背景技術(shù)：
：目前公知的日本帝人RV減速機(jī)的傳動系統(tǒng)中，采用正齒輪加擺線二

級傳動實現(xiàn)減速。雖其具有回程間隙小、運動精度高、回轉(zhuǎn)剛度好的優(yōu)點；但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜加工工藝要求很高制造困難。

本發(fā)明又是對專利名稱《極徑角傳動系統(tǒng)》申請?zhí)?01410065655.7的改進(jìn)。

一、申請?zhí)枮?01410065655.7《極徑角傳動系統(tǒng)》與帝人減速有類似問題-結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

二、傳動系統(tǒng)中滾軸對槽輪、槽圈及定位圈有較大的滑動。

三、槽輪對槽圈的相對運動中滾軸受剪切力。

四、對滾軸作用于槽輪的力卸載效果不理想。

五、輸出軸的外伸部過長，增加傳動系統(tǒng)的體積。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
：[設(shè)定：殼體、支撐盤、輸出軸、齒圈、支撐在輸出軸、支撐盤臺階孔中軸承上的輸入曲軸軸頸中心線為系統(tǒng)中心線。

設(shè)定：左滾軸定位盤、滾軸定位盤中心線到安裝滾軸孔的中心線距離為R。

設(shè)定：左滾軸定位盤、滾軸定位盤中心線到安裝傳遞銷套孔的中心線距離為Rx。

設(shè)定：輸入曲軸偏心圓柱中心線與系統(tǒng)中心線距離為E]

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺欠，本發(fā)明的目的：

(一)提供一級傳動實現(xiàn)減速的方法：

通過輸入曲軸偏心圓柱的軸承，推動安裝在左滾軸定位盤、滾軸定位盤上的滾軸。滾軸與固定在殼體上的齒圈嚙合改變速比。又通過距離左滾軸定位盤、滾軸定位盤中心線為Rx的孔中安裝的傳遞銷套，帶動傳遞銷將疊加在左滾軸定位盤、滾軸定位盤上的平動加自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成輸出軸繞系統(tǒng)中心線的圓運動。

(二)提供一種全齒嚙合的齒圈齒形曲線及全齒嚙合齒形曲線確定方法：首

先定義何為全齒嚙合齒形曲線。齒圈的齒形曲線被分成二部分，齒根嚙合包絡(luò)線與齒頂嚙合包絡(luò)線。運動滾軸的包絡(luò)線，包括齒頂包絡(luò)線及齒根包 絡(luò)線。齒頂包絡(luò)線及齒根包絡(luò)線為齒圈齒形的完整齒形曲線，稱之為全齒嚙合齒形曲線。全齒嚙合齒形曲線用以下方法求出。

設(shè)定以下相關(guān)參數(shù)，求出全齒嚙合齒形曲線。

1.設(shè)定輸入曲軸偏心圓柱對系統(tǒng)中心線的偏心距E。

2.設(shè)定左滾軸定位盤及滾軸定位盤端面圓周均布可安裝滾軸的孔，該孔中心線與左滾軸定位盤、滾軸定位盤中心線距離為R。

3.設(shè)定速比i。

4.設(shè)定輸入曲軸角速度為ω_輸入。

5.確定左滾軸定位盤、滾軸定位盤自轉(zhuǎn)角速為ω_{滾軸定位盤自轉(zhuǎn)}＝ω_輸入/i。

因ω_{滾軸定位盤自轉(zhuǎn)}＝ω_輸出ω_輸出＝ω_輸入/i。利用參數(shù)E、R、ω_輸入、ω_輸出計算出滾軸中心線運動軌跡。進(jìn)而計算出運動滾軸的齒頂包絡(luò)線、齒根包絡(luò)線，并求出全齒嚙合齒形曲線。為減小齒頂、齒根，的壓力角可對齒圈的齒頂、齒根進(jìn)行修形。輸入曲軸旋轉(zhuǎn)，滾軸由與齒圈的齒頂包絡(luò)線相切，過渡到與齒圈的齒根包絡(luò)線相切，必滿足方程：ω_輸入/ω_輸出＝i。

(三)解決滾軸與齒圈齒形的相對滑動；

左滾軸定位盤、滾軸定位盤的運動使?jié)L軸由齒圈的齒頂包絡(luò)線，運動到齒圈的齒根包絡(luò)線。不論與齒圈的齒頂包絡(luò)線嚙合的滾軸還是與齒圈的齒根包絡(luò)線嚙合的滾軸，嚙合過程中滾軸對齒圈無滑動。

