RU2728990C1 - Волновая передача - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к волновым передачам. Волновая передача содержит жесткое и гибкое зубчатые колеса, генератор волн для изгибания гибкого колеса с образованием участков его зацепления с жестким колесом в положениях, которые разделены в окружном направлении, и для перемещения участков зацепления в окружном направлении, и незацепляющуюся область, образованную в части каждого из участков зацепления в направлении линии зуба. Гибкое и жесткое колеса являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами или косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими одну линию зуба. Генератор волн содержит волновой подшипник для поддержки гибкого колеса с его внутренней в радиальном направлении стороны, и незацепляющаяся область представляет собой область, которая имеет такую ширину в направлении линии зуба, что включает в себя опорный центр генератора волн для поддержки гибкого колеса. Незацепляющаяся область задана в направлении линии зуба участком, на котором не выполнены внутренние зубья жесткого колеса, а гибкое колесо имеет ребро, образованное на участке, обращенном к участку, на котором не выполнены внутренние зубья, и внешние зубья, образованные по обе стороны от ребра в направлении линии зуба, причем ребро имеет толщину, превышающую толщину обода основания ножки внешних зубьев. Обеспечивается улучшение эксплуатационных характеристик передачи. 4 н.п. ф-лы, 13 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к волновой передаче. В частности, настоящее изобретение относится к волновой передаче, в которой уменьшена концентрация напряжений у основания ножки зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления с тем, чтобы повысить усталостную прочность основания ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В волновой передаче крутящий момент передается через участки зацепления между гибким зубчатым колесом внешнего зацепления (гибким шлицом) и жестким зубчатым колесом внутреннего зацепления (жестким шлицом), причем зубчатое колесо внешнего зацепления многократно изогнуто в радиальном направлении. В качестве зубчатого колеса внешнего зацепления известны зубчатые колеса чашеобразной, в форме шляпы и цилиндрической формы. В любом случае, эксплуатационные характеристики волновой передачи могут быть улучшены за счет увеличения усталостной прочности основания ножки зуба гибкого зубчатого колеса внешнего зацепления. Например, в патентном документе 1 предлагается увеличить опорную жесткость зубчатого колеса внешнего зацепления генератором волн для обеспечения равномерного распределения нагрузки на поверхность зуба в направлении линии зуба таким образом, чтобы увеличить усталостную прочность основания ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления. В патентном документе 2 предлагается надлежащим образом установить толщину обода основания ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления в соответствии с величиной его изгиба таким образом, чтобы повысить усталостную прочность основания ножки зуба для обеспечения волновой передачи более высокой прочности.

ДОКУМЕНТЫ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0003] Патентный документ 1: JP 2016-196895 А Патентный документ 2: JP 2010-190373 А

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0004] На основание ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления воздействует напряжение вследствие зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления и изгибающее напряжение вследствие изгибания в эллиптическую или другую некруглую форму. На внешний зуб зубчатого колеса внешнего зацепления воздействуют радиальные силы. Указанные силы включают в себя силу, возникающую в соответствии с ее углом давления во время зацепления зубьев, и силу, действующую в радиальном направлении с внутренней стороны от волнового подшипника генератора волн таким образом, чтобы поддерживать эллиптическую форму зубчатого колеса внешнего зацепления.

[0005] Задачей настоящего изобретения является создание волновой передачи, в которой концентрация напряжений, возникающая в основании ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления, может быть уменьшена для повышения усталостной прочности основания ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления.

СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ УКАЗАННЫХ ПРОБЛЕМ

[0006] Предложенная в соответствии с настоящим изобретением волновая передача содержит:

жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления;

гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления;

генератор волн, который обеспечивает изгиб зубчатого колеса внешнего зацепления в радиальном направлении с образованием участка зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления в положениях, которые разделены вдоль его окружного направления, и обеспечивает перемещение участка зацепления в окружном направлении; и

незацепляющуюся область, которая образована в части участка зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления вдоль направления линии зуба зубчатого колеса внешнего зацепления,

причем зубчатое колесо внутреннего зацепления и зубчатое колесо внешнего зацепления являются либо прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, либо косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, где косозубые цилиндрические зубчатые колеса имеют одну линию зуба;

генератор волн содержит волновой подшипник для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления с внутренней в радиальном направлении стороны; и

незацепляющаяся область является областью, которая имеет заданную ширину и включает в себя опорный центр волнового подшипника для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления.

[0007] Незацепляющаяся область образована в центральной части вдоль направления линии зуба участка зацепления зубчатого колеса внешнего зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления, причем центральная часть включает в себя опорный центр волнового подшипника. Радиальная сила, образуемая вследствие зацепления зубьев, не воздействует на центральную часть в направлении линии зуба, где радиальная сила, действующая на нее со стороны волнового подшипника, становится наибольшей. Следовательно, можно уменьшить концентрацию напряжений, возникающую в центральной части вдоль направления линии зуба основания ножки зуба наружных зубьев, и увеличить усталостную прочность основания ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления.

[0008] В частности, выполнено затылование внутренних зубьев или внешних зубьев в их центральной части вдоль направления линии зуба, причем центральная часть включает в себя опорный центр волнового подшипника. Вместо этого, участки внешних зубьев или внутренних зубьев, которые расположены на опорном центре волнового подшипника, удалены от него на заданную ширину вдоль направления линии зуба с образованием участков, на которых внешние зубья или внутренние зубья не образованы.

[0009] Зубчатое колесо внешнего зацепления может содержать цилиндрическую часть, имеющую постоянную толщину, с образованием центральной части в направлении линии зуба, где внешних зубьев нет. Таким образом, можно дополнительно уменьшить концентрацию напряжений, возникающую в центральной части основания ножки зуба в направлении линии зуба зубчатого колеса внешнего зацепления.

[0010] Как описано выше, в волновой передаче, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, концентрация напряжений, возникающая в центральной части основания ножки зуба в направлении линии зуба зубчатого колеса внешнего зацепления, уменьшена. Соответственно, усталостная прочность основания ножки зуба зубчатого колеса внешнего зацепления может быть увеличена, в результате чего улучшены эксплуатационные характеристики волновой передачи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] ФИГ. 1(A) представляет собой перспективный вид, изображающий пример чашеобразной волновой передачи в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения, ФИГ. 1(B) изображает ее продольный разрез, и ФИГ. 1(C) изображает ее вид с торца;

ФИГ. 2(A) представляет собой пояснительный вид, изображающий зубчатое колесо внутреннего зацепления, показанное на ФИГ. 1, и ФИГ. 2(B) представляет собой пояснительный вид, изображающий участок зацепления между зубчатым колесом внешнего зацепления и зубчатым колесом внутреннего зацепления;

ФИГ. 3 представляет собой пояснительный вид, изображающий другой пример зубчатого колеса внутреннего зацепления, показанного на ФИГ. 1;

ФИГ. 4(A) представляет собой пояснительный вид, изображающий другой пример зубчатого колеса внешнего зацепления, показанного на ФИГ. 1, и ФИГ. 4(B) представляет собой пояснительный вид, изображающий участок зацепления между зубчатым колесом внешнего зацепления и зубчатым колесом внутреннего зацепления;

ФИГ. 5(A) представляет собой продольный полуразрез, изображающий пример чашеобразной волновой передачи в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения, и ФИГ. 5(B) представляет собой пояснительный вид, изображающий пример ее зубчатого колеса внешнего зацепления;

ФИГ. 6 представляет собой пояснительный вид, изображающий другой пример зубчатого колеса внешнего зацепления, показанного на ФИГ. 5;

ФИГ. 7(A) представляет собой пояснительный вид, изображающий пример чашеобразной волновой передачи в соответствии с вариантом 3 осуществления настоящего изобретения, и ФИГ. 7(B) представляет собой пояснительный вид, изображающий пример ее зубчатого колеса внешнего зацепления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Далее со ссылкой на сопроводительные чертежи приведено описание вариантов осуществления волновой передачи в соответствии с настоящим изобретением.

