CN208116920U - 谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴 - Google Patents

Abstract

一种谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴，包括前后端均设置有圆柱形凸台的外胀芯轴，外胀芯轴的前凸台的外圆面为滚齿机卡盘夹紧面，外胀芯轴的后端面和后凸台的外圆面为与待加工零件柔轮相结合面；在外胀芯轴的本体上加工有贯穿前后凸台的中心轴孔，中心轴孔是由前段孔径小于后段孔径的阶梯孔构成；且所述后段孔的前段为圆柱孔结构，中后段为由前向后、由小渐大的锥孔结构；在作为锥孔段外壁的后凸台上开设有若干个轴向开口槽；在中心轴孔后端由外向内穿装有压紧拉杆，所述压紧拉杆的前段为与阶梯孔相配合的阶梯形圆柱体结构、中后段为与锥孔段相配合的锥体结构；在中心轴孔前端由外向内穿装有与压紧拉杆前端的内螺纹孔相结合的调节螺母。

Description

谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴

技术领域

本实用新型涉及一种谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴，用于柔轮滚齿加工的固定及定位。

背景技术

谐波减速器具有结构简单、体积小、重量轻、传动精度高、同时参与啮合齿数多和承载能力大等优点，被广泛地应用于机器人、航空航天、以及机床仪表等领域。谐波减速器由柔轮、刚轮及波发生器等组成，与传统齿轮传动装置不同，谐波传动依靠波发生器的驱动作用迫使柔轮产生周期性可控弹性变形，从而达到与刚轮的啮合传动。由于柔轮承受周期性的弹性变形，因此柔轮的壁厚较薄，为了使柔轮具有较高的疲劳寿命，柔轮设计和加工要求有较高的精度，但由于柔轮结构特点，加工时定位困难，容易变形，因此加工中需要辅助的工装夹具来保证其精度。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴。本实用新型是针对柔轮滚齿时保证柔轮位置精度，减少加工过程中柔轮发生形变的工装，通过简单的结构，方便的操作就可以对所述柔轮进行高精度定位和可靠性固定。

本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现：

本实用新型的谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴包括前后端均设置有圆柱形凸台的外胀芯轴，所述外胀芯轴的前凸台的外圆面为滚齿机卡盘夹紧面，所述外胀芯轴的后端面和后凸台的外圆面为与待加工零件柔轮相结合面；在外胀芯轴的本体上加工有贯穿前后凸台的中心轴孔，所述中心轴孔是由前段孔径小于后段孔径的阶梯孔构成；且所述后段孔的前段为圆柱孔结构，中后段为由前向后、由小渐大的锥孔结构；在作为锥孔段外壁的后凸台上开设有若干个轴向开口槽；在所述中心轴孔后端由外向内穿装有压紧拉杆，所述压紧拉杆的前段为与阶梯孔相配合的阶梯形圆柱体结构、中后段为与锥孔段相配合的锥体结构；所述压紧拉杆的后端面有定位用的顶尖中心孔。在所述中心轴孔前端由外向内穿装有与压紧拉杆前端的内螺纹孔相结合的调节螺母。

本实用新型在作为锥孔段外壁的后凸台上以均布的方式开设有四个有利于外胀芯轴均匀膨胀的轴向开口槽。

本实用新型中所述外胀芯轴2与待加工零件柔轮4的筒体接触面的轮廓是基于反变形原理利用仿真分析得出的曲线，所述曲线分为两端段，第1段为水平直线，该段直线从外胀芯轴2后凸台的左端开始，到齿部左端终止；第2段为斜线，斜率K的计算公式为K=δ/(L-B)，其中δ为锁紧所需的膨胀量，L 为柔轮总长，B柔轮齿宽；第2段斜线与第1段相接，到外胀芯轴2后凸台的右端处终止；采用该轮廓的外胀芯轴2变形后的轮廓可以与柔轮4的筒体更好的接触，从而减小了柔轮的变形。

利用本实用新型工装柔轮滚齿时，采用“一夹一顶”的装夹方式，夹持外胀芯轴的前（左）端小圆柱面，后（右）端顶住压紧拉杆的中心孔，实现精准可靠的定位和固定。

本实用新型所述外胀芯轴2与所述调节螺母和压紧拉杆采用圆柱配合面保证了调节螺母和压紧拉杆与外胀芯轴的同轴度要求，保证了压紧拉杆与外胀芯轴基于锥面配合的相对运动沿着中心线进行，从而保证外胀芯轴均有均匀的胀紧力和定位精度。而且外胀芯轴与柔轮4的筒体接触面的轮廓是经过改进得到的一条曲线，使外胀芯轴变形后的轮廓可以与柔轮4的筒体内壁更好的接触，起到更好的支撑作用。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型利用胀套的原理，能够对柔轮进行胀紧固定，从而实现对整个柔轮的定位，利用多个配合面保证胀紧力的均匀可靠和定位精度，采用改进后的外胀芯轴，使其膨胀后的外轮廓与柔轮筒体内壁接触的更好，能有效防止加工过程中柔轮发生变形，利于提高柔轮加工质量和效率，使产品达到设计要求。

附图说明

图1为谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴的结构示意图。

图2为本实用新型外胀芯轴轮廓改进前与柔轮筒体内壁接触情况对比。

图3本实用新型外胀芯轴轮廓改进后与柔轮筒体内壁接触情况对比。

图4为本实用新型的立体结构图。

附图中序号：1、调节螺母，2、外胀芯轴，3、压紧拉杆，4、待加工零件柔轮（柔轮），5、为调节螺母与外胀芯轴的圆柱配合面，6、为压紧拉杆与外胀芯轴的圆柱配合面，7、为压紧拉杆的外锥面与外胀芯轴内锥面的配合面，8、滚齿机卡盘夹紧面。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

