專利名稱：一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，屬于機械傳動技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活齒傳動是一類以活動輪齒(活齒)為中介體實現(xiàn)兩同軸之間運動與動力傳遞的傳動形式，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比范圍寬、傳動效率較高及承載能力較強等優(yōu)點。迄今為止已提出了多種結(jié)構(gòu)形式的活齒減速器和專利技術(shù)，且在現(xiàn)有絕大多數(shù)的傳動結(jié)構(gòu)中均含有一個與活齒之間為內(nèi)嚙合而且齒數(shù)較多的內(nèi)齒輪，通常將具有這一特征的減速器稱為內(nèi)嚙合式活齒減速器。為保證傳動性能且具有較為緊湊的整體結(jié)構(gòu)，內(nèi)齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸一般較小，材料常選用40Cr或GCrl5，齒面硬度為HRC=50 60，同時在硬齒面條件下要求達到較 高的齒形加工精度。以上因素和要求給內(nèi)齒輪的實際加工帶來了困難，導(dǎo)致內(nèi)嚙合式活齒減速器的加工工藝性相對較差。為了改善活齒減速器的加工工藝性，文獻《活齒傳動理論》(曲繼方著，機械工業(yè)出版社，1993. 01)和文獻《外波式活齒減速器的研究》(孫玉鑫等，東北重型機械學(xué)院學(xué)報，1991. 04)提出一種外波式活齒減速器。該減速器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖I所示，主要由激波器A、活齒B、活齒架C和波形輪D等組成。其中，激波器A由輸入軸、雙偏心套和轉(zhuǎn)臂軸承組成，為使輸入軸達到靜平衡，采用兩個完全相同的轉(zhuǎn)臂軸承，并且使雙偏心套的相位角相差180°?；铨XB為圓柱滾子，活齒架C為與機體固定聯(lián)接的具有雙排等分槽的筒狀構(gòu)件。波形輪D與輸出軸固定聯(lián)接，其齒形為活齒B中心運動軌跡的內(nèi)等距曲線。外波式活齒減速器的傳動原理如圖2所示，當(dāng)輸入軸以等角速度ωΑ帶動激波器A轉(zhuǎn)動，由于激波器A的向徑變化，迫使活齒B在固定的活齒架C的徑向槽中移動，通過活齒B與波形輪D之間的高副推動波形輪D以等角速度ωΒ轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)運動的變換和功率的傳遞。外波式活齒減速器有別于內(nèi)嚙合式活齒減速器的顯著特征是波形輪與活齒之間為外嚙合，波形輪為含有較多輪齒的外齒輪，在相同條件與制造精度要求下比內(nèi)齒輪具有更好的加工工藝性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了借鑒前述外波式活齒減速器外波輪加工工藝性較好的優(yōu)點，同時克服其單級速比不夠大等不足之處，提出了本實用新型的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器。一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，其特征在于包括有復(fù)式激波器、活齒、活齒架、波形輪以及機架；右端蓋24、左端蓋16與連接筒25通過螺釘III 26固連為一體，構(gòu)成機架，機架內(nèi)為左活齒半盤3、右活齒半盤4以及活齒中盤5通過圓柱銷6和螺釘I 7聯(lián)為一體構(gòu)成的活齒架；連接筒25與左活齒半盤3、右活齒半盤4通過螺釘IV 27連接，將活齒架固定；復(fù)式激波器由輸入軸8、小齒輪9、2_3個大齒輪10、2_3個鎖緊蓋11、與大齒輪10和鎖緊蓋11通過2-3個螺釘II 12固連為一體的2-3個偏心軸13以及通過2_3對無外圈滾子軸承安裝于偏心軸13上的激波圓盤I 14和激波圓盤II 