CN101070900A - 余弦齿廓线轮三波减速器 - Google Patents

Abstract

一种涉及动力传动的余弦齿廓线轮三波减速器。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

余弦齿廓线轮三波减速器

技术领域

本发明涉及动力传动的余弦齿廓线轮三波减速器。

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三波减速器，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： $\left\{\begin{array}{c}x=[r+a\·\cos 3(c+d)+h]\·\cos c\\ y=[r+a\·\cos 3(c+d)+h]\·\sin c\end{array}\right.$

设定的曲线的外等距曲线；余弦凸轮工作面曲线为方程 ${\mathrm{\ρ}}_H=\frac{1}{2}d+\mathrm{\ω}.$ cos3θ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为余弦齿廓线轮三波减速器主视剖面结构示意图；

图2为余弦齿廓线轮三波减速器主视结构示意图；

图3为余弦齿廓线轮三波减速器其它形式主视剖面结构示意图；

图4为余弦齿廓线轮三波减速器其它形式主视结构示意图；

图5为余弦齿廓线轮三波减速器第三种形式主视剖面结构示意图；

图6为余弦齿廓线轮三波减速器第三种形式主视结构示意图。

在图1、2中：

1——余弦齿廓线轮  2——柔性球轴承其它形式

3——滚子          4——余弦凸轮

5——输入轴        6——输入轴右轴承

7——驱动盘        8——余弦齿廓线轮齿廓曲线

9——驱动凹槽      10——余弦凸轮工作面曲线

在图3、4中：

1——余弦齿廓线轮  2——滚子

3——柔性球轴承    4——余弦凸轮

5——输入轴        6——输入轴右轴承

7——驱动盘        8——余弦齿廓线轮齿廓曲线

9——驱动凹槽      10——余弦凸轮工作面曲线

在图5、6中：

1——余弦齿廓线轮  2——柔性球轴承第三种形式

3——滚子          4——余弦凸轮

5——输入轴        6——输入轴右轴承

7——驱动盘        8——余弦齿廓线轮齿廓曲线

9——驱动凹槽      10——余弦凸轮工作面曲线

具体实施方式

在图1、2中，余弦齿廓线轮三波减速器包括输入轴5、余弦凸轮4、驱动盘7、余弦齿廓线轮1、滚子3，其余弦齿廓线轮1固定在壳体内侧，内侧啮合滚子3；余弦凸轮4位于主体中部，固定在输入轴5上，外套接驱动盘7；驱动盘7上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽9，驱动凹槽9内安装可自由滑动的滚子3；滚子3与柔性球轴承其它形式2转动配合；驱动盘7与输出轴固定连接，并通过输出轴轴承组成输出机构；输入轴5通过输入轴右轴承6与余弦凸轮4组成输入机构。

在图3、4中，余弦齿廓线轮三波减速器包括输入轴5、余弦凸轮4、驱动盘7、余弦齿廓线轮1、滚子2，其余弦齿廓线轮1固定在壳体内侧，内侧啮合滚子2；余弦凸轮4位于主体中部，固定在输入轴5上，外套接驱动盘7；驱动盘7上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽9，驱动凹槽9内安装可自由滑动的滚子2；滚子2与柔性球轴承3滚动配合；驱动盘7与输出轴固定连接，并通过输出轴轴承组成输出机构；输入轴5通过输入轴右轴承6与余弦凸轮4组成输入机构。

在图5、6中，余弦齿廓线轮三波减速器包括输入轴5、余弦凸轮4、驱动盘7、余弦齿廓线轮1、滚子3；其余弦齿廓线轮1固定在壳体内侧，内侧啮合柔性球轴承第三种形式2；余弦凸轮4位于主体中部，固定在输入轴5上，外套接驱动盘7；驱动盘7上设有呈辐射状沿圆周均布的驱动凹槽9，驱动凹槽9内安装可自由滑动的滚子3；滚子3与柔性轴承第三种形式2滚动配合；驱动盘7与输出轴固定连接，并通过输出轴轴承组成输出机构；输入轴5通过输入轴右轴承6与余弦凸轮4组成输入机构。

余弦齿廓线轮齿廓曲线8为方程：

x＝[r+a·cos3(c+d)+h]·cosc

y＝[r+a·cos3(c+d)+h]·sinc

设定的曲线的外等距曲线；余弦凸轮工作面曲线10为方程：

${\mathrm{\ρ}}_H=\frac{1}{2}d+\mathrm{\ω}.$ cos3θ设定的曲线的内等距曲线。

驱动盘7上驱动凹槽9与对应滚子比余弦齿廓线轮齿数差3或多3，工作时可以省略若干驱动凹槽9及对应的滚子。

图1中余弦凸轮1上的柔性球轴承其它形式2和图3中柔性球轴承3以及图5中柔性球轴承第三种形式互为形式。

余弦齿廓线轮1齿可以单行齿也可以是平行复齿，余弦齿廓线轮齿廓曲线8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 (5)

1、余弦齿廓线轮三波减速器，包括输入轴、余弦凸轮、驱动盘、余弦齿廓线轮、滚子，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三波减速器，其特征在于余弦齿廓线轮齿廓曲线为方程 $\left\{\begin{array}{c}x=[r+a\·\cos 3(c+d)+h]\·\cos c\\ y=[r+a\·\cos 3(c+d)+h]\·\sin c\end{array}\right.$

设定的曲线的外等距曲线。

3、根据权利要求1、2所述的余弦齿廓线轮三波减速器，其特征在于曲线方程中r为基圆半径，a为

齿高(或偏心距)，h为滚子半径， $c=\frac{3}{b}d,$ $d=\frac{t\·360\·b}{3};$ b＝Z-3(Z为余弦齿廓线轮齿数)；c为相切余弦凸轮的滚子沿余弦凸轮工作面逆向转角，d为余弦凸轮顺向转角。

4、根据权利要求1所述的余弦齿廓线轮三波减速器，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3或多3。

5、根据权利要求1所述余弦齿廓线轮三波减速器，其特征在于余弦凸轮工作面曲线方程为： ${\mathrm{\ρ}}_H=\frac{1}{2}d+\mathrm{\ω}.$ cos3θ(其中d为余弦凸轮基圆直径，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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