(四)提供一種使?jié)L軸在運動過程中不受剪切的方法：

因左滾軸定位盤、滾軸定位盤布置在齒圈左右二側(cè)、齒圈齒形作用于滾軸的力，使支撐在左滾軸定位盤及滾軸定位盤間的滾軸受剪切力。異形零件伸入到齒圈齒形中，伸入齒圈的異形零件幾何形狀又分成二部分。第一部分是與滾軸半徑相等的圓弧。與滾軸半徑相等的圓弧中心線與左滾軸定位盤、滾軸定位盤安裝滾軸的孔中心線重合。第二部分的幾何形狀是為保證左滾軸定位盤、滾軸定位盤運動過程中異形零件不與齒圈齒形干涉。其形狀為二個與滾軸半徑相等圓弧間的曲線。當(dāng)滾軸受到徑向力時，伸入齒圈與滾軸半徑相等的圓弧支撐了齒圈給滾軸的徑向力，使?jié)L軸受力由剪切變?yōu)閿D壓。左滾軸定位盤、異形零件、滾軸定位盤，三零件可通過定位銷及內(nèi)六方螺栓聯(lián)接成一整體，并稱這一整體為滾軸定位盤裝配體。被聯(lián)接成整體的左滾軸定位盤、異形零件、滾軸定位盤及左滾軸定位盤、滾軸定位盤間的齒圈，稱為滾軸定位盤裝配部件。

(五)提供一種對滾軸作用于輸入曲軸上的徑向力卸載方法：

因齒圈為全齒嚙合齒形曲線，任意瞬時總有滾軸與齒根包絡(luò)線相切，同時又有諸滾軸與齒頂包絡(luò)線相切，故諸多滾軸將滾軸定位盤支撐在滾軸定位盤裝配體的中心線上。這一自定位方式使支撐滾軸定位盤的軸承不受力。

(六)減小輸出軸外伸的措施：

用傳遞銷將支撐盤與輸出軸聯(lián)接成一整體。這一整體左端的支撐盤被支撐在殼體左端孔的軸承上其右端的輸出軸被支撐在殼體右端的軸承上。

附圖說明：(為清楚地展示左滾軸定位盤、插入到齒圈中的異形零件、滾軸、齒

圈的全齒嚙合關(guān)系。在圖(2)中除左滾軸定位盤上臺階孔及定位銷孔，外其它均用細(xì)實線表示。)

圖1是本發(fā)明全齒嚙合傳動的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1的A-A剖視圖

如圖1-圖2所示全齒嚙合傳動，主要包括輸入曲軸1、蓋2、支撐盤3、圓螺母4、傳遞銷5、傳遞銷套6、左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a、滾軸8、齒圈9、異形零件10、滾軸隔板11、殼體12、殼體銷13、齒圈定位環(huán)14、輸出軸15。

其中：

輸入曲軸1：是一曲軸，從左到右有四個與軸承配合的主要圓柱。第一主

要圓柱與安裝在支撐盤3臺階孔中軸承配合并支撐輸入曲軸1左端。第二主要圓柱為輸入曲軸1的左偏心圓柱，該圓柱中心線與系統(tǒng)中心線距離為E。安裝在該圓柱上的軸承支撐滾軸定位盤裝配體。第三主要圓柱為輸入曲軸1的右偏心圓柱，該圓柱中心線與系統(tǒng)中心線距離為-E。安裝在該圓柱上的軸承支撐另一套滾軸定位盤裝配體。輸入曲軸1左、右偏心圓柱中心線與系統(tǒng)中心線在同一平面。輸入曲軸1第四主要圓柱與安裝在輸出軸15臺階孔中的軸承配合，并支撐輸入曲軸1右端。除左、右偏心圓柱中心線外，輸入曲軸1其它圓柱中心線均與系統(tǒng)中心線重合。

蓋2：是一盤類零件

其右端面加工有大直徑凸臺及小直徑凸臺。蓋2中心加工有能將輸入曲軸1左端插入的孔。蓋2大直徑凸臺與殼體12左端孔配合，其小直徑凸臺與大直徑凸臺間，加工有環(huán)形凹槽。蓋2左端面加工有圓周均布可插入內(nèi)六方螺栓的臺階孔。穿入該階孔中的內(nèi)六方螺栓及殼體12左端面上的螺紋孔可將蓋2緊固到殼體12左端面上。

