專利名稱：一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙相凸輪激波的擺動活齒少齒差行星傳動裝置，用于實(shí)現(xiàn)兩軸之間的運(yùn)動和動力傳遞，屬于機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活齒傳動按其傳動原理及結(jié)構(gòu)組成的不同，可主要分為推桿活齒傳動、滾子活齒傳動和擺動活齒傳動。其中，擺動活齒傳動與推桿活齒傳動和滾子活齒傳動的顯著區(qū)別在于將活齒槽內(nèi)受力滑動的活齒，改為繞活齒架上的柱銷軸轉(zhuǎn)動的擺動活齒。擺動活齒傳動的突出優(yōu)點(diǎn)是克服了活齒在活齒槽內(nèi)的滑動磨損，提高了傳動效率，而且活齒架的結(jié)構(gòu)更為簡潔。不足之處是擺動活齒為一個組合件，設(shè)計不當(dāng)時，會導(dǎo)致擺動活齒傳動的徑向尺寸增大，擺動活齒與內(nèi)齒輪之間存在摩擦，產(chǎn)生發(fā)熱和磨損。為克服以上不足之處，申請?zhí)枮?2222398.3的實(shí)用新型專利公布了《滾動接觸式擺動活齒行星減速器》。此裝置主要由輸入軸1、偏心套19、滾針軸承A、凸緣激波器外圓環(huán)20、活齒基體3、滾針軸承4、內(nèi)齒輪5、柱銷軸6、球軸承14、輸出盤7、浮動盤8和輸出軸9組成，見圖9所示。其中，偏心套19、滾針軸承A和凸緣激波器外圓環(huán)20組成凸緣激波器；兩個結(jié)構(gòu)相同的偏心套相錯180°對稱布置安裝在輸入軸1上，兩偏心套外各安裝一個同型號的滾針軸承A，兩滾針軸承A外又分別安裝兩個結(jié)構(gòu)相同的凸緣激波器外圓環(huán)20，從而得到兩個相錯180°對稱布置的凸緣激波器。擺動活齒為三段結(jié)構(gòu)，由活齒基體3和兩個滾針軸承4組成。輸出盤7、柱銷軸6和浮動盤8構(gòu)成活齒架。擺動活齒位于凸緣激波外圓環(huán)20與內(nèi)齒輪5之間，分別與凸緣激波器外圓環(huán)20和內(nèi)齒輪5接觸嚙合。此實(shí)用新型的凸緣激波器外圓環(huán)與活齒基體嚙合的曲面為外圓面，內(nèi)齒輪5與安裝在活齒基體3上的滾針軸承4的嚙合面為擺動活齒在一系列嚙合位置的包絡(luò)曲面。該實(shí)用新型采用分段、等徑的外圓面擺動活齒，在活齒基體3與柱銷軸6之間、活齒基體3與凸緣激波器外圓環(huán)20之間、活齒上的滾針軸承4與內(nèi)齒輪5之間均可形成滾動接觸嚙合，從而減小了摩擦、提高了傳動效率。此實(shí)用新型擺動活齒的齒數(shù)zh與內(nèi)齒輪7的齒數(shù)zg之間的關(guān)系為zg＝zh±1。
與現(xiàn)有多數(shù)活齒傳動裝置相同，《滾動接觸式擺動活齒行星減速器》實(shí)用新型的激波器偏心地安裝于輸入軸，且在傳動結(jié)構(gòu)中由激波器、擺動活齒和內(nèi)齒輪5構(gòu)成的傳動鏈為一排或兩排。當(dāng)為一排時，傳動的承載能力相對較低，而且由于激波器偏心安裝，將在激波器及機(jī)殼上產(chǎn)生很大的不平衡力，導(dǎo)致較大的軸承載荷和機(jī)殼激振力；當(dāng)為兩排時，兩激波器采用相錯180°偏心布置，雖然可實(shí)現(xiàn)激波器與機(jī)殼的受力平衡，但兩激波器之間有一定的間隔，在傳動過程中必然產(chǎn)生作用于機(jī)殼的傾覆力矩，也難以從根本上避免整機(jī)的振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決前述的擺動活齒傳動中激波器偏心安裝導(dǎo)致較大的軸承載荷、機(jī)殼激振力和傾覆力矩等問題，設(shè)計出了本發(fā)明的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置。
本發(fā)明提供的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置所采用的技術(shù)方案如圖1、2、3、4、5、6、7和8所示；該裝置包括有激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪。帶有偏心孔的活齒基體3套裝滾針軸承4構(gòu)成擺動活齒。與輸出軸9固聯(lián)的輸出盤7、浮動盤8以及兩端分別與輸出盤7和浮動盤8固聯(lián)的柱銷軸6構(gòu)成活齒架。套裝于柱銷軸6上并可轉(zhuǎn)動的擺動活齒位于激波器與內(nèi)齒輪5之間，活齒基體3的中段外圓面與雙相凸輪2滾動接觸嚙合，滾針軸承4與內(nèi)齒輪5滾動接觸嚙合。輸入軸1的兩端通過球軸承13、11支承于輸出盤7及右端蓋12上，與活齒架固聯(lián)的輸出軸9由球軸承14支承于機(jī)架15上，右端蓋12和機(jī)架15分別與內(nèi)齒輪5的兩端連接，并將該裝置連為一體。其特征在于激波器由輸入軸1和雙相凸輪2組成，雙相凸輪2的廓線為標(biāo)準(zhǔn)的幾何軸對稱曲線，雙相凸輪2無偏心地固聯(lián)于輸入軸1。