[0013] Вариант 1 осуществления изобретения

На ФИГ. 1(A) представлен перспективный вид, изображающий пример чашеобразной волновой передачи, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, на ФИГ. 1(B) изображен ее продольный разрез, и на ФИГ. 1(C) изображен ее вид с торца. Волновая передача 1 содержит жесткое кольцевое зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления, чашеобразное зубчатое колесо 3 внешнего зацепления, установленное внутри зубчатого колеса внутреннего зацепления, и генератор 4 волн эллипсоидной формы, установленный внутри зубчатого колеса внешнего зацепления. Зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления и зубчатое колесо 3 внешнего зацепления являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, которые могут находиться в зацеплении друг с другом.

[0014] Зубчатое колесо 3 внешнего зацепления содержит цилиндрическое тело 31, выполненное с возможностью изгибания в радиальном направлении. От торца цилиндрического тела 31 к внутренней в радиальном направлении стороне проходит дисковидная диафрагма 32. На внутренней периферийной кромке диафрагмы 32 за одно целое с ней выполнен кольцевой жесткий выступ 33. На участке наружной периферийной поверхности на другом торце цилиндрического тела 31 выполнены внешние зубья 34.

[0015] Генератор 4 волн содержит цилиндрическую ступицу 41, муфту 42 Ольдгема, жесткий кулачок 43 и волновой подшипник 44. Ступица 41 соединена соосно с валом электродвигателя или другим входным валом вращения (не показан). Жесткий кулачок 43 установлен на наружной периферийной поверхности ступицы 41 посредством муфты 42 Ольдгема. Волновой подшипник 44 установлен между эллиптической наружной периферийной поверхностью жесткого кулачка 43 и участком внутренней периферийной поверхности цилиндрического тела 31 зубчатого колеса 3 внешнего зацепления, на котором выполнены внешние зубья. Волновой подшипник 44 настоящего примера представляет собой шариковый подшипник, содержащий гибкое наружное кольцо и гибкое внутреннее кольцо.

[0016] Участок зубчатого колеса 3 внешнего зацепления, на котором выполнены внешние зубья 34, изгибается в эллиптическую форму генератором 4 волн. Это приводит к образованию участков 5 зацепления в окружном направлении зубчатого колеса 3 внешнего зацепления, на которых множество внешних зубьев 34, расположенных по обе стороны от большой оси L1 эллиптической формы, входят в зацепление с внутренними зубьями 21 зубчатого колеса 2 внутреннего зацепления. При вращении генератора 4 волн участки 5 зацепления между зубчатыми колесами 2 и 3 перемещаются в окружном направлении. В случае этого примера разница в числе зубьев между зубчатыми колесами 2 и 3 составляет 2п, (где n - положительное целое число). Например, замедленное вращение образуется на основании вращения зубчатого колеса 3 внешнего зацепления, тогда как зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления зафиксировано таким образом, что не вращается.

[0017] На ФИГ. 2(A) представлен пояснительный вид, изображающий зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления, и на ФИГ. 2(B) представлен пояснительный вид, изображающий участок 5 зацепления между зубчатым колесом 2 внутреннего зацепления и зубчатым колесом 3 внешнего зацепления.