15構(gòu)成；復(fù)式激波器通過輸入軸8與左端蓋16連接；所述的小齒輪9、大齒輪10均為漸開線直齒圓柱齒輪；小齒輪9與大齒輪10構(gòu)成外嚙合輪系，大齒輪10的數(shù)目為2或3個，與偏心軸13的數(shù)目保持一致，并周向均勻布置；每個偏心軸13的兩端由一對圓錐滾子軸承支承于左活齒半盤3、右活齒半盤4的孔內(nèi)，2-3個小蓋板28固連于右活齒半盤4，將2-3對圓錐滾子軸承軸向固定；活齒銷軸I套裝活齒滾輪2構(gòu)成活齒；激波圓盤I 14設(shè)在波形輪I 18外圍；激波圓盤II 15設(shè)在波形輪II 19外圍；激波圓盤I 14、激波圓盤II 15具有相同的結(jié)構(gòu)，波形輪I 18、波形輪II 19具有相同的結(jié)構(gòu)，激波圓盤I 14與激波圓盤II 15相錯180°安裝在偏心軸13上，波形輪I 18、波形輪II 19相錯180°固連于輸出軸20上；兩組活齒通過活齒銷軸I的兩端裝入左活齒半盤3、右活齒半盤4以及活齒中盤5的徑向槽17中，兩組活齒分別位于激波圓盤I 14與波形輪I 18以及激波圓盤I I 15與波形輪II 19之間；每組活齒的齒數(shù)Zh與波形輪I 18或波形輪II 19的齒數(shù)Zb之間的關(guān)系為Zh=Zb + I ;與波形輪I 18、波形輪II 19 一體的輸出軸20由一對球軸承支承于活齒架的左活齒半盤3、右活齒半盤4，并通過擋圈I 21、擋圈II 22、擋圈III 23軸向固定，輸出軸20與右端蓋24連接。進一步，所述的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，其特征在于激波圓盤I 14、激波圓盤II 15的輪廓曲線為標準圓曲線；活齒銷軸I和活齒滾輪2的廓線亦為標準圓曲線；左活齒半盤3、右活齒半盤4以及活齒中盤5上的徑向槽17的廓線為直線。本實用新型所述的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，其中傳動裝置可以用兩排或多排組合應(yīng)用，形成雙排或多排復(fù)式活齒傳動，各排相錯360° /n相位角，η為排數(shù)，此時，偏心軸13各排共用，但在軸上做有多個偏心圓，各偏心圓相錯360° /η，激波圓盤、波形輪的個數(shù)也相應(yīng)的變?yōu)棣?，并共用輸出軸20，以雙排最為實用。本實用新型所述的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器的工作原理如下所述當(dāng)輸入軸8帶動小齒輪9轉(zhuǎn)動時，大齒輪10與小齒輪9外嚙合，帶動與大齒輪10和鎖緊蓋11固連的偏心軸13轉(zhuǎn)動，偏心軸13驅(qū)動激波圓盤I 14、激波圓盤II 15作偏心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)激波圓盤I 14、激波圓盤II 15與活齒滾輪2的滾動接觸嚙合及活齒銷軸I沿固定的活齒架徑向槽17的徑向運動。同時，因活齒架固聯(lián)于機架、活齒滾輪2又與波形輪I 18、波形輪II 19始終保持接觸，便迫使活齒推動波形輪I 18、波形輪II 19轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)輸入軸8與輸出軸20之間的運動和動力的傳遞。本實用新型的有益效果是I.波形輪I、波形輪II的齒形為外凸的共軛曲線，加工工藝性較強，利于加工出準確的活齒齒形。2.復(fù)式激波器中的大齒輪周向均勻布置，偏心軸周向?qū)ΨQ安裝，激波圓盤I、激波圓盤II相錯180°對稱安裝，因此，復(fù)式激波器具有受力靜平衡的特點。3.與外波式活齒減速器相比，采用了兩級傳動，擴大了速比范圍。