阅读说明：本技术 轴承和谐波减速器的制造方法 (Bearing and method for manufacturing harmonic reducer ) 是由 马新全 陈灿华 许新生 赖锦康 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种轴承和谐波减速器的制造方法,其中,轴承的制造方法中,滚珠或滚柱的加工采用纳米陶瓷材料并于表面进行真空电镀石墨；内圈和外圈的加工包括将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理；再进行组装,通过此制造方法制造的轴承的精度、稳定性、耐磨性大大提高,且降低了温升和重量,大大提高了轴承的寿命。同时谐波减速器的柔轮和刚轮经锻压后再旋压可使产品具有良好的韧性、不容易破裂,再结合端面和内外圆精磨、超声波系列处理,提高了尺寸精度、降低了表面粗糙度、减少了摩擦、降低了温升。因而,此谐波减速器具有高精度、高寿命、高耐用性。(The invention provides a manufacturing method of a bearing and a harmonic reducer, wherein in the manufacturing method of the bearing, a nano ceramic material is adopted for processing a ball or a roller, and graphite is electroplated on the surface in a vacuum manner; the processing of the inner ring and the outer ring comprises the steps of forging and pressing the bar stock, annealing, spinning, intermediate treatment, finish grinding of the end face and the inner and outer circles, finish grinding and grinding of a bearing channel and post treatment in sequence; and the bearing manufactured by the manufacturing method is greatly improved in precision, stability and wear resistance, the temperature rise and the weight are reduced, and the service life of the bearing is greatly prolonged. Meanwhile, the flexible gear and the rigid gear of the harmonic reducer are forged and then spun, so that the product has good toughness and is not easy to break, and the end face, the inner circle and the outer circle are combined for fine grinding and ultrasonic series treatment, so that the size precision is improved, the surface roughness is reduced, the friction is reduced, and the temperature rise is reduced. Therefore, the harmonic reducer has high precision, long service life and high durability.)

轴承和谐波减速器的制造方法

技术领域

本发明涉及谐波减速器技术领域，尤其涉及一种谐波减速器使用的轴承的制造方法，以及谐波减速器的制造方法。

背景技术

在国际智能制造工业4.0和我国智能制造2025大环境下，多个国家都在投入巨资研发智能产品，我国也制定了发展规划，计划在2025抢占国际智能制造的至高点，其中机器人就是重点智能产品之一，而谐波减速器是机器人的核心关键部件之一，若要研发制造高精密高性能的机器人，必须先制造优质的谐波减速器。

我国谐波减速器市场需求巨大，研发谐波减速器的设计技术和生产技术，具有非常重要的经济意义和社会意义，目前由于缺乏核心技术、设备、刀具、检测仪器，导致大多数企业所制造的谐波减速器产品质量不高；究其原因固然与设计和设备有关，主要还与制造工艺有关，普通制造工艺简单、粗糙，造成产品质量不高、寿命短、成本高。如目前谐波减速器所使用的柔性轴承，柔性轴承的内外圈和滚珠大都采用轴承钢制造，且接触面采用磨削和抛光加工，表面未作其他处理，该轴承沟道、滚珠等表面不耐磨、易发热，容易导致润滑脂温升过高碳化，导致柔性轴承卡死，使得谐波减速器寿命较短。再如交叉轴承，交叉轴承的内外圈和滚柱采用轴承钢制造，且采用普通的轴承沟道磨床、平面磨床和内外圈磨床，其寿命和精度有限。由于加工精度的限制，导致所制造的交叉轴承摩擦大，容易导致润滑脂温升过高碳化，而致润滑失效。

发明内容

基于现有状况，本发明的目的在于提供一种轴承和谐波减速器的制造方法，其得到的谐波减速器具有高精度、高寿命、高耐用性的特点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种柔性轴承的制造方法，所述柔性轴承包括柔性轴承外圈、柔性轴承内圈、滚珠和保持架，若干个所述滚珠置于所述柔性轴承外圈和所述柔性轴承内圈之间，所述保持架将相邻的所述滚珠进行隔离，包括下述步骤：