本發(fā)明所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置中，雙相凸輪2的廓線是橢圓曲線、或雙偏心圓弧曲線、或雙相類擺線、或雙相余弦曲線。
本發(fā)明所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置中，內(nèi)齒輪5的廓線為擺動活齒在雙相凸輪2驅(qū)動下繞活齒架上的柱銷軸6作擺動運(yùn)動、同時雙相凸輪2與活齒架又按給定速比作等速圓周運(yùn)動的包絡(luò)線。
本發(fā)明所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置中，內(nèi)齒輪5的齒牙中部加工有一個環(huán)形槽17；雙相凸輪2的寬度小于活齒基體3中部大直徑外圓面段的寬度，環(huán)形槽17的寬度大于活齒基體3中部大直徑外圓面段的寬度。
本發(fā)明所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置中，擺動活齒的齒數(shù)zh與內(nèi)齒輪5的齒數(shù)zg之間的關(guān)系為zg＝zh±2。
本發(fā)明所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置中，由激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪5構(gòu)成的傳動鏈可被設(shè)置為一排以上。當(dāng)為多排時，多排雙相凸輪2的角向位置相同，多排擺動活齒的角向位置相同，多排內(nèi)齒輪5的角向位置也相同。相鄰兩排傳動鏈之間裝有分隔盤16。
本發(fā)明所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置中，由激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪5構(gòu)成的傳動鏈為多排時，相鄰兩排雙相凸輪2的角向位置彼此相錯90°，相鄰兩排擺動活齒的角向位置彼此繞柱銷軸6的軸線相錯180°，相鄰兩排內(nèi)齒輪5的角向位置彼此相錯90°。相鄰兩排傳動鏈之間裝有分隔盤16。
本發(fā)明的工作原理如下所述當(dāng)輸入軸1帶動雙相凸輪2轉(zhuǎn)動時，雙相凸輪2與活齒基體3的中段滾動接觸嚙合，驅(qū)動活齒基體3繞柱銷軸6擺動，同時實(shí)現(xiàn)安裝在活齒基體3兩側(cè)的滾針軸承4與內(nèi)齒輪5的滾動接觸嚙合作用，進(jìn)而使擺動活齒推動與輸出軸9固聯(lián)的活齒架轉(zhuǎn)動，完成運(yùn)動和動力的傳遞。
本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是雙相凸輪2采用軸對稱結(jié)構(gòu)，不必在輸入軸1上偏心安裝，雙相凸輪2繞其幾何中心回轉(zhuǎn)就可以實(shí)現(xiàn)激波并保證激波器及機(jī)殼的受力自平衡。在傳動裝置中無論采用單片雙相凸輪2還是采用多片雙相凸輪2激波，激波器及機(jī)殼都受力自平衡，不存在作用于機(jī)殼的傾覆力矩，可從傳動原理上避免傳動裝置的振動激勵。另外，還具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、承載能力強(qiáng)及振動噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本發(fā)明的擺動活齒結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本發(fā)明的活齒架結(jié)構(gòu)示意圖；圖4本發(fā)明的分隔盤結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本發(fā)明的雙相凸輪受力示意圖；圖6本發(fā)明的內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；圖7本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(實(shí)施方式二)；圖8本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(實(shí)施方式三)；圖9現(xiàn)有技術(shù)的滾動接觸式擺動活齒行星減速器結(jié)構(gòu)示意圖；圖1～圖9中1、輸入軸，2、雙相凸輪，3、活齒基體，4、滾針軸承，5、內(nèi)齒輪，6、柱銷軸，7、輸出盤，8、浮動盤，9、輸出軸，10、鍵，球軸承11，12、右端蓋，球軸承13，球軸承14，15、機(jī)架，16、分隔盤，17、環(huán)形槽，18、柱銷軸套筒，19、偏心套，20、凸緣激波器外圓環(huán)，滾針軸承A。