支撐盤3由從右到左的二段外圓柱，及中心的臺階孔構(gòu)成。

支撐盤3的第一段外圓柱與安裝在殼體左端軸承內(nèi)環(huán)配合。其第二段外圓柱是第一段外圓柱的軸肩。支撐盤3中心的臺階孔安裝有支撐輸入曲軸1的軸承。支撐盤3端面加工有圓周均布與傳遞銷數(shù)量相等、到支撐盤中心線距離為Rx的孔，這些孔中的每一組都是從右到左軸向排列，分別為與傳遞銷5細(xì)長軸配合、與傳遞銷5左端螺紋配合及可放置圓螺母的孔。這三個孔中心線重合。其中與傳遞銷5左端外螺紋配合的孔為螺紋孔。

圓螺母4：為在外圓柱上加工有槽的螺母。

傳遞銷5：是細(xì)長軸。

傳遞銷5其左端為外螺紋，中間是細(xì)長軸，右端為大圓柱。在大圓柱右端加工有可用扳手轉(zhuǎn)動傳遞銷5的扁。當(dāng)傳遞銷5左端外螺紋旋入支撐盤3螺紋孔中，旋轉(zhuǎn)傳遞銷5可調(diào)整支撐盤3外圓柱軸肩與輸出軸15外圓柱軸肩的距離。用此方法調(diào)整安裝在殼體12二端孔中軸承間隙，并可將支撐盤3、傳遞銷5、輸出軸15、圓螺母緊固成一整體。這一整體左端的支撐盤3被支撐在殼體12左端孔的軸承上，其右端的輸出軸15被支撐在殼體右端的軸承上。

傳遞銷套6：是由外圓柱及孔構(gòu)成的零件。

左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a是中心加工有孔的盤類零件。

滾軸定位盤7a除將對應(yīng)左滾軸定位盤7端面加工的臺階孔改成螺紋孔外，二者其它幾何形狀完全相同。左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a距其中心線為R的端面，圓周均布有安裝滾軸8的孔。這些孔的數(shù)量由速比決定。距其中心線為Rx的圓周均布直徑為傳遞銷套6外圓柱直徑加2E的孔。這些孔數(shù)量與傳遞銷5數(shù)量相同。為使左滾軸定位盤7及滾軸定位盤7a安裝滾軸8的孔中心線重合，其端面還加工有定位銷孔。為將左滾軸定位盤7、異形零件10、滾軸定位盤7a聯(lián)接成一整體，左滾軸定位盤7左端面加工有可插入內(nèi)六方螺栓的臺階孔。

滾軸8是一短圓柱體。

滾軸8被安裝在左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a安裝滾軸的孔中。滾軸8沿全齒嚙合齒形曲線滾動的同時，在左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a安裝滾軸8的孔中轉(zhuǎn)動。

齒圈9由外圓柱及內(nèi)齒圈構(gòu)成的零件。

其外圓柱上加工若干個與殼體銷半徑相同的半圓槽。齒圈9為內(nèi)齒，齒形為全齒嚙合齒形曲線，是運動滾軸8的包絡(luò)線。齒圈的齒形曲線為二部分，齒 根嚙合包絡(luò)線與齒頂嚙合包絡(luò)線。進(jìn)入并與齒頂嚙合的諸滾軸8所在區(qū)域為齒頂嚙合區(qū)。進(jìn)入并與齒根嚙合的諸滾軸8所在區(qū)域為齒根嚙合區(qū)。齒頂包絡(luò)線及齒根包絡(luò)線構(gòu)成齒圈齒形的完整齒形曲線。稱之為全齒嚙合齒形曲線。

異形零件10是插入到齒圈9中的零件。該零件上加工有與滾軸8半徑相等的圓弧槽，圓弧槽數(shù)量等于左滾軸定位盤7安裝滾軸8孔的數(shù)量。為保證圓弧槽中心線與滾軸定位盤7a上安裝滾軸孔的中心線重合。異形零件10端面加工有與左滾軸定位盤7定位銷孔直徑及方位相同的定位銷孔。異形零件10在距其中心線為Rx的圓周均布直徑為傳遞銷套6外圓柱直徑加2E的孔。這些孔數(shù)量與傳遞銷5數(shù)量相同。異形零件10是插入到齒圈9中的零件，為使其運動不與齒圈9齒形發(fā)生干涉，在二圓弧槽間加工有與齒圈9齒根曲線不干涉的槽。為將左滾軸定位盤7、異形零件10、滾軸定位盤7a聯(lián)接成一整體。異形零件10端面加工有與左滾軸定位盤7端面臺階孔中小直徑孔方位與直徑相同的孔。定位銷孔中的銷，保證以上三零件中心線重合。用內(nèi)六方螺栓可將左滾軸定位盤7、異形零件10、滾軸定位盤7a緊固成滾軸定位盤裝配體。

