CN101029681A - 余弦齿廓线轮双波减速器 - Google Patents

Abstract

一种涉及动力传动的余弦齿廓线轮双波减速器。该装置解决了现有活齿传动平稳性差、谐波齿轮传动柔轮易疲劳失效的难题。其余弦齿廓线轮固定在壳体内侧，内侧啮合滚子；余弦凸轮位于主体中部，固定在输入轴上，外套接驱动盘；驱动盘上驱动凹槽内安装可自由滑动的滚子；滚子与柔性球轴承或柔性球轴承其它形式转动或滚动配合；驱动盘与输出轴固定连接，通过轴承组成输出机构。输入轴转动，速度在滚子、余弦齿廓线轮上分流，减速输出。这种新的传动形式结构简单、耐用，可以实现零侧隙、平稳和高效传动。

Description

余弦齿廓线轮双波减速器

技术领域

本发明涉及动力传动的余弦齿廓线轮双波减速器。

背景技术

现有谐波齿轮传动具有结构简单、精度高和平稳性好等优点。但因其柔轮弯曲频率高，韧性不足，易疲劳破损。此为传动主要的失效形式。中国专利86200768、专利9210995.0滚道减速机提供了技术方案，采用单偏心轴，改变了谐波齿轮传动的结构。该种减速机存在以下不足：偏心轴必须安装平衡块，才达到传动目的；在高速转动条件下平稳性差，效率降低，影响传动精度。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种余弦齿廓线轮双波减速器，在获得高精度、高效率、平稳性好的同时，简化结构，延长寿命。

为实现发明的目的，其技术解决的方案是：余弦齿廓线轮固定在壳体内侧，内侧啮合滚子；余弦凸轮位于主体中部，固定在输入轴上，外套接驱动盘；驱动盘上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽，驱动凹槽内安装可自由滑动的滚子；滚子与柔性球轴承或柔性球轴承其它形式转动或滚动配合；驱动盘与输出轴固定连接，通过轴承组成输出机构。余弦齿廓线轮齿廓曲线为方程： $\left\{\begin{array}{c}x=[\frac{1}{2}d+a\·\cos 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})+r]\·\cos \mathrm{\α}\\ y=[\frac{1}{2}d+a\·\cos 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})+r]\·\sin \mathrm{\α}\end{array}\right.$

设定的曲线的外等距曲线；余弦凸轮工作面曲线为方程 ${\mathrm{\ρ}}_H=\frac{1}{2}d+\mathrm{\ω}.$

cos2θ设定的曲线的内等距曲线。

本发明与现有技术相比，其技术效果是：余弦凸轮为对称曲线，运转时本身各对应质点受力相等，因此传动平稳性好；驱动凹槽内滚子相切余弦齿廓线轮齿廓曲线其圆心始终与余弦凸轮工作面曲线等距，整合个体完成柔轮功能，不存在疲劳问题，驱动盘上驱动凹槽呈辐射状均匀分布，能调整运动的周向间隙，实现传动零侧隙，提高了传动精度。