(1)滚珠的加工

采用纳米陶瓷滚珠并于所述纳米陶瓷滚珠的表面进行真空电镀石墨；

(2)柔性轴承内圈和柔性轴承外圈的加工

将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理；

(3)组装

将步骤(1)加工得到的所述滚珠、步骤(2)加工得到的所述柔性轴承内圈和所述柔性轴承外圈、采用纳米工程塑料的保持架进行组装。

柔性轴承为谐波减速器中的重要部件，其性能直接影响波发生器对柔轮所产生弹性的控制。本发明的柔性轴承采用纳米陶瓷滚珠使柔性轴承的重量大大减轻，增加了强度和耐磨性、无磁化，且滚珠表面真空电镀石墨，具有自润滑特性，滚珠发热少、耐用性强，从而提高了柔性轴承的使用寿命。柔性轴承的内圈和外圈经锻压后再旋压可使产品具有良好的韧性、不容易破裂、减少了贵重金属的使用量，再结合端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨工序处理，提高了尺寸精度、降低了表面粗糙度、减少了摩擦、降低了温升。采用纳米工程塑料的保持架进行组装，进一步提高了耐磨、耐温和精密度。

本发明第二方面提供了一种交叉轴承的制造方法，所述交叉轴承包括交叉轴承外圈、交叉轴承内圈、滚柱和油封，若干个所述滚柱两两相隔成90°交错排布于所述交叉轴承外圈和所述交叉轴承内圈之间，所述交叉轴承外圈和所述交叉轴承内圈之间设有所述油封，包括下述步骤：

(1)滚柱的加工

采用纳米陶瓷滚柱并于所述纳米陶瓷滚柱的表面进行真空电镀石墨；

(2)交叉轴承内圈和交叉轴承外圈的加工

将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理；

(3)组装

将步骤(1)加工得到的所述滚柱、步骤(2)加工得到的所述交叉轴承内圈和所述交叉轴承外圈、所述油封进行组装。

交叉轴承为谐波减速器中的重要部件，其性能直接影响波发生器对柔轮所产生弹性的控制。本发明的交叉轴承采用纳米陶瓷滚柱使交叉轴承的重量大大减轻，增加了强度和耐磨性、无磁化，且滚柱表面真空电镀石墨，具有自润滑特性，滚柱发热少、耐用性强，从而提高了交叉轴承的使用寿命。交叉轴承的内圈和外圈经锻压后再旋压可使产品具有良好的韧性、不容易破裂、减少了贵重金属的使用量，再结合端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨工序处理，提高了尺寸精度、降低了表面粗糙度、减少了摩擦、降低了温升。

本发明第三方面提供了一种谐波减速器的制造方法，所述谐波减速器包括柔轮、刚轮、轴承和波发生器，所述波发生器设于所述轴承内，所述柔轮螺纹连接于所述轴承的外壁，所述柔轮与所述刚轮通过齿轮进行传动，所述轴承为前述的柔性轴承的制造方法所制造的柔性轴承或前述的交叉轴承的制造方法所制造的交叉轴承，包括下述步骤：

(1)柔轮和刚轮的加工

将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、超声波系列处理、后处理；

(2)组装

将所述轴承、所述波发生器和步骤(1)加工得到的所述柔轮和所述刚轮进行组装。

作为谐波减速器的三大重要部件，柔轮、刚轮和轴承的性能对于谐波减速器有着极其重要的影响。本发明的轴承，其滚珠或滚珠采用纳米陶瓷材料再于表面真空电镀石墨，轴承内外圈采用锻压和旋压工序，再结合端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨工序处理可使轴承的精度、稳定性、耐磨性大大提高，且降低了温升和重量，大大提高了轴承的寿命。同时柔轮和刚轮经锻压后再旋压可使产品具有良好的韧性、不容易破裂，再结合端面和内外圆精磨、超声波系列处理处理，提高了尺寸精度、降低了表面粗糙度、减少了摩擦、降低了温升。