[0018] Внутренние зубья 21 зубчатого колеса 2 внутреннего зацепления содержат в центральной части в направлении линии зуба участок 21а канавки, на котором внутренние зубья не выполнены. Участок 21а канавки проходит в окружном направлении, и участки 21b и 21с внутреннего зуба образованы по обе стороны участка 21а канавки с постоянным шагом вдоль окружного направления. Например, участок 21а канавки, на котором не выполнены внутренние зубья, имеет нижнюю поверхность канавки, которая является кольцевой внутренней периферийной поверхностью, и внутренний диаметр нижней поверхности канавки равен диаметру окружности впадин участков 21b и 21с внутренних зубьев с обеих сторон. Участок от участка 21b внутреннего зуба до участка 21а канавки задан наклонной плоской или изогнутой поверхностью, так что высота зуба участка 21b внутреннего зуба постепенно уменьшается. Участок от другого участка 21 с внутреннего зуба до участка 21а канавки также задан наклонной плоской или изогнутой поверхностью, так что высота зуба участка 21с внутреннего зуба постепенно уменьшается.

[0019] Участок 21а канавки представляет собой область, имеющую заданную ширину и включающую в себя опорный центр 45 волнового подшипника 44 в направлении линии зуба. Опорный центр 45 является центром шарика волнового подшипника 44. Например, опорный центр 45 расположен в центре эффективной ширины зуба внешних зубьев 34.

[0020] На участке 5 зацепления в центральной части в направлении линии зуба внешних зубьев 34 образована незацепляющаяся область 6, в которой не образуется зацепление с внутренними зубьями 21 вследствие наличия участка 21а канавки, как показано на ФИГ. 2(B). Со стороны волнового подшипника 44 на центральные части воздействует радиальная сила в направлении линии зуба внешних зубьев 34. Центральные части в направлении линии зуба внешних зубьев 34 обращены к участку 21а канавки во внутренних зубьях 21, так что радиальная сила, возникающая вследствие зацепления внешних зубьев с внутренними зубьями 21, не воздействует на центральные части внешних зубьев. Концентрация напряжений, которая возникает в центральных частях в направлении линии зуба в основании ножки внешнего зуба 34, снижается, так что усталостная прочность основания ножки зуба зубчатого колеса 3 внешнего зацепления может быть увеличена.

[0021] ДРУГОЙ ПРИМЕР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

На ФИГ. 3 представлен пояснительный вид, изображающий другой пример зубчатого колеса 2 внутреннего зацепления. Зубчатое колесо 2А внутреннего зацепления содержит внутренние зубья 22, затылованные в их центральной части в направлении линии зуба. Участок 22а затылования каждого из внутренних зубьев 22 представляет собой участок, на котором отсутствует зацепление с внешними зубьями 34. С обеих сторон от участка 22а затылования в каждом из внутренних зубьев 22 имеются участки 22b и 22с внутреннего зуба, которые входят в зацепление с внешними зубьями 34. На участке 22а затылования каждый из внутренних зубьев 22 подвергнут затылованию таким образом, что размер внутренних зубьев либо в направлении высоты зуба, либо в направлении толщины зуба уменьшен.

[0022] На участках 5 зацепления волновой передачи 1, содержащей зубчатое колесо 2А внутреннего зацепления, центральная часть в направлении линии зуба каждого из внешних зубьев 34 обращена к каждому из участков 22а затылования внутренних зубьев 22. Там, где отсутствует зацепление с внутренними зубьями 22, образован незацепляющийся участок 6. Аналогично случаю, в котором использовано зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления, концентрация напряжений, возникающая в основании ножки зуба центральной части в направлении линии зуба каждого из внешних зубьев 34, может быть уменьшена, и усталостная прочность основания ножки зуба зубчатого колеса 3 внешнего зацепления может быть увеличена.

[0023] ДРУГОЙ ПРИМЕР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

На ФИГ. 4(A) представлен пояснительный вид, изображающий другой пример зубчатого колеса 3 внешнего зацепления, и на ФИГ. 4(B) представлен пояснительный вид, изображающий участок зацепления между зубчатым колесом внешнего зацепления и зубчатым колесом внутреннего зацепления. Зубчатое колесо 3А внешнего зацепления, изображенное на этих чертежах, может быть использовано для волновой передачи 1, содержащей зубчатое колесо 2 внутреннего зацепления, показанное на ФИГ. 1 и 2.