滾軸隔板11：由外圓和孔構(gòu)成的片狀零件。

其作用是阻隔輸入曲軸1左偏心圓柱軸承外環(huán)上安裝的滾軸定位盤裝配體中的滾軸8與輸入曲軸1右偏心圓柱軸承外環(huán)上安裝的滾軸定位盤裝配體中的滾軸8的軸向竄動。

殼體12：由從左到右三段外圓柱及中心三個孔構(gòu)成的零件。

第一段外圓柱左端面加工有圓周均布、通過內(nèi)六方螺栓可將蓋2緊固到殼體12左端的螺紋孔，。第二段外圓柱端面加工有可安裝銷子的孔及可插入內(nèi)六方螺栓的孔。殼體12中心三個孔，分別為左、右二端及中間的孔，左、右二端孔中安裝的軸承，分別支撐已被傳遞銷5聯(lián)接成整體的輸出軸15與支撐盤3。中間孔為安裝齒圈9的孔。為限制殼體12中間孔中齒圈9旋轉(zhuǎn)自由度。安裝齒圈9的孔壁上加工有與殼體銷13半徑相同的半圓槽。槽數(shù)為齒圈9外圓柱上與殼體銷13半徑相同的半圓槽數(shù)。

殼體銷13：是分別與齒圈9外圓柱上的半圓槽及及殼體12中間孔上的半

圓槽配合的圓柱體。其作用是限制安裝在殼體12中間孔中的齒圈9的旋轉(zhuǎn)自由度。

齒圈定位環(huán)14：由外圓柱與孔構(gòu)成的零件。

其作用是給安裝在殼體12中間孔中的齒圈9軸向準(zhǔn)確定位。

輸出軸15：由從左到右的三段外圓柱及中心加工的臺階孔構(gòu)成的零件。

其第一段圓柱與殼體12右端的軸承內(nèi)環(huán)配合。其第二段圓柱是與第一段圓柱聯(lián)接的軸肩。距離輸出軸15中心線Rx的輸出軸15右端面，加工有圓周均布與傳遞銷數(shù)量相等的臺階孔。臺階孔右端的大直徑孔，與傳遞銷5右端的大直徑圓柱配合，小直徑孔與傳遞銷5中的細(xì)長軸配合。輸出軸15中心加工的臺階孔中安裝有與輸入曲軸1第四主要圓柱配合的軸承。并支撐輸入曲軸1的右端。具體實施方式：全齒嚙合傳動方法；是一種少齒差傳動。主要包括殼體相關(guān)件和輸入曲軸相關(guān)件。

殼體相關(guān)件有安裝在殼體左端的蓋，安裝在殼體中間孔中的齒圈，給齒圈軸向定位的齒圖定位環(huán)，安裝在殼體二端孔中的軸承。

與輸入曲軸相關(guān)件：安裝在殼體左端軸承內(nèi)環(huán)上的支撐盤、安裝在殼體右端軸承內(nèi)環(huán)上的輸出軸、安裝在支撐盤臺階孔、輸出軸臺階孔中的軸承及由這二個軸承支撐的輸入曲軸。安裝在輸入曲軸兩個偏心圓柱軸承外環(huán)上，有兩套滾軸定位盤裝配體。這兩套滾軸定位盤裝配體中的左滾軸定位盤及滾軸定位盤，可安裝滾軸的孔中，安裝有滾軸。兩套滾軸定位盤裝配部件間安裝有滾軸隔板。左滾軸定位盤、滾軸定位盤分別布置在通過殼體銷與殼體聯(lián)接的齒圈兩側(cè)。傳遞銷及圓螺母將支撐盤與輸出軸聯(lián)接成一整體。輸入曲軸旋轉(zhuǎn)推動安裝在滾軸定位盤裝配部件上的若干滾軸沿齒圈齒頂包絡(luò)線及齒根包絡(luò)線滾動。滾軸對全齒嚙合齒形曲線的運動使?jié)L軸定位盤裝配體自轉(zhuǎn)。安裝在距離滾軸定位盤裝配體中心線為Rx的端面，圓周均布孔中傳遞銷套及傳遞銷將疊加在滾軸定位盤裝配體上的平動與自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成輸出軸繞系統(tǒng)中心線的圓運動。輸出軸與輸入曲軸按設(shè)定的速比i旋轉(zhuǎn)，取決于運動滾軸的包絡(luò)線，齒圈的全齒嚙合齒形曲線。

