CN101709767A - 二齿差平面钢球传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种二齿差平面钢球传动装置，属于机械传动技术领域。本装置包括动盘、钢球、保持架、定盘、输出轴、机架等。二齿差平面钢球传动的动盘端面上有椭圆曲线封闭槽，定盘端面上有波数为z的封闭槽，保持架与输出轴固联，将钢球放置在动盘椭圆曲线封闭槽、定盘的封闭导槽和保持架的径向导槽之间，使动盘、定盘和保持架三个基本构件联为一体。由于定盘是固定在机架上的，在动盘转动过程中，钢球在动盘椭圆曲线封闭槽与定盘封闭槽的作用下，推动保持架转动，从而达到输出转动和扭矩的作用。本发明结构简单紧凑、承载能力强、传动平稳，可实现平面钢球传动的受力动、静自平衡。

Description

二齿差平面钢球传动装置

技术领域

本发明专利涉及一种二齿差平面钢球传动装置，属于机械传动技术领域。

背景技术

目前，现有的端面钢球传动装置主要有摆线钢球传动和一齿差平面钢球传动两种传动形式。申请号为200720311321.9的实用新型公布了《一种新型摆线钢球减速器》装置，如图1所示，该传动装置主要的技术特点是在输入轴1一端设有偏心轴，偏心轴上通过轴承安装动摆线盘5，动摆线盘一端加工出波数为Z₁的内摆线封闭槽，定摆线盘3相对于动摆线盘的一侧加工有波数为Z₂的外摆线封闭槽。在内、外摆线封闭槽相交错的区域装有钢球，钢球的数目为(Z₁+Z₂)/2。如图2所示。当主动偏心轴等速转动时，带动动摆线盘做行星运动，其上的内摆线封闭槽推动钢球运动，在定摆线盘封闭槽的约束下，钢球反推动摆线盘转动，从而实现运动和动力的传递。这种啮合副能够实现无侧隙啮合运动，使得端面摆线钢球传动具有无回差传动、承载能力强、啮合效率高、传动比及范围大、结构紧凑体积小等一些很好的应用特点。中请号为200810054775.1的发明专利公布了《时时无回差传动精密钢球行星减速器》装置，如图3所示，该传动装置的主要技术特点是在《一种新型摆线钢球减速器》的基础上，把动摆线盘进行了修改，改为组合式行星盘即把动摆线盘一分为二，第一行星盘4、第二行星盘4’，中间加有蝶形弹簧5，两行星盘通过销轴6固联。该传动装置不但保证钢球啮合副的无隙啮合，而且还能保证钢球啮合时时自动的无隙啮合，从而保证该传动的时时无回差传动。

以上两种传动装置，在输入轴端都采用了偏心轴，从而使得装置存在动、静不平衡因素，在转动中难以避免整机的振动，并且传动装置中加入了等效输出机构，从而使得传动装置的轴向尺寸增大，体积增大。

在《活齿传动理论》(曲继方著，机械工业出版社，1993.01)专著中提到了一种一齿差平面钢球传动装置，如图4所示，该传动装置主要由输入轴1、动盘2、钢球3、定盘4、保持架5组成，动盘端面上有偏心圆封闭槽10，定盘在相对动盘的端面上有波数为Z₂的封闭槽11，保持架在其圆周方向均匀分布有与钢球数目相同的径向槽，钢球分布在动盘、定盘的封闭槽中，并通过保持架定位来传递运动和动力。该传动装置轴向结构简单紧凑，虽然在结构中没有偏心轴，但是动盘采用了偏心圆封闭槽，在传动中，由于偏心圆的不对称性，导致整体装置在传动中受力不平衡，为了弥补这一缺点，平面钢球传动通常采用二级传动，但使传动装置的传动链增多，体积增大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明专利提供一种新型的二齿差平面钢球传动装置，可以实现传动的无侧隙啮合、体积小、结构简单紧凑、并且一级传动就可以保证装置的受力自平衡。

为了实现上述目的，本发明设计了一种二齿差平面钢球传动装置，包括输入轴、动盘、钢球、定盘、保持架、输出轴、机架；其中，输入轴和与输入轴相连的动盘构成激波器；保持架通过钢球把动盘与定盘连接为一体，钢球均匀分布于保持架的径向槽中，并在动盘、定盘的封闭槽、中运动，而定盘与输出轴固联在一起，输入轴、输出轴通过轴承安装于机架内。其中的动盘在面向保持架的端面上具有椭圆曲线的封闭槽，定盘端面上具有波数为z的封闭槽。