[0024] Зубчатое колесо 3А внешнего зацепления содержит внешние зубья 35, имеющие ребро 35а. Ребро 35а образовано на участках внешних зубьев 35, обращенных к участку 21а канавки внутренних зубьев 21 зубчатого колеса 2 внутреннего зацепления, и ребро 35а имеет трапецеидальное сечение и проходит в окружном направлении. По обе стороны от ребра 35а выполнены участки 35b и 35с внешних зубьев, которые могут находиться в зацеплении с участками 21b и 21с внутренних зубьев 21 зубчатого колеса 2 внутреннего зацепления. Ребро 35а имеет толщину, превышающую толщину обода основания ножки зуба участков 35b и 35с наружных зубьев. Например, ребро 35а имеет наружный диаметр, который равен диаметру вершин зубьев участков 35b и 35с внешних зубьев, и ребро является участком, толщина которого остается такой же, как и в сплошном состоянии без образования впадин между зубьями.

[0025] Зубчатое колесо 3А внешнего зацепления образовано сплошным ребром 35а в центральной части в направлении линии зуба, причем центральная часть соответствует опорному центру 45 волнового подшипника 44. Следовательно, можно уменьшить концентрацию напряжений, возникающую в основании ножки зуба центральной части в направлении линии зуба внешних зубьев 35, что может повысить усталостную прочность основания ножки зуба зубчатого колеса 3А внешнего зацепления.

[0026] ВАРИАНТ 2 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На ФИГ. 5(A) представлен продольный полуразрез, изображающий другой пример чашеобразной волновой передачи, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, и на ФИГ. 5(B) представлен пояснительный вид, изображающий чашеобразное зубчатое колесо внешнего зацепления. Волновая передача 1 В имеет такую же основную конфигурацию, как и чашеобразная волновая передача 1, показанная на ФИГ. 1. Волновая передача 1 В данного примера содержит зубчатое колесо 2 В внутреннего зацепления, содержащее внутренние зубья 23, которые являются непрерывными в направлении линии зуба. Чашеобразное зубчатое колесо 3В внешнего зацепления волновой передачи содержит внешние зубья 36, которые разделены в центральной части в направлении линии зуба. Генератор 4 В волн волновой передачи имеет такую же конфигурацию, как и вышеупомянутый генератор 4 волн.

[0027] Каждый из внешних зубьев 36 зубчатого колеса 3В внешнего зацепления содержит участок 36а канавки, на котором внешний зуб не образован, или на котором внешний зуб удален. По обе стороны в направлении линии зуба от участка 36а канавки образованы участки 36b и 36с внешних зубьев с постоянным шагом в окружном направлении. Участок 36а канавки является, например, цилиндрическим участком постоянной толщины. Участок 36а канавки имеет нижнюю поверхность канавки, заданную кольцевой наружной периферийной поверхностью, наружный диаметр которой равен диаметру окружности впадин участков 36b и 36с внешних зубьев с обеих сторон. Участок от участка 36b внешнего зуба до нижней поверхности канавки задан наклонной плоской или изогнутой поверхностью, и, следовательно, высота зуба участка 36b внешнего зуба постепенно уменьшается. Участок от наружного участка 36с внешнего зуба до нижней поверхности канавки также задан наклонной плоской или изогнутой поверхностью, и, таким образом, высота зуба участка 36с внешнего зуба постепенно уменьшается.

[0028] Участок 36а канавки, на котором не образован внешний зуб, представляет собой область, имеющую заданную ширину и включающую в себя опорный центр 45 волнового подшипника 44 в направлении линии зуба. Опорный центр 45 является центром шарика волнового подшипника 44. Например, опорный центр 45 расположен в центре эффективной ширины зуба внешних зубьев 36.