附图说明

图1为本发明谐波减速器的一实施例的示意图。

图2为本发明谐波减速器的柔轮一实施例的示意图。

图3为本发明谐波减速器的刚轮一实施例的示意图。

图4为本发明谐波减速器的柔性轴承一实施例于第一方向的示意图。

图5为本发明谐波减速器的柔性轴承一实施例于第二方向的示意图。

图6为图4的柔性轴承的轴承外圈的示意图。

图7为图4的柔性轴承的轴承内圈的示意图。

图8为本发明谐波减速器的交叉轴承一实施例于第一方向的示意图。

图9为本发明谐波减速器的交叉轴承一实施例于第二方向的示意图。

图10为图9的交叉轴承于A-A方向的剖视图。

图11为图8的交叉轴承的轴承外圈的示意图。

图12为图8的交叉轴承的轴承内圈的示意图。

元件说明

100-谐波减速器；1-柔轮、3-刚轮、5-轴承；7-波发生器；9-外罩；51-柔性轴承；511-柔性轴承内圈；513-柔性轴承外圈；515-滚珠；517-保持架；53-交叉轴承；531-交叉轴承内圈；533-交叉轴承外圈；535-滚珠；537-油封

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。

如图1所示，本发明提供了一种谐波减速器100，包括柔轮1、刚轮3、轴承5和波发生器7，波发生器7设于轴承5内，柔轮1连接于轴承5的外壁，柔轮1与刚轮3通过齿轮进行传动，柔轮1的外部设有外罩9。使用时，通常以波发生器7为主动、刚轮3固定、柔轮1输出形式。波发生器7是一个杆状部件，其两端装有轴承5构成滚轮，波发生器7是使柔轮1产生可控弹性变形的构件。当波发生器7装入柔轮1后，迫使柔轮1的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮3的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮3完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器7连续转动时，柔轮1的变形不断改变，使柔轮1与刚轮3的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮1相对刚轮3沿波发生器7相反方向的缓慢旋转，以实现减速。当然，本发明的谐波减速器100各部件的具体结构及连接关系不仅限于此，由于其并非为本发明的重点，在此不再赘述。

本发明的谐波减速器100的制造方法包括下述步骤：

(1)柔轮1和刚轮3的加工

将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、超声波系列处理、后处理；

(2)组装

将步骤(1)加工得到的柔轮1和刚轮3、及轴承5和波发生器7进行组装。

具体的，锻压处理为将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃。旋压处理为将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量。

具体的，中间处理包括依次的调质、粗车、精车、表面淬火。调质为将旋压后的工件硬度控制为HRC30～35，表面淬火为使表面硬度进一步控制为HRC40～45。

具体的，端面和内外圆精磨中，经双端面精磨使表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm，再经内外圆精磨使表面粗糙度为0.4μm。

具体的，超声波系列处理包括依次的第一次超声波清洗烘干处理、超精密插齿或滚齿处理、第二次超声波清洗烘干处理。超精密插齿或滚齿处理使工件的表面粗糙度维持为0.4μm。

当然，由于谐波减速器中刚轮3和柔轮1实现的目的不同，其满足使用的性能要求也就不同，如刚轮3主要提高其强度，而柔轮1主要在于提高其弹性，故加工方法也不同。

具体的，如图2中的柔轮1的加工方法为：下棒料-锻压-退火-旋压-调质-粗车-精车-表面淬火-喷砂(仅限薄壁部分)-双端面精磨-内外圆精磨-螺丝孔机加工-第一次超声波清洗烘干-超精密插齿或者滚齿-第二次超声波清洗烘干-牙齿部分表面真空电镀石墨(电镀厚度约为2μm)-检验-合格后打防锈油。

图3中刚轮3的加工方法为：下棒料-锻压-退火-旋压-调质处理-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火-双端面精磨-内外圆精磨-第一次超声波清洗烘干-超精密插齿-第二次超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

即，柔轮和刚轮的加工工序中，虽然皆经过了锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、超声波系列处理、后处理，但是中间处理和后处理略有不同，柔轮的中间处理为调质-粗车-精车-表面淬火-喷砂处理，而刚轮的中间处理为调质-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火处理；同样的，柔轮的后处理为牙齿部分表面真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油，刚轮的后处理为检验-合格后打防锈油，柔轮的后处理中在牙齿部分表面真空电镀石墨，具有自润滑特性，从而增加柔轮牙齿部分的润滑效果，使波发生器7更容易使柔轮1产生可控弹性变形。

