專利名稱：漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸入軸與輸出軸同軸線的大傳動(dòng)比減速傳動(dòng)機(jī)械，特別地，涉及一種漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的同軸線式大傳動(dòng)比減速傳動(dòng)機(jī)械主要可分為三類漸開線少齒差行星減速機(jī)構(gòu)、擺線針輪減速機(jī)構(gòu)和傳統(tǒng)的諧波減速機(jī)構(gòu)。在漸開線少齒差行星減速機(jī)構(gòu)中，為了避免齒頂干涉，必須采用大嚙合角傳動(dòng)，徑向負(fù)荷大。在擺線針輪減速機(jī)構(gòu)中，為了避免擺線齒輪冗切，引入短幅系數(shù)，當(dāng)傳動(dòng)比較大時(shí)，擺線齒輪的齒高很小，承載時(shí)會出現(xiàn)打滑故障。漸開線少齒差行星減速機(jī)構(gòu)和擺線針輪減速機(jī)構(gòu)均需要通過輸出機(jī)構(gòu)將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸出，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，銷軸式輸出機(jī)構(gòu)的銷軸容易折斷。在漸開線少齒差行星減速機(jī)構(gòu)和擺線針輪減速機(jī)構(gòu)中采用兩個(gè)行星輪雖然能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)平衡，但不能消除動(dòng)態(tài)不平衡的不良因素。在傳統(tǒng)的諧波減速機(jī)構(gòu)中，柔輪的加工工藝復(fù)雜，制造成本高，在運(yùn)行過程中易出現(xiàn)柔輪早期疲勞破裂。由于傳統(tǒng)的諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是基于柔輪材料的宏觀彈性變形而實(shí)現(xiàn)嚙合傳動(dòng)的，因而制約了諧波減速機(jī)構(gòu)在大功率重負(fù)荷領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用。在本發(fā)明人于2003年申報(bào)的發(fā)明專利《擺線滾子鏈諧波減速器》(申請?zhí)?00310121099.2)中，提出了利用長幅擺線內(nèi)齒輪和雙排短節(jié)距傳動(dòng)用精密滾子鏈構(gòu)成一種新型的諧波減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可有效地解決上述技術(shù)問題。但是在該發(fā)明中所采用的標(biāo)準(zhǔn)雙排傳動(dòng)用精密滾子鏈的節(jié)距和滾子半徑受標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的制約，單級諧波減速的實(shí)用傳動(dòng)比不宜太大，未能充分發(fā)揮諧波減速機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在擺線滾子鏈諧波減速機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入漸開線齒輪行星嚙合傳動(dòng)，通過漸開線齒輪行星嚙合傳動(dòng)的減速功能，降低擺線滾子鏈諧波減速傳動(dòng)級中的行星架(即諧波發(fā)生器)的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括一輸入軸1，一輸出軸17，一機(jī)座6；一與輸入軸1固定聯(lián)接的漸開線中心齒輪5；一行星架4，行星架4通過滾動(dòng)軸承與輸入軸1構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接；漸開線行星齒輪11，與行星架4構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接；一雙排滾子鏈環(huán)10；一少齒差擺線內(nèi)齒輪9；一零齒差擺線內(nèi)齒輪12；少齒差擺線內(nèi)齒輪9與機(jī)座6固定聯(lián)結(jié)，零齒差擺線內(nèi)齒輪12與輸出軸17固定聯(lián)接；或者零齒差擺線內(nèi)齒輪12與機(jī)座6固定聯(lián)結(jié)，少齒差擺線內(nèi)齒輪9與輸出軸17固定聯(lián)接。
本發(fā)明具有以下技術(shù)效果1.繼承了傳統(tǒng)諧波減速機(jī)構(gòu)單級傳動(dòng)比大的優(yōu)點(diǎn)；2.避免采用制造工藝較復(fù)雜而在實(shí)用中易于早期疲勞破損的柔輪，利于諧波減速傳動(dòng)方式在重負(fù)荷領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用；3.所設(shè)置的長幅擺線滾子鏈諧波減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合副為凹凸面接觸，承載時(shí)接觸應(yīng)力較??；4.所設(shè)置的零齒差長幅擺線滾子鏈諧波同步輸出機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有的漸開線零齒差輸出機(jī)構(gòu)和銷軸式輸出機(jī)構(gòu)比較，具有結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大的優(yōu)點(diǎn)；5.實(shí)現(xiàn)了整機(jī)動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì)。