一种谐波减速器的柔轮及其制作方法

摘要

本发明公开了一种谐波减速器的柔轮及其制作方法，包括94.3‑96重量份的铁，1‑1.5重量份的石墨烯，1.5‑2重量份的硅，0.2‑0.3重量份的锰，0.044‑0.065重量份的镍；0.03‑0.05重量份的硫，1.2‑1.6重量份的锌，0.1‑0.17重量份的铜，0.02‑0.07重量份的铝。本发明通过对柔轮制作材料及处理工艺的改进，降低了柔轮的膨胀系数提高了其传动精度并且提高了其硬度，抗拉强度等指标从而提高了其使用寿命。

权利要求

1.一种谐波减速器柔轮的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：按照比例将物料加入球磨仪研磨，所述物料由95.2重量份的铁，1.1重量份的石墨烯，1.8重量份的硅，0.25重量份的锰，0.052重量份的镍；0.035重量份的硫，1.4重量份的锌，0.13重量份的铜，0.05重量份的铝组成；将研磨后的物料加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，将合金溶液倒入柔轮铸模中冷却成型即制得柔轮胚，将柔轮胚氮气保护下加热到600-630℃保温3小时，然后冷却至260-280℃保温0.5-1小时，再在温度为80-90℃，pH为8-9的碱性溶液中保温0.5-1小时,清洗烘干；然后对柔轮胚进行热旋压，热旋压的压力为：a＝b*c；其中，a表示热旋压的压力，单位为N；b表示柔轮的壁厚，单位为mm；c为压力参数，取值范围为2600-

3000；热旋压的温度为430-470℃；自然冷却后即得柔轮成品。

2.如权利要求1所述的谐波减速器柔轮的制作方法，其特征在于，所述热旋压的温度为

460℃，c＝2600。

说明书

一种谐波减速器的柔轮及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明属于材料领域，尤其涉及一种谐波减速器柔轮及其制作方 法。

背景技术

[0002] 柔轮作为谐波齿轮传动中最难加工、最易发生破坏的零件，其性 能的优劣严重影响整机的特性。在谐波减速机中，由于工作时产热及 柔轮经常发生形变的关系，其膨胀系数是谐波减速器传动精度的重要 影响指标之一。此外、疲劳寿命也是一个重要考核指标，目前通用的 谐波减速机因柔轮结构设计、材料特性、热处理工艺等因素，导致其 膨胀系数较大，使用寿命较低，严重硬性了谐波发生器的传动精度和 使用寿命。

发明内容

[0003] 为解决上述问题，本发明提供了一种柔轮及其制作方法，本发明 通过对柔轮制作材料及处理工艺的改进，降低了柔轮的膨胀系数提高 了其传动精度并且提高了其硬度，抗拉强度等指标从而提高了其使用 寿命。

[0004] 为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：

[0005] 一种谐波减速器的柔轮，包括94.3-96重量份的铁，1-1.5重量 份的石墨烯，1.5-2重量份的硅，0.2-0.3重量份的锰，0.044-0.065 重量份的镍；0.03-0.05重量份的硫，1.2-1.6重量份的锌，0.1-0.17 重量份的铜，0.02-0.07重量份的铝。

[0006] 进一步的改进，包括95.2重量份的铁，1.1重量份的石墨烯，1.8重量份的硅，0.25重量份的锰，0.052重量份的镍；0.035重量 份的硫，1.4重量份的锌，0.13重量份的铜，0.05重量份的铝。

[0007] 一种谐波减速器柔轮的制作方法，包括如下步骤：按照比例将物 料加入球磨仪研磨，所述物料包括94.3-96重量份的铁，1-1.5重量 份的石墨烯，1.5-2重量份的硅，0.2-0.3重量份的锰，0.044-0.065 重量份的镍；0.03-0.05重量份的硫，1.2-1.6重量份的锌，0.1-0.17 重量份的铜，0.02-0.07重量份的铝。将研磨后的物料加入充有惰性 气体的熔炉中，加热熔融，形成合金溶液，加热时采用每分钟升温6℃ 与每分钟升温4℃的方式混合交替加热至充分熔融后，将合金溶 液倒入柔轮铸模中冷却成型即制得柔轮胚，将柔轮胚氮气保护下加热 到600-630℃保温3小时，然后冷却至260-280℃保温0.5-1小时， 再在温度为80-90℃，PH为8-9的碱性溶液中保温0.5-1小时,清洗 烘干；然后对柔轮胚进行热旋压，热旋压的压力为：a＝b*c。其中，a 表示热旋压的压力，单位为N；b表示柔轮的壁厚，单位为mm；c为 压力参数，取值范围为2600-3000；热旋压的温度为430-470℃；自 然冷却后即的柔轮成品。