本发明的谐波减速器100的轴承可采用如图4所示的柔性轴承51，也可采用如图8所示的交叉轴承53。

首先，对如图4所示的柔性轴承51进行详细的说明，柔性轴承51包括柔性轴承外圈513、柔性轴承内圈511、滚珠515和保持架517，若干个滚珠515置于柔性轴承外圈513和柔性轴承内圈511之间，保持架517将若干个滚珠515两两隔离，保持架517采用纳米工程塑料。当然，本发明的谐波减速器100所采用的柔性轴承51的具体结构及连接关系不仅限于图4，由于其并非为本发明的重点，在此不再对柔性轴承51进行赘述。

柔性轴承51的制造方法包括下述步骤：

(1)滚珠515的加工

采用纳米陶瓷滚珠515并于纳米陶瓷滚珠515的表面进行真空电镀石墨；

(2)柔性轴承内圈511和柔性轴承外圈513的加工

将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理；

(3)组装

将步骤(1)加工得到的滚珠515、步骤(2)加工得到的柔性轴承内圈511和柔性轴承外圈513、保持架进行组装。

具体的，锻压处理为将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃。旋压处理为将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量。

具体的，中间处理包括依次的调质、粗车、精车、表面淬火处理。调质为将旋压后的工件硬度控制为HRC30～35，表面淬火为使表面硬度进一步控制为HRC60～65。

具体的，端面和内外圆精磨中，经双端面精磨使表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm，再经内外圆精磨使表面粗糙度为0.4μm。轴承沟道的精磨和研磨中，经精磨使表面粗糙度为0.4μm，再经研磨使表面粗糙度为0.2μm，轴承沟道的精度为1μm。

具体的，后处理包括超声波清洗和干燥。

当然，由于柔性轴承中柔性轴承内圈511和柔性轴承外圈513实现的目的不同，其满足使用的性能要求也就不同，柔性轴承内圈511和波发生器7接触，其润滑性要求更高，故加工方法也不同。

具体的，如图4～5和图7中的柔性轴承内圈511的加工方法为：下棒料-锻压-退火-旋压-调质-粗车-精车-表面淬火-双端面精磨-内外圆精磨-轴承沟道精磨-轴承沟道研磨-超声波清洗烘干-轴承沟道真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油。

如图4～6中的柔性轴承外圈513的加工方法为：下棒料-锻压-退火-旋压-调质-粗车-精车-表面淬火-双端面精磨-内外圆精磨-轴承沟道精磨-轴承沟道研磨-超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

即，柔性轴承内圈511和柔性轴承外圈513的加工工序中，虽然皆经过了锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理，但是后处理略有不同，柔性轴承内圈511的后处理为超声波清洗烘干-轴承沟道真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油；柔性轴承外圈513的后处理为超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油，柔性轴承内圈511的后处理中在轴承沟道真空电镀石墨，具有自润滑特性，从而使柔性轴承内圈511和波发生器7之间的滑动性更好，提高了使用寿命。

其次，对如图8所示的交叉轴承53进行详细的说明，如图8～10所示，交叉轴承53包括交叉轴承外圈533、交叉轴承内圈531、滚柱535和油封537，若干个滚柱535两两相隔成90°交错排布于交叉轴承外圈533和交叉轴承内圈531之间，交叉轴承外圈535和交叉轴承内圈531之间设有油封537。当然，本发明的谐波减速器100所采用的交叉轴承53的具体结构及连接关系不仅限于图8～10，由于其并非为本发明的重点，在此不再对交叉轴承53进行赘述。

交叉轴承53的制造方法包括下述步骤：

(1)滚柱535的加工

采用纳米陶瓷滚柱535并于纳米陶瓷滚柱535的表面进行真空电镀石墨；

(2)交叉轴承内圈531和柔性轴承外圈535的加工

将棒料依次经过锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理；

(3)组装

将步骤(1)加工得到的滚柱535、步骤(2)加工得到的交叉轴承内圈531和交叉轴承外圈535、油封537进行组装。

具体的，锻压处理为将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃。旋压处理为将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量。退火的工序为加热到800～810℃，保温3～3.5h，再风冷至700～710℃，保温2～4h，而后缓慢冷却至650℃并出炉于空气下进行冷却。