應(yīng)用本發(fā)明開發(fā)的大傳動(dòng)比減速傳動(dòng)機(jī)械，適用于礦山、冶金、化工、紡織、輕工、制藥、起重運(yùn)輸、物流等行業(yè)以及國防和各類相關(guān)的高科技領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)裝配軸剖面圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的減速部分嚙合狀態(tài)圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的同步輸出嚙合狀態(tài)圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)裝配軸剖面圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的減速部分嚙合狀態(tài)圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的同步輸出嚙合狀態(tài)圖。
圖1至圖6中1輸入軸，2、3軸承，4行星架，5漸開線中心齒輪，6機(jī)座，7行星齒輪銷軸，8軸承，9少齒差擺線內(nèi)齒輪，10雙排滾子鏈環(huán)，11漸開線行星齒輪，12零齒差擺線內(nèi)齒輪，13輸出軸的法蘭端，14、15、16軸承，17輸出軸，18滾子鏈上的參與諧波同步輸出嚙合的滾子，19滾子鏈環(huán)上的參與諧波減速傳動(dòng)嚙合的滾子，20滾子鏈環(huán)引導(dǎo)弧。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
實(shí)施例1漸開線擺線滾子鏈行星雙諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)裝配軸剖面圖，圖2和圖3分別為它的A-A剖視圖和B-B剖視圖。輸入軸1與漸開線中心齒輪5固定聯(lián)接并通過滾動(dòng)軸承2與機(jī)座6構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。行星架4通過滾動(dòng)軸承3和14與輸入軸1構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。漸開線行星齒輪11通過滾動(dòng)軸承8和銷軸7與行星架4構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。齒數(shù)比雙排滾子鏈環(huán)10的鏈節(jié)數(shù)多二齒的少齒差擺線內(nèi)齒輪9與機(jī)座6固定聯(lián)接，齒數(shù)與雙排滾子鏈環(huán)10的鏈節(jié)數(shù)相等的零齒差長幅擺線內(nèi)齒輪12與輸出軸17在法蘭端13處固定聯(lián)接，輸出軸17通過滾動(dòng)軸承15、16與機(jī)座6構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，通過滾動(dòng)軸承與輸入軸1構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
圖2示出了實(shí)施例1的復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合狀態(tài)，其中兩個(gè)對稱分布行星齒輪11在漸開線行星齒輪傳動(dòng)部分與中心齒輪5嚙合，在雙諧波傳動(dòng)部分則被用作為滾子鏈環(huán)的導(dǎo)輪，使雙排滾子鏈環(huán)10產(chǎn)生兩個(gè)波峰，依次推動(dòng)雙排滾子鏈上的滾子19與固定在機(jī)座6上的少齒差擺線內(nèi)齒輪9實(shí)現(xiàn)諧波嚙合。滾子鏈環(huán)上位于非諧波波峰上的滾子受滾子鏈環(huán)引導(dǎo)弧20的引導(dǎo)。
圖3示出了滾子鏈環(huán)與零齒差擺線內(nèi)齒輪12的嚙合狀態(tài)，雙排滾子鏈上的滾子18與零齒差擺線內(nèi)齒輪12嚙合。由于雙排滾子鏈環(huán)的鏈節(jié)數(shù)與零齒差擺線內(nèi)齒輪12的齒數(shù)相等，兩者同步回轉(zhuǎn)。
設(shè)中心齒輪5的齒數(shù)為Z1，滾子鏈的鏈節(jié)數(shù)為Z2，少齒差擺線內(nèi)齒輪的齒數(shù)Z3，則輸入軸1與輸出軸17之間的傳動(dòng)比為i12＝n1/n2＝Z2(1+Z3/Z1)/(Z2-Z3) (1)式中n1輸入軸轉(zhuǎn)速，n2為輸出軸轉(zhuǎn)速，兩軸的回轉(zhuǎn)方向相反。
若零齒差擺線內(nèi)齒輪12與機(jī)座6固定聯(lián)接，二齒差擺線內(nèi)齒輪9與輸出軸17固定聯(lián)接，則輸入軸與輸出軸之間的傳動(dòng)比為i12＝n1/n2＝Z3(1+Z2/Z1)/(Z3-Z2) (2)輸出軸與輸入軸的回轉(zhuǎn)方向相同。
實(shí)施例2漸開線擺線滾子鏈行星三諧波復(fù)合傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)裝配軸剖面圖，圖5和圖6分別為它的C-C剖視圖和D-D剖視圖。輸入軸1與漸開線中心齒輪5固定聯(lián)接。輸入軸1與行星架4通過滾動(dòng)軸承2和3與機(jī)座6構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，漸開線行星齒輪11通過滾動(dòng)軸承8和銷軸7與行星架4構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。齒數(shù)比雙排滾子鏈環(huán)10的鏈節(jié)數(shù)多三齒的少齒差擺線內(nèi)齒輪9與機(jī)座6固定聯(lián)接。齒數(shù)與雙排滾子鏈環(huán)10的鏈節(jié)數(shù)相等的零齒差擺線內(nèi)齒輪12與輸出軸17在法蘭端13處固定聯(lián)接，輸出軸17通過滾動(dòng)軸承15、16與機(jī)座6構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，通過滾動(dòng)軸承與輸入軸1構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
