，在所述第一钢轮（2）内周壁设置有与柔轮传动齿（1-1）啮合的钢轮传动齿（2-1）；

所述第二钢轮（3）与所述柔轮第一部分（1-2）连接；

所述波发生器（4）设置于所述柔轮第三部分（1-4）的环形容置腔中。

9.根据权利要求8所述的谐波减速器，其特征在于，

所述第一钢轮（2）内环设置有钢轮第一部分（2-2）、钢轮第二部分（2-3）和钢轮第三部分（2-4）；

所述钢轮第二部分（2-3）的内径分别大于钢轮第一部分（2-2）内径和钢轮第三部分（2-4）内径；

所述钢轮第二部分（2-3）的内径与所述柔轮第二部分（1-3）的外径相适配；

所述钢轮第一部分（2-2）的轴向长度大于等于所述第二钢轮（3）的轴向长度；

所述钢轮第一部分（2-2）内周壁设有第一V形环槽，所述第二钢轮（3）外周壁设有第二V形环槽，所述第二V形环槽与所述第一V形环槽配合形成矩形环槽；

还包括滚子（5），所述滚子（5）设于所述矩形环槽内。

10.根据权利要求8所述的谐波减速器，其特征在于：

所述第二钢轮（3）与所述柔轮第一部分（1-2）连接方式包括：

所述第二钢轮（3）与所述柔轮第一部分（1-2）一体成型；

所述第二钢轮（3）的内周壁设置有钢轮螺纹，所述柔轮第一部分（1-2）外周壁设置有与钢轮螺纹相适配的柔轮螺纹；

或所述第二钢轮（3）的内周壁设置有内齿，所述柔轮第一部分（1-2）外周壁设置有与第二钢轮内齿齿数相同的外齿。