具体的，中间处理包括依次的调质、粗车、精车、螺丝孔机加工、表面淬火处理。调质为将旋压后的工件硬度控制为HRC30～35，表面淬火为使表面硬度进一步控制为HRC60～65。

具体的，端面和内外圆精磨中，经双端面精磨使表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm，再经内外圆精磨使表面粗糙度为0.4μm。轴承沟道的精磨和研磨中，经精磨使表面粗糙度为0.4μm，再经研磨使表面粗糙度为0.2μm，轴承沟道的精度为1μm。

具体的，后处理包括超声波清洗和干燥。

当然，由于交叉轴承中交叉轴承内圈531和交叉轴承外圈533实现的目的不同，其满足使用的性能要求也就不同，故加工方法也不同。

具体的，如图8～10和图12中的交叉轴承内圈531的加工方法为：下棒料-锻压-退火-旋压-调质-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火-双端面精磨-内外圆精磨-轴承沟道精磨-轴承沟道研磨-超声波清洗烘干-轴承沟道真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油。

如图8～11中的交叉轴承外圈533的加工方法为：下棒料-锻压-退火-旋压-调质-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火-双端面精磨-内外圆精磨-轴承沟道精磨-轴承沟道研磨-超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

即，交叉轴承内圈531和交叉轴承外圈533的加工工序中，虽然皆经过了锻压、退火、旋压、中间处理、端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨、后处理，但是后处理略有不同，交叉轴承内圈531的后处理为超声波清洗烘干-轴承沟道真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油；交叉轴承外圈533的后处理为超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油，交叉轴承内圈531的后处理中在轴承沟道真空电镀石墨，具有自润滑特性，从而使交叉轴承内圈531和波发生器7之间的滑动性更好，提高了使用寿命。

需要说明的是，本发明的谐波减速器100的柔轮1、刚轮3、轴承5和波发生器7的组装；柔性轴承51的柔性轴承外圈513、柔性轴承内圈511、滚珠515和保持架517的组装；交叉轴承53的交叉轴承外圈533、交叉轴承内圈531、滚柱535和油封537的组装，皆可采用人工或者机器自动化形式，其采用的自动化设备可为行业通用的组装设备，在此不再赘述。

下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案及其技术效果。

实施例1

如图1所示的谐波减速器100(型号：14-50)的制造方法包括下述步骤：

(1)柔轮1和刚轮3的加工

柔轮1的加工工序为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-表面淬火(硬度控制为HRC45)-喷砂(仅限薄壁部分)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-螺丝孔机加工-第一次超声波清洗烘干-超精密插齿(表面粗糙度维持为0.4μm)-第二次超声波清洗烘干-牙齿部分表面真空电镀石墨(电镀厚度约为2μm)-检验-合格后打防锈油。

刚轮3的加工工序为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质处理(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火(硬度控制为HRC45)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-第一次超声波清洗烘干-超精密插齿(表面粗糙度维持为0.4μm)-第二次超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

(2)组装

将步骤(1)加工得到的柔轮1和刚轮3、及轴承5和波发生器7进行组装。

其中，轴承5为采用如图4所示的柔性轴承51，其制造方法包括下述步骤：

(1)滚珠515的加工

采用纳米陶瓷滚珠515并于纳米陶瓷滚珠515的表面进行真空电镀石墨；

(2)柔性轴承内圈511和柔性轴承外圈513的加工

柔性轴承内圈511的加工方法为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-表面淬火(硬度控制为HRC65)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道研磨(表面粗糙度为0.2μm，精度为1μm)-超声波清洗烘干-轴承沟道真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油。

柔性轴承外圈513的加工方法为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-表面淬火(硬度控制为HRC65)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道研磨(表面粗糙度为0.2μm，精度为1μm)-超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

(3)组装

将步骤(1)加工得到的滚珠515、步骤(2)加工得到的柔性轴承内圈511和柔性轴承外圈513、保持架进行组装。

将此谐波减速器参照《GB/T30819-2014机器人用谐波齿轮减速器》进行性能检测，其空载运转时未出现联结件松动、接合处漏油、气孔溢油和产生异常响声等现象，超载4倍额定转矩时，减速器能正常运转2min，其零件未有损坏，再启动时能正常运转，未有异常的震动和噪声。在额定载荷下，减速器的最高温度不大于65℃。传动效率≥80％，启动转矩≤2.7×10^-2N·m，扭转刚度值为0.47×10⁴N·m/rad，传动误差的精度为A级，可使用5wh。

