CN102072284A - 太阳能定日镜精密双摆线传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能跟踪装置减速技术领域，一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置。其特征在于：(a)输入轴上有一偏心段P与螺纹段L，其中：偏心段P上配合滚子轴承，螺纹段L上装有偏心内螺母，偏心内螺母外圆配合滚子轴承，偏心段P与偏心内螺母的偏心距相等，二者之间有一隔圈，从而形成双偏心输入轴；(b)摆线轮与上半区内摆线齿啮合的齿廓方向和另一摆线轮与下半区内摆线齿啮合的齿廓方向相反，使输入轴上的偏心段P与偏心内螺母之间的相位角Φ＝180°-0.05°～0.15°；(c)输出轴部件采用笼型输出组件。有益效果在于：内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，减速器体积可降低1个等级，结构紧凑、不易漏油，回差小，过载能力大，寿命长，结构简单，成本低。

Description

太阳能定日镜精密双摆线传动装置
【技术领域】
本发明涉及太阳能跟踪装置减速技术领域，一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置。
【背景技术】
重庆大学《精密摆线针轮行星传动装置》(ZL200810069737)依靠两半针齿壳相对偏转一小角度来消除回差，单片轮作功。主要问题是：两半针齿壳结合面易漏油，结构不紧凑。
北京航空航天大学《一种太阳能定日镜传动装置》(200810104531.X)：系“电机+谐波减速器+蜗轮减速器”结构，发明要求“成本应最低”。但问题是：谐波减速器价格并不低。
【发明内容】本发明目的在于：提出一种结构简单、过载能力大、回差小、制造成本低的太阳能定日镜精密双摆线传动装置。具体实施技术方案如下：
(a)输入轴上有一偏心段P与螺纹段L，其中：偏心段P上配合滚子轴承，螺纹段L上装有偏心内螺母，偏心内螺母外圆配合滚子轴承，偏心段P与偏心内螺母的偏心距相等，二者之间有一隔圈，从而形成双偏心输入轴；
(b)摆线轮与上半区内摆线齿圈啮合的齿廓方向和另一摆线轮与下半区内摆线齿圈啮合的齿廓方向相反，使输入轴上的偏心段P与偏心内螺母L之间的相位角Ф不再等于180°，而是Φ＝180°-(0.05°～0.15°)；
(c)输出轴部件是指用6-8只均布柱销将带圆盘的输出轴与均载盘联接而成的笼型输出组件，其两侧分别用轴承支承。
输入轴采用偏心段P与偏心内螺母构成相位角Ф≈180°的双偏心结构是基于下述理论计算：螺纹联接拧紧力矩T＝T1+T2，当才用力矩法时，T1＝0.12σsAsd，输入轴选用40Cr调质，屈服极限σs＝750Mpa，假设电动机输入转数为1500rpm，则有下述结果：
  M12×1.5   M14×1.5   M16×1.5   M20×2.0   M24×2.0
  面积As(mm2)   88.1   125   167   258   318
  力矩T1(Nm)   95   157.5   240   464   687
  功率(kW)   14.9   24.6   37.6   72.6   107
计算结果表明，用小螺距联接也能似平键一样传递扭矩。
双摆线传动中用内摆线轮便取代了由针齿壳、很多针齿及针齿套构成的针轮。其优点：(1)结构简单、另件少；(2)单级减速比很大，据称可达200(见于《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04)；(3)在减速比大于59时，内摆线轮不像针轮必须抽齿，同时由于内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，承载能力可提高一个等级。
【有益效果】
本发明比重庆大学《精密摆线针轮行星传动装置》(ZL200810069737)，其创造、新颖、实用性在于：内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，减速器承载能力可提高一个等级；结构紧凑、不易漏油；
比北京航空航天大学《一种太阳能定日镜传动装置》(200810104531.X)：回差小，过载能力大，使用寿命长，结构简单，制造成本低。
【附图说明】图1.为本发明实施例的结构示意图
【具体实施方式】
参照图1、一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置，主要由内摆线齿圈(4)、摆线轮(7、16)、输出轴部件及支承轴承、柱销(5)、柱套(6)、滚子轴承(14、15)及输入轴(12)及支承轴承组成，其特征在于：
(a)输入轴(12)上有一偏心段P与螺纹段L，其中：偏心段P上配合滚子轴承(15)，螺纹段L上装偏心内螺母(11)，内螺母(11)外圆配合滚子轴承(14)，偏心段P与偏心内螺母(11)的偏心距相等，二者之间有一隔圈(3)；
(b)摆线轮(16)与上半区内摆线齿圈(4)啮合的齿廓方向和摆线轮(7)与下半区内摆线齿圈(4)啮合的齿廓方向相反，使输入轴(12)上的偏心段P与偏心内螺母(11)之间的相位角Ф不再等于180°，而是Ф＝180°-(0.05°～0.15°)。
因而：若正转时摆线轮(16)作功，则摆线轮(7)空转不作功；反转时摆线轮(7)作功，则摆线轮(16)空转不作功，显然，回差等于零。
所述的太阳能定日镜精密双摆线传动装置，其特征在于：输出轴部件是指用6-8只均布柱销(5)将带圆盘的输出轴(1)与均载盘(10)联接而成的笼型输出组件，其中：输出轴(1)轴颈用轴承(2)支承在前端盖(3)内孔，均载盘(10)轴颈用轴承(9)支承在后端盖(8)内孔，大端盖(3)、针齿壳(4)、后端盖(8)联接一体，笼型输出组件的最大优点在于：刚性好，轴向尺寸短。
所述的太阳能定日镜精密双摆线传动装置，其特征在于：柱销(5)上的柱套(6)与摆线轮(7)等宽，摆线轮(16)与摆线轮(7)之间有一与柱销(5)配合的均载环板(14)，均载环板可大大提高柱销的弯曲强度。
上述实施例是对本发明的说明而不是限定，任何简单变换后方案均属于本发明保护范围。

Claims (3)

1.一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置，主要由内摆线齿圈(4)、摆线轮(7、16)、输出轴部件及支承轴承、柱销(5)、柱套(6)、滚子轴承(14、15)及输入轴(12)及支承轴承组成，其特征在于：
(a)输入轴(12)上有一偏心段P与螺纹段L，其中：偏心段P上配合滚子轴承(15)，螺纹段L上装偏心内螺母(11)，内螺母(11)外圆配合滚子轴承(14)，偏心段P与偏心内螺母(11)的偏心距相等，二者之间有一隔圈(3)；
(b)摆线轮(16)与上半区内摆线齿圈(4)啮合的齿廓方向和摆线轮(7)与下半区内摆线齿圈(4)啮合的齿廓方向相反，使输入轴(12)上的偏心段P与偏心内螺母(11)之间的相位角Ф不再等于180°，而是Ф＝180°-(0.05°～0.15°)。
2.根据权利要求1所述太阳能定日镜精密双摆线传动装置，其特征在于：输出轴部件是指用6-8只均布柱销(5)将带圆盘的输出轴(1)与均载盘(10)联接而成的笼型输出组件，其中：输出轴(1)轴颈用轴承(2)支承在前端盖(3)内孔，均载盘(10)轴颈用轴承(9)支承在后端盖(8)内孔，前端盖(3)、针齿壳(4)、后端盖(8)联接一体。
3.根据权利要求2所述太阳能定日镜精密双摆线传动装置，其特征在于：柱销(5)上的柱套(6)与摆线轮(7)等宽，摆线轮(16)与摆线轮(7)之间有一与柱销(5)配合的均载环板(14)。
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