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的外波活齒減速器的基本結(jié)構(gòu)圖；[0019]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的外波活齒減速器的傳動原理圖；圖3a是本實用新型的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器的基本結(jié)構(gòu)圖；圖313是圖3a的E-E，F(xiàn)-F面剖視組合視圖，其中，中心線右側(cè)為E-E面的一半視圖，中心線左側(cè)為F-F面的一半視圖；圖4是本實用新型的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器的嚙合原理圖；圖5是本實用新型的活齒基本結(jié)構(gòu)圖；圖6是本實用新型的激波圓盤I或激波圓盤II的基本結(jié)構(gòu)圖；圖7a是本實用新型的左活齒半盤的基本結(jié)構(gòu)圖；圖7b是本實用新型的右活齒半盤的基本結(jié)構(gòu)圖； 圖8a是本實用新型的活齒中盤的側(cè)視圖；圖8b是本實用新型的活齒中盤的正視圖；圖9是本實用新型的波形輪I或波形輪II的基本結(jié)構(gòu)圖；圖3a 圖9中I、活齒銷軸,2、活齒滾輪,3、左活齒半盤,4、右活齒半盤,5、活齒中盤，6、圓柱銷，7、螺釘I，8、輸入軸，9、小齒輪，10、大齒輪，11、鎖緊蓋，12、螺釘II，13、偏心軸，14、激波圓盤I , 15、激波圓盤II, 16、左端蓋,17、徑向槽,18、波形輪I , 19、波形輪II,20、輸出軸，21、擋圈I，22、擋圈II，23、擋圈III，24、右端蓋，25、連接筒，26、螺釘III，27、螺釘
IV,28、小蓋板。
具體實施方式
圖3a為本實用新型的具體實施方式
的基本結(jié)構(gòu)，該裝置的結(jié)構(gòu)如下所述主要由設(shè)置激波圓盤I、激波圓盤II的復(fù)式激波器、兩組活齒、帶有活齒中盤的活齒架和與輸出軸固聯(lián)的波形輪I、波形輪II組成。輸入軸8與左端蓋16連接，三個大齒輪10與小齒輪9外嚙合，并周向均勻布置，大齒輪10、鎖緊蓋11、偏心軸13通過螺釘II 12固連的為一體，三個偏心軸13的兩端由三對圓錐滾子軸承支撐于活齒架左、右活齒半盤3、4的孔內(nèi)，小蓋板28將圓錐滾子軸承軸向固定，左、右活齒半盤3、4以及活齒中盤5通過圓柱銷6、螺釘I 7聯(lián)為一體構(gòu)成活齒架，活齒銷軸I套裝活齒滾輪2構(gòu)成活齒,兩組活齒通過活齒銷軸I的兩端裝入左、右活齒半盤3、4以及活齒中盤5的徑向槽17中，并位于激波圓盤I 14與波形輪I 18以及激波圓盤II 15與波形輪II 19之間，與波形輪I 18、波形輪II 19 一體的輸出軸20由一對球軸承支撐于活齒架的左、右活齒半盤3、4，并通過擋圈I 21、擋圈II 22、擋圈III23軸向固定，輸出軸20與右端蓋24連接，連接筒25與左、右活齒半盤3、4通過螺釘IV 27連接，小蓋板28與右活齒半盤4固連,右端蓋24、左端蓋16與連接筒25通過螺釘III 26固連為一體構(gòu)成機架，并將該裝置連為一體，各部件之間均采用常規(guī)技術(shù)連接。該裝置的工作原理敘述如下當(dāng)輸入軸8帶動小齒輪9轉(zhuǎn)動時，大齒輪10與小齒輪9外嚙合，帶動與大齒輪10、鎖緊蓋11固連的偏心軸13轉(zhuǎn)動，偏心軸13驅(qū)動激波圓盤
I 14、激波圓盤II 15作偏心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)激波圓盤I 14、激波圓盤II 15與活齒滾輪2的滾動接觸嚙合及活齒銷軸I沿固定的活齒架徑向槽17的徑向運動。與此同時，由于活齒架固聯(lián)在機架上，活齒滾輪2又與波形輪I 18、波形輪II 19始終接觸嚙合，便迫使活齒推動波形輪I 18、波形輪II 19轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)輸入軸8與輸出軸20之間的運動和動力的傳遞。按照設(shè)計要求加工零部件并組裝，可以實現(xiàn)本實用新型的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器。