这种二齿差平面钢球传动装置的机架包括左右端盖连接筒、左端盖、左小端盖、右端盖和右小端盖，其中输入轴、输出轴通过轴承和轴承安装于左、右端盖上，左右端盖连接筒分别与左、右端盖固联，机架的左右端分别安装左、右小端盖，把整个机架封闭为一体。

动盘与定盘的封闭槽截面可为圆形或梯形。

本发明的有益效果是：

(1)啮合副结构简单、刚性大、接触强度高，并能实现无侧隙啮合。

(2)传动比范围广、重合度大、承载能力高、抗冲击性能好、体积小。

(3)在结构中，所有构件都为沿回转中心对称，输入盘中引入了椭圆曲线也为轴对称曲线，从而使整机的动、静平衡特性好。

(4)在结构中可以装入螺旋间隙调节机构，实现传动过程中时时无回差。

附图说明

图1一种新型摆线钢球减速器

图2动、定摆线盘与钢球的啮合原理图

图3时时无回差传动精密钢球行星减速器

图4一齿差平面钢球传动结构

图5动盘偏心圆封闭槽

图6定盘波数为Z₂的封闭槽

图7本发明中二齿差平面钢球传动装置

图8(a)保持架的剖视图

图8(b)保持架的主视图

图9(a)动盘的主视图

图9(b)动盘的剖视图

图10(a)定盘的剖视图

图10(b)定盘的主视图

图11动盘、定盘的圆形封闭槽放大图

图12动盘、定盘的梯形封闭槽放大图

图中：1、输入轴；2、动盘；3、钢球；4、定盘；5、保持架；6、右端盖；7、输出轴承；8、右小端盖；9、输出轴；10、左右端盖连接筒；11、保持架挡圈；12、支撑轴承；13、左端盖；14、输入轴承；15、左小端盖；16、径向槽；17、椭圆曲线封闭槽；18、波数为z的封闭槽；19、圆形槽；20、梯形槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1：

如图7～10所示，在本装置中，主要包括输入轴1、动盘2、钢球3、保持架5、定盘4、输出轴9等。输入轴1和与输入轴1相连的动盘2构成了激波器；保持架5通过钢球3把动盘2与定盘4连接为一体，钢球3均匀分布于保持架5的径向槽16中，并在动盘2、定盘4的封闭槽17、18中运动，而定盘4与输出轴9固联在一起，输入轴1、输出轴9通过轴承14和轴承7安装于左、右端盖13、6上，左右端盖连接筒10分别与左、右端盖固联，构成了机架，机架的左右端分别安装左、右小端盖15、8，把整个机架封闭为一体，从而实现输入轴与输出轴之间的运动和动力的传递。

实施方式2：

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处仅在于对输入盘、定盘的封闭槽槽截面形状进行了改进，改进前、后的封闭槽截面形状如图11、12所示，封闭槽截面采用梯形20使钢球的定位有原来的一点接触，变为两点接触，从而使得钢球的运动更加平稳、接触强度高。

Claims (4)

1.二齿差平面钢球传动装置，包括输入轴(1)、动盘(2)、钢球(3)、定盘(4)、保持架(5)、输出轴(9)、机架；其中，输入轴(1)和与输入轴相连的动盘(2)构成激波器；保持架(5)通过钢球(3)把动盘(2)与定盘(4)连接为一体，钢球(3)均匀分布于保持架(5)的径向槽(16)中，并在动盘(2)、定盘(4)的封闭槽(17)、(18)中运动，而定盘(4)与输出轴(9)固联在一起，输入轴(1)、输出轴(9)通过轴承安装于机架内，其特征在于：所述的动盘(2)在面向保持架(5)的端面上具有椭圆曲线(17)的封闭槽，定盘(4)端面上具有波数为z的封闭槽(18)。

2.根据权利要求1所述的二齿差平面钢球传动装置，其特征在于：所述的机架包括左右端盖连接筒(10)、左端盖(13)、左小端盖(15)、右端盖(6)和右小端盖(8)，其中输入轴(1)、输出轴(9)通过轴承(14)和轴承(7)安装于左端盖(13)、右端盖(6)上，左右端盖连接筒(10)分别与左端盖(13)、右端盖(6)固联，机架的左右端分别安装左小端盖(15)、右小端盖(8)，把整个机架封闭为一体。

3.根据权利要求1或2所述的二齿差平面钢球传动装置，其特征在于：动盘(2)与定盘(4)的封闭槽截面为圆形(19)。

4.根据权利要求1或2所述的二齿差平面钢球传动装置，其特征在于：动盘(2)与定盘(4)的封闭槽截面为梯形(20)。

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