如图1所示，本实用新型的谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴包括前后端均设置有圆柱形凸台的外胀芯轴2（参见图4），所述外胀芯轴2的前凸台的外圆面为滚齿机卡盘夹紧面8，所述外胀芯轴2的后端面和后凸台的外圆面为与待加工零件柔轮4相结合面；在外胀芯轴2的本体上加工有贯穿前后凸台的中心轴孔，所述中心轴孔是由前段孔径小于后段孔径的阶梯孔构成；且所述后段孔的前段为圆柱孔结构，中后段为由前向后、由小渐大的锥孔结构；在作为锥孔段外壁的后凸台上开设有四个有利于外胀芯轴均匀膨胀的轴向开口槽；在所述中心轴孔后端由外向内穿装有压紧拉杆3，所述压紧拉杆3的前段为与阶梯孔相配合的阶梯形圆柱体结构、中后段为与锥孔段相配合的锥体结构；在所述中心轴孔前端由外向内穿装有与压紧拉杆3前端的内螺纹孔相结合的调节螺母1。

本实用新型中所述外胀芯轴2与待加工零件柔轮4的筒体接触面的轮廓是基于反变形原理利用仿真分析得出的曲线，所述曲线分为两端段，第1段为水平直线，该段直线从外胀芯轴2后凸台的左端开始，到齿部左端终止。第2段为斜线，斜率K的计算公式为K=δ/(L-B)，其中δ为锁紧所需的膨胀量，L 为柔轮总长，B柔轮齿宽；第2段斜线与第1段相接，到外胀芯轴2后凸台的右端处终止。采用该轮廓的外胀芯轴2变形后的轮廓可以与柔轮4的筒体更好的接触，从而减小了柔轮的变形。

利用本实用新型工装柔轮滚齿时，采用“一夹一顶”的装夹方式，夹持外胀芯轴的请（左）端小圆柱面，后（右）端顶住压紧拉杆的中心孔，实现精准可靠的定位和固定。

本实用新型所述外胀芯轴2与所述调节螺母1和压紧拉杆3采用圆柱配合面保证了调节螺母1和压紧拉杆3与外胀芯轴2的同轴度要求，保证了压紧拉杆3与外胀芯轴2基于锥面配合的相对运动沿着中心线进行，从而保证外胀芯轴2均有均匀的胀紧力和定位精度。而且外胀芯轴2与柔轮4的筒体接触面的轮廓是经过改进得到的一条曲线，使外胀芯轴2变形后的轮廓可以与柔轮4的筒体内壁更好的接触，起到更好的支撑作用。

本实用新型的具体工作方式如下：

将所述待加工零件柔轮4装入外胀芯轴2上（如图1所示的位置），然后分别将调节螺母1和压紧拉杆3分别装入外胀芯轴2的两端，用M8内六角扳手调整调节螺母1，使压紧拉杆3和外胀芯轴2的配合锥面发生相对运动，达到外胀芯轴2均匀膨胀的目的，同时转动柔轮4，确保其固定可靠，且柔轮4不发生变形。

上述步骤完成后，将工装整体安装在滚齿机上，滚齿机的卡盘夹紧工装左端的小圆柱面，右端顶住工装的定位中心孔，如图1所示。安装完成后用千分表检查待加工零件柔轮4齿顶圆位置与机床的同轴度。

Claims (3)

1.一种谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴，其特征在于：它包括前后端均设置有圆柱形凸台的外胀芯轴（2），所述外胀芯轴的前凸台的外圆面为滚齿机卡盘夹紧面（8），所述外胀芯轴（2）的后端面和后凸台的外圆面为与待加工零件柔轮（4）相结合面；在外胀芯轴（2）的本体上加工有贯穿前后凸台的中心轴孔，所述中心轴孔是由前段孔径小于后段孔径的阶梯孔构成；且所述后段孔的前段为圆柱孔结构，中后段为由前向后、由小渐大的锥孔结构；在作为锥孔段外壁的后凸台上开设有若干个轴向开口槽；在所述中心轴孔后端由外向内穿装有压紧拉杆（3），所述压紧拉杆（3）的前段为与阶梯孔相配合的阶梯形圆柱体结构、中后段为与锥孔段相配合的锥体结构；在所述中心轴孔前端由外向内穿装有与压紧拉杆（3）前端的内螺纹孔相结合的调节螺母（1）。

2.根据权利要求1所述的谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴，其特征在于：在作为锥孔段外壁的后凸台上以均布的方式开设有四个有利于外胀芯轴均匀膨胀的轴向开口槽。

3.根据权利要求1所述的谐波减速器柔轮齿部加工机械膨胀芯轴，其特征在于：所述外胀芯轴（2）与待加工零件柔轮（4）的筒体接触面的轮廓是基于反变形原理利用仿真分析得出的曲线，所述曲线分为两端段，第1段为水平直线，该段直线从外胀芯轴（2）后凸台的左端开始，到齿部左端终止；第2段为斜线，斜率K的计算公式为K=δ/(L-B)，其中δ为锁紧所需的膨胀量，L 为柔轮总长，B柔轮齿宽；第2段斜线与第1段相接，到外胀芯轴（2）后凸台的右端处终止；采用该轮廓的外胀芯轴（2）变形后的轮廓可以与柔轮（4）的筒体更好的接触，从而减小了柔轮的变形。