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式一圖1為本發(fā)明的一個實(shí)施方式。該裝置的結(jié)構(gòu)如下所述由激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪5組成傳動鏈。雙相凸輪2和輸入軸1通過鍵10固聯(lián)構(gòu)成激波器。輸入軸1的右端由球軸承11支承在右端蓋12上，左端通過球軸承13支承于輸出盤7。輸出軸9左端用球軸承14支承于機(jī)架15，右端與輸出盤7固聯(lián)?；铨X架由輸出盤7、浮動盤8和柱銷軸6構(gòu)成。輸出盤7和浮動盤8由沿周向均勻布置的柱銷軸6固聯(lián)為一體。擺動活齒由活齒基體3和兩個滾針軸承4組成?；铨X基體3中部的大直徑外圓面段與雙相凸輪2相嚙合，兩個滾針軸承4分別安裝在活齒基體3兩側(cè)小直徑外圓面段，其外圓面與內(nèi)齒輪5相嚙合。活齒基體3通過其上的偏心孔安裝在活齒架的柱銷軸6上。雙相凸輪2的廓線為標(biāo)準(zhǔn)的橢圓曲線，內(nèi)齒輪5的廓線為擺動活齒在激波器驅(qū)動下繞柱銷軸6作擺動運(yùn)動、同時激波器與活齒架又按給定速比作等速圓周運(yùn)動的包絡(luò)線。為避免活齒基體3中段外圓面與內(nèi)齒輪5接觸，內(nèi)齒輪5齒牙的中部加工有一個環(huán)形槽17，環(huán)形槽17的寬度大于活齒基體3中部外圓面段的寬度；同時，為避免雙相凸輪2與活齒兩個滾針軸承4的外圓面干涉，雙相凸輪2的寬度小于活齒基體3中部大直徑外圓面段的寬度。活齒的齒數(shù)zh與內(nèi)齒輪的齒數(shù)zg之間的關(guān)系為zg＝zh±2。該裝置中，所有部件之間均采用常規(guī)技術(shù)連接。
按設(shè)計要求加工、組裝所有部件。其中，滾針軸承4采用截斷式無內(nèi)圈滾針軸承。最終實(shí)現(xiàn)雙相凸輪2的廓線為標(biāo)準(zhǔn)橢圓曲線，內(nèi)齒輪5的廓線為活齒在激波器驅(qū)動下繞柱銷軸6作擺動運(yùn)動、同時激波器與活齒架又按給定速比作等速圓周運(yùn)動的包絡(luò)線的該裝置。
實(shí)施方式二圖7為本發(fā)明的另一個實(shí)施方式。該裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理如下所述兩片同結(jié)構(gòu)的雙相凸輪2彼此相錯90°與輸入軸1固聯(lián)構(gòu)成激波器。活齒架由輸出盤7、浮動盤8、分隔盤16、柱銷軸6和套裝在柱銷軸6上的柱銷軸套筒18構(gòu)成。輸出盤7、浮動盤8和分隔盤16由沿周向均勻布置的柱銷軸6和柱銷軸套筒18固聯(lián)為一體。輸出盤7、浮動盤8和分隔盤16之間的位置由柱銷軸套筒18保證。兩排結(jié)構(gòu)及組成與實(shí)施方式一相同的擺動活齒設(shè)置在分隔盤16的兩側(cè)。同一柱銷軸上的兩列活齒彼此繞柱銷軸線相錯180°布置。為與兩片雙相凸輪的安裝方式相適應(yīng)，兩片內(nèi)齒輪5彼此相錯90°布置。其它部件及連接方式均與實(shí)施方式一相同。該裝置中，由雙相凸輪2、擺動活齒、活齒架及內(nèi)齒輪5組成的各排傳動鏈的工作原理與實(shí)施方式一相同。兩排傳動鏈共同實(shí)現(xiàn)輸入軸1與輸出軸9之間的運(yùn)動和動力傳遞。與實(shí)施方式一相比，本實(shí)施方式具有更高的承載能力和剛度。
實(shí)施方式三圖8為本發(fā)明的又一個實(shí)施方式。組成該裝置的部件及傳動原理與實(shí)施方式二相同；二者的不同之處在于實(shí)施方式三中的兩片雙相凸輪2的角向位置相同，兩排擺動活齒的角向位置相同，兩片內(nèi)齒輪5的角向位置也相同。
權(quán)利要求
