本发明涉及谐波减速机,特别涉及一种柔轮的表面处理工艺、柔轮及谐波减速机。
背景技术:
1、谐波减速机具有结构紧凑、体积小、质量轻、传动比与承载能力大、传动精度高等优点,使得广泛应用于机器人、自动化等行业。谐波减速机包括波发生器、柔轮及刚轮三个基本构件。在谐波减速机的工作工程中,柔轮的齿部和刚轮的齿部啮合,柔轮的内孔与柔性轴承的外圈配合。因此,柔轮的齿根疲劳强度,以及柔轮的齿部和内孔的磨损对谐波减速机的性能有直接影响。
2、为了满足谐波减速机的性能要求,需要对柔轮进行表面强化工艺,但是传统的表面处理工艺加热温度较高,导致柔轮出现变形大的问题,影响谐波减速机的安装精度。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种柔轮的表面处理工艺,采用低温渗氮处理和喷丸处理,使柔轮变形量小的同时,提高柔轮的表面硬度,增强柔轮的齿根疲劳强度和柔轮表面的耐磨性。
2、本发明还提出一种具有采用上述柔轮的表面处理工艺制成的柔轮及谐波减速机。
3、根据本发明第一方面实施例的柔轮的表面处理工艺,包括以下步骤:使用合金结构钢基材加工制成柔轮半成品;对所述柔轮半成品进行活化处理,其中,所述活化处理用于使所述柔轮半成品的表面形成氟化物;对所述柔轮半成品进行低温渗氮处理,其中,所述低温渗氮的温度在350℃至450℃之间;对所述柔轮半成品进行喷丸处理,制成所述柔轮。
4、根据本发明实施例的柔轮的表面处理工艺,至少具有如下有益效果:
5、通过采用合金结构钢基材制成的柔轮半成品进行活化处理后再进行低温渗氮处理,最后进行喷丸处理的步骤制成柔轮。活化处理使柔轮半成品的表面形成氟化物,使得柔轮半成品能够在350℃至450℃之间的低温状态下实现渗氮处理,从而在柔轮表面形成渗氮层,提高了柔轮的表面硬度,提高了柔轮齿面和内孔的耐磨性。采用低温渗氮处理能够有效减小柔轮的变形量,保证谐波减速机的整机综合性能。采用喷丸处理能够提高柔轮的疲劳强度,增强柔轮的齿根和侧壁的疲劳强度,提升谐波减速机的整机寿命。
6、根据本发明的一些实施例,所述对所述柔轮半成品进行活化处理,包括:向所述柔轮半成品通入含氟的气体。
7、根据本发明的一些实施例,所述柔轮的表面形成渗氮层,所述渗氮层的厚度小于或等于0.05mm。
8、根据本发明的一些实施例,所述渗氮层包括白亮层,所述白亮层位于所述渗氮层远离柔轮基材的一侧,所述白亮层的厚度小于或等于10μm。
9、根据本发明的一些实施例,所述柔轮的侧壁外侧的所述渗氮层的厚度占所述柔轮壁厚的5%至30%;和/或所述柔轮的侧壁内侧的所述渗氮层的厚度占所述柔轮壁厚的5%至30%。
10、根据本发明的一些实施例,所述柔轮的内孔的圆度小于或等于0.05mm。
11、根据本发明的一些实施例,所述喷丸处理的过程中,喷丸压力在0.1mpa至0.5mpa之间。
12、根据本发明的一些实施例,所述柔轮的表面硬度为400hv至700hv。
13、根据本发明的一些实施例,所述柔轮的表面残余应力为压应力,压应力的绝对值大于或等于400mpa。
14、根据本发明第二方面实施例的柔轮,所述柔轮采用以上实施例所述的柔轮的表面处理工艺制成。
15、根据本发明实施例的柔轮,至少具有如下有益效果:
16、采用第一方面实施例的柔轮的表面处理工艺制成,柔轮的表面处理工艺通过采用合金结构钢基材制成的柔轮半成品进行活化处理后再进行低温渗氮处理,最后进行喷丸处理的步骤。活化处理使柔轮半成品的表面形成氟化物,使得柔轮半成品能够在350℃至450℃之间的低温状态下实现渗氮处理,从而在柔轮表面形成渗氮层,提高了柔轮的表面硬度,提高了柔轮齿面和内孔的耐磨性。采用低温渗氮处理能够有效减小柔轮的变形量,保证谐波减速机的整机综合性能。采用喷丸处理能够提高柔轮的疲劳强度,增强柔轮的齿根和侧壁的疲劳强度,提升谐波减速机的整机寿命。
17、根据本发明第三方面实施例的谐波减速机,包括以上实施例所述的柔轮。
18、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.柔轮的表面处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述对所述柔轮半成品进行活化处理,包括:向所述柔轮半成品通入含氟的气体。
3.根据权利要求1所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述柔轮的表面形成渗氮层,所述渗氮层的厚度小于或等于0.05mm。
4.根据权利要求3所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述渗氮层包括白亮层,所述白亮层位于所述渗氮层远离柔轮基材的一侧,所述白亮层的厚度小于或等于10μm。
5.根据权利要求3所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述柔轮的侧壁外侧的所述渗氮层的厚度占所述柔轮壁厚的5%至30%;和/或所述柔轮的侧壁内侧的所述渗氮层的厚度占所述柔轮壁厚的5%至30%。
6.根据权利要求1所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述柔轮的内孔的圆度小于或等于0.05mm。
7.根据权利要求1所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述喷丸处理的过程中,喷丸压力在0.1mpa至0.5mpa之间。
8.根据权利要求1或7所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述柔轮的表面硬度为400hv至700hv。
9.根据权利要求1或7所述的柔轮的表面处理工艺,其特征在于:所述柔轮的表面残余应力为压应力,压应力的绝对值大于或等于400mpa。
10.柔轮,其特征在于,所述柔轮采用如权利要求1至9任一项所述的柔轮的表面处理工艺制成。
11.谐波减速机,其特征在于,包括权利要求10所述的柔轮。