權(quán)利要求1.一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，其特征在于包括有復(fù)式激波器、活齒、活齒架、波形輪以及機架； 右端蓋(24)、左端蓋(16)與連接筒(25)通過螺釘111(26)固連為一體，構(gòu)成機架，機架內(nèi)為左活齒半盤(3)、右活齒半盤(4)以及活齒中盤(5)通過圓柱銷(6)和螺釘I (7)聯(lián)為一體構(gòu)成的活齒架；連接筒(25)與左活齒半盤(3)、右活齒半盤(4)通過螺釘IV (27)連接，將活齒架固定； 復(fù)式激波器由輸入軸(8)、小齒輪(9)、2-3個大齒輪(10)、2-3個鎖緊蓋(11)、與大齒輪(10)和鎖緊蓋(11)通過2-3個螺釘II (12)固連為一體的2-3個偏心軸(13)以及通過2-3對無外圈滾子軸承安裝于偏心軸(13)上的激波圓盤I (14)和激波圓盤II (15)構(gòu)成；復(fù)式激波器通過輸入軸(8)與左端蓋(16)連接； 所述的小齒輪(9)、大齒輪(10)均為漸開線直齒圓柱齒輪；小齒輪(9)與大齒輪(10)構(gòu)成外嚙合輪系，大齒輪(10)的數(shù)目為2或3個，與偏心軸(13)的數(shù)目保持一致，并周向均勻布置；每個偏心軸(13)的兩端由一對圓錐滾子軸承支承于左活齒半盤(3)、右活齒半盤(4)的孔內(nèi)，2-3個小蓋板(28)固連于右活齒半盤(4)，將2-3對圓錐滾子軸承軸向固定； 活齒銷軸(I)套裝活齒滾輪(2)構(gòu)成活齒；激波圓盤I (14)設(shè)在波形輪I (18)外圍；激波圓盤II (15)設(shè)在波形輪II (19)外圍；激波圓盤I (14)、激波圓盤II (15)具有相同的結(jié)構(gòu)，波形輪I (18)、波形輪II (19)具有相同的結(jié)構(gòu)，激波圓盤I (14)與激波圓盤II (15)相錯180°安裝在偏心軸(13)上，波形輪I (18)、波形輪II (19)相錯180°固連于輸出軸(20)上； 兩組活齒通過活齒銷軸(I)的兩端裝入左活齒半盤(3)、右活齒半盤(4)以及活齒中盤(5)的徑向槽(17)中，兩組活齒分別位于激波圓盤I (14)與波形輪I (18)以及激波圓盤11(15)與波形輪II (19)之間；每組活齒的齒數(shù)zh與波形輪I (18)或波形輪II (19)的齒數(shù)zh之間的關(guān)系為zh=zb + I ； 與波形輪I (18)、波形輪II (19) 一體的輸出軸(20)由一對球軸承支承于活齒架的左活齒半盤(3)、右活齒半盤(4)，并通過擋圈I (21)、擋圈II (22)、擋圈111(23)軸向固定，輸出軸(20)與右端蓋(24)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，其特征在于激波圓盤I(14)、激波圓盤II (15)的輪廓曲線為標準圓曲線；活齒銷軸(I)和活齒滾輪(2)的廓線亦為標準圓曲線；左活齒半盤(3)、右活齒半盤(4)以及活齒中盤(5)上的徑向槽(17)的廓線為直線。
專利摘要一種外波式復(fù)式滾動活齒減速器，主要由復(fù)式激波器、活齒、活齒架、波形輪以及機架等組成。其中，復(fù)式激波器由輸入軸、小齒輪、大齒輪、鎖緊蓋、偏心軸、激波圓盤I和激波圓盤II構(gòu)成。當(dāng)輸入軸帶動小齒輪轉(zhuǎn)動時，大齒輪與小齒輪外嚙合，帶動與大齒輪及與鎖緊蓋固連的偏心軸轉(zhuǎn)動，偏心軸驅(qū)動激波圓盤I、II作偏心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)激波圓盤I、II與活齒滾輪的接觸嚙合及活齒銷軸沿固定活齒架徑向槽的徑向運動。同時，又因活齒架固聯(lián)于機架、活齒滾輪與波形輪I和II始終保持接觸，便迫使活齒推動波形輪I、II轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)輸入軸與輸出軸之間運動和動力的傳遞。本裝置具有速比范圍寬，承載能力強，波形輪加工工藝性好及整個傳動裝置受力靜平衡等特點。
文檔編號F16H1/32GK202659816SQ20112057544
公開日2013年1月9日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者李劍鋒, 蘇健, 高文秀 申請人:北京工業(yè)大學(xué)