1.一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，包括有激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪；帶有偏心孔的活齒基體(3)套裝滾針軸承4構(gòu)成擺動活齒；與輸出軸(9)固聯(lián)的輸出盤(7)、浮動盤(8)以及兩端分別與輸出盤(7)和浮動盤(8)固聯(lián)的柱銷軸(6)構(gòu)成活齒架；套裝于柱銷軸(6)上并可轉(zhuǎn)動的擺動活齒位于激波器與內(nèi)齒輪(5)之間，活齒基體(9)的中段外圓面與雙相凸輪(2)滾動接觸嚙合，滾針軸承(4)與內(nèi)齒輪(5)滾動接觸嚙合；輸入軸(1)的兩端通過球軸承(13)、(11)支承于輸出盤(7)及右端蓋(12)上，與活齒架固聯(lián)的輸出軸(9)由球軸承(14)支承于機(jī)架(15)上，右端蓋(12)和機(jī)架(15)分別與內(nèi)齒輪(5)的兩端連接，并將該裝置連為一體；其特征在于激波器由輸入軸1和雙相凸輪(2)組成，雙相凸輪(2)的廓線為標(biāo)準(zhǔn)的幾何軸對稱曲線，雙相凸輪(2)無偏心地固聯(lián)于輸入軸(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，其特征在于雙相凸輪(2)的廓線是橢圓曲線、或雙偏心圓弧曲線、或雙相類擺線、或雙相余弦曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，其特征在于內(nèi)齒輪(5)的廓線為擺動活齒在雙相凸輪(2)驅(qū)動下繞活齒架上的柱銷軸(6)作擺動運(yùn)動、同時雙相凸輪(2)與活齒架又按給定速比作等速圓周運(yùn)動的包絡(luò)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，其特征在于內(nèi)齒輪(5)的齒牙中部加工有一個環(huán)形槽(17)；雙相凸輪(2)的寬度小于活齒基體(3)中部大直徑外圓面段的寬度，環(huán)形槽(17)的寬度大于活齒基體(3)中部大直徑外圓面段的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，其特征在于擺動活齒的齒數(shù)zh與內(nèi)齒輪(5)的齒數(shù)zg之間的關(guān)系為zg＝zh±2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，其特征在于由激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪(5)構(gòu)成的傳動鏈可被設(shè)置為一排以上；當(dāng)為多排時，多排雙相凸輪(2)的角向位置相同，多排擺動活齒的角向位置相同，多排內(nèi)齒輪(5)的角向位置也相同；相鄰兩排傳動鏈之間裝有分隔盤(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，其特征在于由激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪(5)構(gòu)成的傳動鏈為多排時，相鄰兩排雙相凸輪(2)的角向位置彼此相錯90°，相鄰兩排擺動活齒的角向位置彼此繞柱銷軸(6)的軸線相錯180°，相鄰兩排內(nèi)齒輪(5)的角向位置彼此相錯90°；相鄰兩排傳動鏈之間裝有分隔盤(16)。
全文摘要
一種雙相凸輪激波的擺動活齒傳動裝置，包括有激波器、擺動活齒、活齒架和內(nèi)齒輪；活齒基體與滾針軸承構(gòu)成擺動活齒，與輸出軸固聯(lián)的輸出盤、浮動盤及兩端固聯(lián)的柱銷軸構(gòu)成活齒架；擺動活齒位于激波器與內(nèi)齒輪之間；特征在于激波器由輸入軸和雙相凸輪組成，雙相凸輪的廓線為標(biāo)準(zhǔn)的幾何軸對稱曲線，雙相凸輪無偏心地固聯(lián)于輸入軸。當(dāng)輸入軸帶動雙相凸輪轉(zhuǎn)動時，雙相凸輪與活齒基體的中段滾動接觸嚙合，驅(qū)動活齒基體繞柱銷軸轉(zhuǎn)動，同時實(shí)現(xiàn)活齒基體兩側(cè)的滾針軸承與內(nèi)齒輪的滾動接觸嚙合，進(jìn)而使擺動活齒推動活齒架轉(zhuǎn)動，完成運(yùn)動和動力的傳遞。本發(fā)明具有可實(shí)現(xiàn)激波器及機(jī)殼的受力自平衡、結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、承載能力強(qiáng)及振動噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16H1/28GK1587742SQ20041006885
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者李劍鋒, 王新華, 王青云, 李巍 申請人:北京工業(yè)大學(xué)