[0008] 进一步的改进，所述物料包括95.2重量份的铁，1.1重量份的 石墨烯，1.8重量份的硅，0.25重量份的锰，0.052重量份的镍； 0.035重量份的硫，1.4重量份的锌，0.13重量份的铜，0.05重量份 的铝。

[0009] 进一步的改进，所述热旋压的温度为460℃，c＝2700。

具体实施方式

[0010] 以下通过具体实施方式对本发明的技术方案作具体说明。

[0011] 实施例1

[0012] 一种谐波减速器柔轮的制作方法，包括如下步骤：按照比例将物 料加入球磨仪研磨，所述物料包括94.3重量份的铁(磷含量小于 0.01％)，5重量份的石墨烯，2重量份的硅，0.3重量份的锰，0.065 重量份的镍；0.05重量份的硫，1.6重量份的锌，0.17重量份的 铜，
0.07重量份的铝，；将研磨后的物料加入充有惰性气体的熔炉中， 加热熔融，形成合金溶液，加热时采用每分钟升温6℃与每分钟升 温4℃的方式混合交替加热至充分熔融后，将合金溶液倒入柔轮铸 模中冷却成型即制得柔轮胚，将柔轮胚氮气保护下加热到600℃保 温3小时，然后冷却至260℃保温0.5小时，再在温度为80℃， PH为8的碱性溶液中保温0.5小时,清洗烘干；然后对柔轮胚进行热 旋压，热旋压的压力为：a＝b*c。其中，a表示热旋压的压力，单位 为N；b表示柔轮的壁厚，单位为mm；c为压力参数，取值范围为2600； 热旋压的温度为430℃；自然冷却后即的柔轮成品。

[0013] 实施例2

[0014] 一种谐波减速器柔轮的制作方法，包括如下步骤：按照比例将物 料加入球磨仪研磨，所述物料包括96重量份的铁(磷含量小于0.01％)， 1重量份的石墨烯，1.5重量份的硅，0.2重量份的锰，0.044重量 份的镍；0.03重量份的硫，1.2重量份的锌，0.1重量份的铜，
0.02 重量份的铝；将研磨后的物料加入充有惰性气体的熔炉中，加热熔融， 形成合金溶液，加热时采用每分钟升温6℃与每分钟升温4℃的方 式混合交替加热至充分熔融后，将合金溶液倒入柔轮铸模中冷却成型 即制得柔轮胚，将柔轮胚氮气保护下加热到630℃保温3小时，然 后冷却至280℃保温1小时，再在温度为90℃，PH为9的碱性溶 液中保温1小时,清洗烘干；然后对柔轮胚进行热旋压，热旋压的压 力为：a＝b*c。其中，a表示热旋压的压力，单位为N；b表示柔轮的 壁厚，单位为mm；c为压力参数，取值范围为3000；热旋压的温度 为
470℃；自然冷却后即的柔轮成品。

[0015] 实施例3

[0016] 一种谐波减速器柔轮的制作方法，包括如下步骤：按照比例将物 料加入球磨仪研磨，物料包括95.2重量份的铁(磷含量小于0.01％)， 1.1重量份的石墨烯，1.8重量份的硅，0.25重量份的锰，0.052 重量份的镍；0.035重量份的硫，1.4重量份的锌，0.13重量份的铜， 
0.05重量份的铝，且；将研磨后的物料加入充有惰性气体的熔炉中， 加热熔融，形成合金溶液，加热时采用每分钟升温6℃与每分钟升 温4℃的方式混合交替加热至充分熔融后，将合金溶液倒入柔轮铸 模中冷却成型即制得柔轮胚，将柔轮胚氮气保护下加热到620℃保 温3小时，然后冷却至270℃保温0.5小时，再在温度为85℃， PH为8-9的碱性溶液中保温0.5小时,清洗烘干；然后对柔轮胚进行 热旋压，热旋压的压力为：a＝b*c。其中，a表示热旋压的压力，单 位为N；b表示柔轮的壁厚，单位为mm；c为压力参数，取值范围为 2700；热旋压的温度为460℃；自然冷却后即的柔轮成品。

[0017] 制得的柔轮性能如下：

[0018]  实施例1 实施例2 实施例3
硬度(HRC) 58.6 57.4 59.3
屈服点(MPa) 388 408 427
抗拉强度(Mpa) 593 595 6278
热膨胀系数(10-6/℃) 8.1 7.2 5.5

[0019] 因此本发明制得的柔轮性能均高于市场上的柔轮性能。

[0020] 上述仅为本发明的一个具体导向实施方式，但本发明的设计构思 并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属 于侵犯本发明的保护范围的行为。