[0029] Вследствие наличия участка 36а канавки внешних зубьев 36 образована незацепляющаяся область 6В, в которой не образуется зацепление внешних зубьев с внутренними зубьями 23, в центральной части в направлении линии зуба участка 5 В зацепления (который представляет собой участок на большой оси эллиптически изогнутого зубчатого колеса 3В внешнего зацепления). Незацепляющаяся область 6 В представляет собой область, имеющую заданную ширину и опорный центр 45 волнового подшипника 44 в направлении линии зуба. Концентрация напряжений на участке основания ножки зуба во внешних зубьях 36, соответствующем опорному центру, снижена, и усталостная прочность основания ножки зуба зубчатого колеса 3В внешнего зацепления может быть увеличена.

[0030] ДРУГОЙ ПРИМЕР ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ВНЕШНЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

На ФИГ. 6 представлен пояснительный вид, изображающий другой пример зубчатого колеса 3В внешнего зацепления. Зубчатое колесо 3С внешнего зацепления, изображенное на этом чертеже, содержит внешние зубья 37, затылованные в их центральной части в направлении линии зуба. Участки 37а затылования внешних зубьев 37 представляют собой участки, на которых отсутствует зацепление внешних зубьев с внутренними зубьями 23. Участки с обеих сторон от участков 37а затылования во внешних зубьях 37 представляют собой участки 37b и 37с внешнего зуба, которые входят в зацепление с внутренними зубьями 23. Участки 37а затылования затылованы таким образом, что размер в направлении высоты зуба или размер в направлении толщины зуба уменьшен относительно внешних зубьев 37.

[0031] На участке 5В зацепления волновой передачи 1В, содержащей зубчатое колесо 3С внешнего зацепления, в центральной части в направлении линии зуба внешних зубьев 37 образована незацепляющаяся область 6В, в которой отсутствует зацепление внешних зубьев с внутренними зубьями 23. Аналогично случаю, в котором использовано зубчатое колесо 3В внешнего зацепления, концентрация напряжений, возникающая в центральной части в направлении линии зуба основания ножки зуба внешних зубьев 37, может быть уменьшена, в результате чего усталостная прочность основания ножки зуба зубчатого колеса 3С внешнего зацепления может быть увеличена.

[0032] ВАРИАНТ 3 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вышеупомянутые варианты осуществления изобретения представляют собой случаи, в которых в качестве зубчатого колеса внутреннего зацепления и зубчатого колеса внешнего зацепления использованы прямозубые цилиндрические зубчатые колеса. Кроме того, в качестве зубчатого колеса внутреннего зацепления и зубчатого колеса внешнего зацепления могут быть использованы косозубые цилиндрические зубчатые колеса. В волновой передаче в соответствии с вариантом 3 осуществления настоящего изобретения использованы косозубые цилиндрические зубчатые колеса в качестве зубчатого колеса внутреннего зацепления и зубчатого колеса внешнего зацепления. На ФИГ. 7(A) представлен пояснительный вид, изображающий участок зацепления между двумя зубчатыми колесами волновой передачи в соответствии с вариантом 3 осуществления изобретения, в разрезе вдоль направления линии зуба. На ФИГ. 7(B) представлен пояснительный вид, изображающий чашеобразное зубчатое колесо внешнего зацепления волновой передачи.

[0033] Волновая передача 1D имеет такую же основную конфигурацию, как и чашеобразная волновая передача 1, показанная на ФИГ. 1. Волновая передача 1D данного примера содержит зубчатое колесо 2D внутреннего зацепления, которое является косозубым цилиндрическим зубчатым колесом, содержащим внутренние зубья 24 с заданным углом наклона линии зуба и заданным направлением линии зуба. Чашеобразное зубчатое колесо 3D внешнего зацепления волновой передачи также представляет собой косозубое цилиндрическое зубчатое колесо, содержащее внешние зубья 38 с таким же углом наклона линии зуба и направлением линии зуба, как и в зубчатом колесе 2D внутреннего зацепления. Внешние зубья 38 этого примера разделены в центральной части в направлении их линии зуба. Генератор 4D волн волновой передачи имеет такую же конфигурацию, как и вышеупомянутый генератор 4 волн.