附图说明

图1为余弦齿廓线轮双波减速器主视剖面结构示意图；

图2为余弦齿廓线轮双波减速器主视结构示意图；

图3为余弦齿廓线轮双波减速器其它形式主视剖面结构示意图；

图4为余弦齿廓线轮双波减速器其它形式主视结构示意图。

在图1、2中：

1——壳体                  2——余弦齿廓线轮

3——柔性球轴承其它形式    4——滚子

5——余弦凸轮              6——输入轴左轴承

7——输入轴                8——输入轴右轴承

9——驱动盘                10——输出轴右轴承

11——输出轴               12——输出轴左轴承

13——端盖                 14——余弦齿廓线轮齿廓曲线

15——驱动凹槽             16——余弦凸轮工作面曲线

在图3、4中：

1——壳体                  2——余弦齿廓线轮

3——滚子                  4——柔性球轴承

5——余弦凸轮              6——输入轴左轴承

7——输入轴                8——输入轴右轴承

9——驱动盘                10——输出轴右轴承

11——输出轴               12——输出轴左轴承

13——端盖                 14——余弦齿廓线轮齿廓曲线

15——驱动凹槽             16——余弦凸轮工作面曲线

具体实施方式

在图1、2中，余弦齿廓线轮双波减速器包括输入轴7、余弦凸轮5、驱动盘9、余弦齿廓线轮2、滚子4和输出轴11，其余弦齿廓线轮2固定在壳体1内侧，内侧啮合滚子4；余弦凸轮5位于主体中部，固定在输入轴7上，外套接驱动盘9；驱动盘9上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽15，驱动凹槽15内安装可自由滑动的滚子4；滚子4与柔性球轴承其它形式3转动配合；驱动盘9与输出轴11固定连接，并通过输出轴左轴承12和右轴承10及其端盖13组成输出机构；输入轴7通过输入轴左轴承6和右轴承8与余弦凸轮5组成输入机构。

在图3、4中，余弦齿廓线轮双波减速器包括输入轴7、余弦凸轮5、驱动盘9、余弦齿廓线轮2、滚子3和输出轴11，其余弦齿廓线轮2固定在壳体1内侧，内侧啮合滚子3；余弦凸轮5位于主体中部，固定在输入轴7上，外套接驱动盘9；驱动盘9上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽15，驱动凹槽15内安装可自由滑动的滚子3；滚子3与柔性球轴承4滚动配合；驱动盘9与输出轴11固定连接，并通过输出轴左轴承12和右轴承10及其端盖13组成输出机构；输入轴7通过输入轴左轴承6和右轴承8与余弦凸轮5组成输入机构。

余弦齿廓线轮齿廓曲线14为方程：

$x=[\frac{1}{2}d+a\·\cos 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})+r]\·\cos \mathrm{\α}$

$y=[\frac{1}{2}d+a\·\cos 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})+r]\·\sin \mathrm{\α}$

设定的曲线的外等距曲线；余弦凸轮工作面曲线16为方程： ${\mathrm{\ρ}}_H=\frac{1}{2}d+\mathrm{\ω}.$ cos2θ设定的曲线的内等距曲线。

驱动盘9上驱动凹槽15与对应滚子比余弦齿廓线轮齿数差2或多2，工作时可以省略若干驱动凹槽15及对应的滚子。

图1中余弦凸轮5上的柔性球轴承其它形式3和图3中柔性球轴承互为形式。

余弦齿廓线轮2齿可以单行齿也可以是平行复齿，余弦齿廓线轮齿廓曲线可以是单线也可以是平行复线。

滚子通常是滚珠，也可以是其它形式的滚子。

Claims (4)

1、余弦齿廓线轮双波减速器，包括输入轴、余弦凸轮、驱动盘、余弦齿廓线轮、滚子和输出轴，其余弦齿廓线轮固定在壳体内侧，内侧啮合滚子；余弦凸轮位于主体中部，固定在输入轴上，外套接驱动盘；驱动盘上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽，驱动凹槽内安装可自由滑动的滚子；滚子与柔性球轴承或柔性球轴承其它形式转动或滚动配合；驱动盘、输出轴固定连接，通过轴承组成输出机构。

2、根据权利要求1所述的余弦齿廓线轮双波减速器，其特征在于余弦齿廓线轮齿廓曲线为方程 $\left\{\begin{array}{c}x=[\frac{1}{2}d+a\·\cos 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})+r]\·\cos \mathrm{\α}\\ y=[\frac{1}{2}d+a\·\cos 2(\mathrm{\α}+\mathrm{\β})+r]\·\sin \mathrm{\α}\end{array}\right.$ 设定的曲线的外等距曲线(其中d为余弦凸轮短轴，a为偏心距，α为相切余弦凸轮的滚子沿余弦凸轮工作面逆向转角，β为余弦凸轮顺向转角，r为滚子半径)。

3、根据权利要求1所述的余弦齿廓线轮双波减速器，其特征在于驱动盘上驱动凹槽与对应的滚子比余弦齿廓线轮齿数差2或多2。

4、根据权利要求1所述余弦齿廓线轮双波减速器，其特征在于余弦凸轮工作面曲线方程为： ${\mathrm{\ρ}}_H=\frac{1}{2}d+\mathrm{\ω}.\cos 2\mathrm{\θ}$ (其中d为余弦凸轮短轴，ω。为径向最大变形量，θ为转角)设定的曲线的内等距曲线。

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