实施例2

如图1所示的谐波减速器100(型号：40-160)的制造方法包括下述步骤：

(1)柔轮1和刚轮3的加工

柔轮1的加工工序为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-表面淬火(硬度控制为HRC45)-喷砂(仅限薄壁部分)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-螺丝孔机加工-第一次超声波清洗烘干-超精密插齿或者滚齿(表面粗糙度维持为0.4μm)-第二次超声波清洗烘干-牙齿部分表面真空电镀石墨(电镀厚度约为2μm)-检验-合格后打防锈油。

刚轮3的加工工序为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质处理(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火(硬度控制为HRC45)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-第一次超声波清洗烘干-超精密插齿(表面粗糙度维持为0.4μm)-第二次超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

(2)组装

将步骤(1)加工得到的柔轮1和刚轮3、及轴承5和波发生器7进行组装。

其中，轴承5为采用如图8所示的交叉轴承53，其制造方法包括下述步骤：

(1)滚柱535的加工

采用纳米陶瓷滚柱535并于纳米陶瓷滚柱535的表面进行真空电镀石墨；

(2)交叉轴承内圈531和柔性轴承外圈535的加工

交叉轴承内圈531的加工方法为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火(加热到810℃，保温3.5h，再风冷至710℃，保温4h，而后缓慢冷却至650℃并出炉于空气下进行冷却)-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火(表面硬度控制为HRC65)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道研磨(表面粗糙度为0.2μm，轴承沟道的精度为1μm)-超声波清洗烘干-轴承沟道真空电镀石墨-检验-合格后打防锈油。

交叉轴承外圈533的加工方法为：下棒料-锻压(将棒料模锻成圆环，且锻压的初始温度为1150℃，终止温度为850℃)-退火(加热到810℃，保温3.5h，再风冷至710℃，保温4h，而后缓慢冷却至650℃并出炉于空气下进行冷却)-旋压(将工件旋压成一个薄壁严实的圆环，且预留机加工余量)-调质(硬度控制为HRC35)-粗车-精车-螺丝孔机加工-表面淬火(表面硬度控制为HRC65)-双端面精磨(表面粗糙度为0.4μm，表面平行度为1μm)-内外圆精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道精磨(表面粗糙度为0.4μm)-轴承沟道研磨(表面粗糙度为0.2μm，轴承沟道的精度为1μm)-超声波清洗烘干-检验-合格后打防锈油。

(3)组装

将步骤(1)加工得到的滚柱535、步骤(2)加工得到的交叉轴承内圈531和交叉轴承外圈535、油封537进行组装。

将此谐波减速器参照《GB/T30819-2014机器人用谐波齿轮减速器》进行性能检测，其空载运转时未出现联结件松动、接合处漏油、气孔溢油和产生异常响声等现象，超载4倍额定转矩时，减速器能正常运转2min，其零件未有损坏，再启动时能正常运转，未有异常的震动和噪声。在额定载荷下，减速器的最高温度不大于65℃。传动效率≥85％，启动转矩≤46×10^-2N·m，扭转刚度值为13.0×10⁴N·m/rad，传动误差的精度为A级，可使用5wh。

实施例1和实施例2的谐波减速器，其采用的轴承所使用的滚珠或滚柱采用纳米陶瓷材料再于表面真空电镀石墨，轴承内外圈采用锻压和旋压工序，再结合端面和内外圆精磨、轴承沟道的精磨和研磨工序处理可使轴承的精度、稳定性、耐磨性大大提高，且降低了温升和重量，大大提高了轴承的寿命。同时所采用的柔轮和刚轮，经锻压后再旋压可使产品具有良好的韧性、不容易破裂，再结合端面和内外圆精磨、超声波系列处理处理，提高了尺寸精度、降低了表面粗糙度、减少了摩擦、降低了温升。因而，此谐波减速器具有高精度、高寿命、高耐用性。

应当指出，以上具体实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改或替换，如，各原料的组分及含量，制备方法及制备工序参数等的修改和替换，均落入本发明所附权利要求限定的范围。