[0034] Внешние зубья 38 зубчатого колеса 3D внешнего зацепления содержат участок 38а канавки, на котором внешние зубья не выполнены, или на котором внешние зубья удалены. По обе стороны от участка 38а канавки в направлении линии зуба образованы участки 38b и 38с внешних зубьев с постоянным шагом в окружном направлении. Участки 38b и 38с внешнего зуба с обеих сторон являются участками, имеющими одинаковое направление линии зуба. Таким образом, зубчатое колесо 3D внешнего зацепления представляет сбой косозубое цилиндрическое зубчатое колесо, имеющее одну линию зуба (а именно, косозубое цилиндрическое зубчатое колесо, содержащее зубья, имеющие одинаковую линию зуба). Например, участок 38а канавки представляет собой цилиндрический участок постоянной толщины. Участок 38а канавки имеет нижнюю поверхность канавки, заданную кольцевой наружной периферийной поверхностью, наружный диаметр которой равен диаметру окружности впадин участков 38b и 38с внешних зубьев с обеих сторон. Участок от участка 38b внешнего зуба до нижней поверхности канавки задан наклонной плоской или изогнутой поверхностью, так что высота зуба участка 38b внешнего зуба постепенно уменьшается. Аналогичным образом, участок от другого участка 38с внешнего зуба до нижней поверхности канавки задан наклонной плоской или изогнутой поверхностью, так что высота зуба участка 38с внешнего зуба постепенно уменьшается.

[0035] Участок 38а канавки, на котором не выполнены внешние зубья, представляет собой область, имеющую заданную ширину и включающую в себя опорный центр 45 волнового подшипника 44 в направлении линии зуба. Например, опорный центр 45 расположен в центре эффективной ширины зуба внешних зубьев 38.

[0036] Вследствие наличия участка 38а канавки внешних зубьев 38 образована незацепляющаяся область 6D, в которой не образуется зацепление внешних зубьев с внутренними зубьями 24, в центральной части в направлении линии зуба участка 5D зацепления (который представляет собой участок на большой оси эллиптически изогнутого зубчатого колеса 3D внешнего зацепления). Незацепляющаяся область 6D представляет собой область, имеющую заданную ширину и включающую в себя опорный центр 45 волнового подшипника 44 в направлении линии зуба. Концентрация напряжений на участке основания ножки зуба во внешних зубьях 38, соответствующем опорному центру, снижена, и усталостная прочность основания ножки зуба зубчатого колеса 3D внешнего зацепления может быть увеличена.

[0037] Внешние зубья 38 зубчатого колеса 3D внешнего зацепления могут содержать участок, на котором выполнено затылование, вместо образования канавки 38а. Кроме того, внутренние зубья 24 зубчатого колеса 2D внутреннего зацепления могут содержать участок канавки, на котором не выполнены внутренние зубья, или могут содержать участок, на котором выполнено затылование, вместо образования участка канавки.

[0038] ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вышеупомянутые варианты осуществления изобретения представляют собой случаи, в которых настоящее изобретение применено к волновой передаче, содержащей чашеобразное зубчатое колесо внешнего зацепления. Кроме того, настоящее изобретение может быть применено аналогичным образом к волновой передаче, содержащей цилиндрообразное зубчатое колесо внешнего зацепления, и к волновой передаче, содержащей цилиндрическое зубчатое колесо внешнего зацепления.