圖5示出了實(shí)施例2的復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合狀態(tài)，其中三個(gè)均勻分布的行星齒輪11在漸開線行星齒輪傳動(dòng)部分與中心齒輪5嚙合，在三諧波傳動(dòng)部分則被用作為雙排滾子鏈環(huán)10的導(dǎo)輪，使?jié)L子鏈環(huán)10產(chǎn)生三個(gè)波峰，依次推動(dòng)雙排滾子鏈上的滾子19與固定在機(jī)座6上的少齒差擺線內(nèi)齒輪9實(shí)現(xiàn)諧波嚙合。
圖6示了出滾子鏈環(huán)與零齒差擺線內(nèi)齒輪12的嚙合狀態(tài)。雙排滾子鏈上的滾子18與零齒差擺線內(nèi)齒輪12嚙合。由于雙排滾子鏈環(huán)的鏈節(jié)數(shù)與零齒差擺線內(nèi)齒輪12的齒數(shù)相等，兩者同步回轉(zhuǎn)。
設(shè)中心齒輪5的齒數(shù)為Z1，滾子鏈的鏈節(jié)數(shù)為Z2，三齒差擺線內(nèi)齒輪的齒數(shù)Z3，則輸入軸1與輸出軸17之間的傳動(dòng)比按式(1)計(jì)算。
若零齒差擺線內(nèi)齒輪12與機(jī)座6固定聯(lián)接，三齒差擺線內(nèi)齒輪9與輸出軸17固定聯(lián)接，則輸入軸與輸出軸之間的傳動(dòng)比按式(2)計(jì)算。
上述實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括一輸入軸(1)，一輸出軸(17)，一機(jī)座(6)。一與輸入軸(1)固定聯(lián)接的漸開線中心齒輪(5)。一行星架(4)，行星架(4)通過滾動(dòng)軸承與輸入軸(1)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。漸開線行星齒輪(11)，與行星架(4)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。一雙排滾子鏈環(huán)(10)。一少齒差擺線內(nèi)齒輪(9)。一零齒差擺線內(nèi)齒輪(12)。少齒差擺線內(nèi)齒輪(9)與機(jī)座(6)固定聯(lián)結(jié)，零齒差擺線內(nèi)齒輪(12)與輸出軸(17)固定聯(lián)接；或者零齒差擺線內(nèi)齒輪(12)與機(jī)座(6)固定聯(lián)結(jié)，少齒差擺線內(nèi)齒輪(9)與輸出軸(17)固定聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，輸入軸(1)與輸出軸(17)之間通過滾動(dòng)軸承構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，輸入軸(1)與機(jī)座(6)之間通過滾動(dòng)軸承構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，輸出軸(17)與機(jī)座(6)之間通過滾動(dòng)軸承構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，漸開線行星齒輪(11)是兩個(gè)以180°對稱分布的行星齒輪或者是三個(gè)以120°均勻分布的行星齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，漸開線行星齒輪(11)通過滾動(dòng)軸承(8)和銷軸(7)與行星架(4)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，少齒差擺線內(nèi)齒輪(9)或零齒差擺線內(nèi)齒輪(12)與輸出軸(17)在法蘭端(13)處固定聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括滾子鏈環(huán)引導(dǎo)弧(20)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種漸開線擺線滾子鏈行星諧波復(fù)合減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)與輸入軸固連的漸開線中心齒輪、二個(gè)或三個(gè)均布在行星架上的漸開線行星齒輪、一個(gè)雙排滾子鏈環(huán)、一個(gè)與機(jī)座或輸出軸固連的，齒數(shù)比滾子鏈環(huán)的鏈節(jié)數(shù)多二或三齒的少齒差擺線內(nèi)齒輪、一個(gè)與輸出軸或機(jī)座固連的，齒數(shù)與滾子鏈環(huán)的鏈節(jié)數(shù)相等的零齒差長幅擺線內(nèi)齒輪。輸入軸的高速回轉(zhuǎn)經(jīng)漸開線行星齒輪傳動(dòng)和擺線滾子鏈諧波傳動(dòng)二次減速后，由輸出軸低速輸出。本發(fā)明適用于礦山、冶金、化工、紡織、輕工、制藥、起重運(yùn)輸、物流等行業(yè)以及各類相關(guān)的高科技領(lǐng)域。
文檔編號F16H7/06GK1721735SQ20041005298
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者石永剛 申請人:浙江大學(xué)城市學(xué)院