裝配：

1.安裝輸出軸15：

在輸出軸15的臺階孔中安裝與輸入曲軸1第四主要圓柱配合的軸承。在輸出軸15第一段圓柱安裝軸承，并將其安裝到殼體12右端的孔中。在輸出軸15右端面的臺階孔中安裝傳遞銷5。

2.安裝與輸入曲軸1右偏心圓柱相關(guān)零件：

安裝軸承到輸入曲軸1右偏心圓柱上，在輸入曲軸1右偏心圓柱軸承外環(huán)上安裝滾軸定位盤7a。在滾軸定位盤7a的定位銷孔中插入定位銷。在殼體12中間孔中安裝齒圈定位環(huán)14用齒圈定位環(huán)14確定齒圈9的軸向位置，安裝齒 圈9及殼體銷13。安裝異形零件10，使異形零件10定位銷孔穿入滾軸定位盤7a上的定位銷。并使異形零件10與滾軸半徑相等的圓弧槽中心線與滾軸定位盤7a安裝滾軸8孔的中心線重合。用同樣方法安裝左滾軸定位盤7。在左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a可安裝滾軸8的孔中安裝滾軸8。將內(nèi)六方螺栓插入滾軸定位盤7端面的臺階孔中，擰緊內(nèi)六方螺栓將左滾軸定位盤7、異形零件10、滾軸定位盤7a緊固成一整體。完成對滾軸定位盤裝配部件的裝配。

3.用同樣的方法安裝與輸入曲軸1左偏心圓柱相關(guān)零件，完成對輸入曲軸1

左偏心圓柱上對滾軸定位盤裝配部件的裝配。

4.安裝支撐盤3：

在支撐盤3外圓柱上安裝與殼體12左端孔配合的軸承。在支撐盤3中心臺階孔中安裝與輸入曲軸1第一圓柱配合的軸承。使該軸承與輸入曲軸1第一主要圓柱配合。將支撐盤3上的螺紋孔與傳遞銷5左端外螺紋對正，將傳遞銷5左端圓柱插入到與其配合的支撐盤3右端面孔中，并將傳遞銷5左端外螺紋旋入數(shù)扣到與支撐盤3的螺紋孔中。用殼體12第二段外圓柱右端面支撐已經(jīng)裝配好的所有零件。將安裝有支撐盤3右端外圓柱上的軸承外環(huán)壓入殼體12左端與該軸承外環(huán)配合的孔中。旋轉(zhuǎn)傳遞銷5右端大直徑上的扁，調(diào)整殼體12左、右二端孔中的軸承間隙并用圓螺母緊固傳遞銷。

5.安裝蓋2

將蓋2中心上的孔穿入到輸入曲軸1左端圓柱體。將蓋2右端面大直徑凸臺安裝到殼體左端孔中。用內(nèi)六方螺栓將蓋2緊固到殼體左端。

工作原理：

輸入曲軸1以角速度ω_輸入旋轉(zhuǎn)，輸入曲軸1左、右偏心圓柱上的軸承分別推動安裝在各自軸承上的滾軸定位盤裝配體平動。安裝在左滾軸定位盤7、滾軸定位盤7a與滾軸8直徑相同孔中的滾軸8沿齒圈9全齒嚙合齒形曲線滾動，諸滾軸8與齒圈9齒頂嚙合曲線相切又有諸滾軸8與齒圈9齒根嚙合曲線相切。這些與齒圈9全齒嚙合齒形曲線嚙合的滾軸8推動滾軸定位盤裝配體以角速度ω_{滾軸定位盤自轉(zhuǎn)}自轉(zhuǎn)。安裝在距離滾軸定位盤裝配體中心線為Rx端面圓周均布孔中的傳遞銷套6及傳遞銷5將疊加在滾軸定位盤裝配體上的平動與自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成輸出軸15繞系統(tǒng)中心線的圓運動。