Claims (40)

1. Волновая передача, содержащая:

жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления;

гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления;

генератор волн для изгибания зубчатого колеса внешнего зацепления в радиальном направлении с образованием участков его зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления в положениях, которые разделены в окружном направлении, и для перемещения участков зацепления в окружном направлении; и

незацепляющуюся область, образованную в части каждого из участков зацепления в направлении линии зуба,

причем зубчатое колесо внутреннего зацепления и зубчатое колесо внешнего зацепления являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами или косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими одну линию зуба;

генератор волн содержит волновой подшипник для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления с его внутренней в радиальном направлении стороны; и

незацепляющаяся область представляет собой область, которая имеет такую ширину в направлении линии зуба, что включает в себя опорный центр генератора волн для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления,

при этом незацепляющаяся область задана в направлении линии зуба участком, на котором не выполнены внутренние зубья зубчатого колеса внутреннего зацепления, а

зубчатое колесо внешнего зацепления имеет

ребро, образованное на участке, обращенном к участку, на котором не выполнены внутренние зубья; и

внешние зубья, образованные по обе стороны от ребра в направлении линии зуба,

причем ребро имеет толщину, превышающую толщину обода основания ножки внешних зубьев.

2. Волновая передача, содержащая:

жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления;

гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления;

генератор волн для изгибания зубчатого колеса внешнего зацепления в радиальном направлении с образованием участков его зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления в положениях, которые разделены в окружном направлении, и для перемещения участков зацепления в окружном направлении; и

незацепляющуюся область, образованную в части каждого из участков зацепления в направлении линии зуба,

причем зубчатое колесо внутреннего зацепления и зубчатое колесо внешнего зацепления являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами или косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими одну линию зуба;

генератор волн содержит волновой подшипник для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления с его внутренней в радиальном направлении стороны; и

незацепляющаяся область представляет собой область, которая имеет такую ширину в направлении линии зуба, что включает в себя опорный центр генератора волн для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления, при этом

незацепляющаяся область задана в направлении линии зуба участком затылования, на котором выполнено затылование внутренних зубьев зубчатого колеса внутреннего зацепления таким образом, что его высота зуба или толщина зуба уменьшена.

3. Волновая передача, содержащая:

жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления;

гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления;

генератор волн для изгибания зубчатого колеса внешнего зацепления в радиальном направлении с образованием участков его зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления в положениях, которые разделены в окружном направлении, и для перемещения участков зацепления в окружном направлении; и

незацепляющуюся область, образованную в части каждого из участков зацепления в направлении линии зуба,

причем зубчатое колесо внутреннего зацепления и зубчатое колесо внешнего зацепления являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами или косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими одну линию зуба;

генератор волн содержит волновой подшипник для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления с его внутренней в радиальном направлении стороны; и

незацепляющаяся область представляет собой область, которая имеет такую ширину в направлении линии зуба, что включает в себя опорный центр генератора волн для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления, при этом

незацепляющийся участок задан в направлении линии зуба участком, на котором не выполнены внешние зубья.

4. Волновая передача, содержащая:

жесткое зубчатое колесо внутреннего зацепления;

гибкое зубчатое колесо внешнего зацепления;

генератор волн для изгибания зубчатого колеса внешнего зацепления в радиальном направлении с образованием участков его зацепления с зубчатым колесом внутреннего зацепления в положениях, которые разделены в окружном направлении, и для перемещения участков зацепления в окружном направлении; и

незацепляющуюся область, образованную в части каждого из участков зацепления в направлении линии зуба,

причем зубчатое колесо внутреннего зацепления и зубчатое колесо внешнего зацепления являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами или косозубыми цилиндрическими зубчатыми колесами, имеющими одну линию зуба;

генератор волн содержит волновой подшипник для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления с его внутренней в радиальном направлении стороны; и

незацепляющаяся область представляет собой область, которая имеет такую ширину в направлении линии зуба, что включает в себя опорный центр генератора волн для поддержки зубчатого колеса внешнего зацепления, при этом

незацепляющаяся область задана в направлении линии зуба участком затылования, на котором выполнено затылование внешних зубьев зубчатого колеса внешнего зацепления таким образом, что его высота зуба или толщина зуба уменьшена.

Images