CN103206501B - 非圆锥齿轮摆动步进装置 - Google Patents

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Abstract

一种非圆锥齿轮摆动步进装置，其输入轴和输出轴空间交错布置；输入轴通过键与左圆锥齿轮联接，左圆锥齿轮与行星架圆锥齿轮啮合；行星架左端通过圆锥滚子轴承支撑着行星架圆锥齿轮，中部通过圆锥滚子轴承支撑着行星轮轴。上非圆锥齿轮和中圆锥齿轮通过键槽固定在行星轮轴两端。上非圆锥齿轮与右非圆锥齿轮相啮合，中圆锥齿轮与固定在箱体上的左圆锥齿轮啮合。动力从输入轴输入，经下圆锥齿轮、行星架圆锥齿轮一级减速。由于左圆锥齿轮固定不动，从而上非圆锥齿轮和中圆锥齿轮自转加公转，并将合成运动通过右非圆锥齿轮传递给输出轴。具有良好的动力学特性和较大的分度数，齿轮选用合理的齿廓可以大大提高承载能力，布局紧凑，易于安装。

Description

非圆锥齿轮摆动步进装置
技术领域
本发明涉及机械传动装置，特别是涉及一种非圆锥齿轮摆动步进装置。背景技术
随着自动化程度的进步和发展，组合机床越来越多的应用于实际生产中，用来提高生产效率，解决人力资源紧张的问题。而多式序组合机床最主要的运动是一些特定要求的循坏运动，如换刀运动、工件的进给运动等。
其运动本身是一个来回摆动，同时步进的运动。目前能实现这些运动的只有复杂的组合凸轮连杆机构。其主要的缺点是设计周期长，限制因素多，结构不紧凑，动力学性能不好，承载能力低等。
发明内容
本发明的的目的是提供一种非圆锥齿轮摆动步进装置，其具有良好的动力学特性，承载能力高，结构紧凑，易于安装。
本发明实现上述目的的技术方案为：包括一个箱体，其特征在于：还包括箱体上通过轴承支撑的输入轴、输出轴、行星架、用定位销固定在箱体上的左圆锥齿轮；输入轴和输出轴空间交错布置；输入轴通过键与左圆锥齿轮联接，左圆锥齿轮与行星架圆锥齿轮啮合；行星架左端通过圆锥滚子轴承支撑着行星架圆锥齿轮，中部通过圆锥滚子轴承支撑着行星轮轴。上非圆锥齿轮和中圆锥齿轮通过键槽固定在行星轮轴两端。上非圆锥齿轮与右非圆锥齿轮相啮合，中圆锥齿轮与固定在箱体上的左圆锥齿轮啮合。
动力从输入轴输入，经下圆锥齿轮、行星架圆锥齿轮一级减速。由于左圆锥齿轮固定不动，从而上非圆锥齿轮和中圆锥齿轮自转加公转，并将合成运动通过右非圆锥齿轮传递给输出轴。
本发明采用非圆锥齿轮—圆锥齿轮差动轮系，将行星架运动作为主输入运动，由于太阳齿轮（左圆锥齿轮）固定，行星齿轮（上非圆锥齿轮和中圆锥齿轮）自转并且公转，通过一对非圆锥齿轮将其复合运动输出。按照一定的传动比函数设计非圆锥齿轮的节曲线，即可得到所需的运动。
非圆锥齿轮的节曲线设计按照推导出来的传动比函数，其中非圆锥齿轮的传动比函数按照以下方法计算：
式中，，，，为分度各工作周期时间，最大摆角为，分度角为
为另一对圆锥齿轮的传动比，按下式计算
按下式用数值方法解出。
圆锥齿轮和非圆锥齿轮可以根据受力和设计要求选用直齿、斜齿、螺旋齿，其齿廓的形状也可根据设计要求使用渐开线、圆弧、正弦曲线等。
本发明的有益效果：由于采用了非圆锥齿轮—圆锥齿轮差动轮系组合机构，分度运动由行星轮和行星架运动合成，具有良好的动力学特性和较大的分度数；齿轮选用合理的齿廓可以大大提高承载能力；非圆锥齿轮的加工工艺只需现有齿轮加工工艺的基础上稍加改进，就能适应大批量生产；具有1/2的减速比，可选用高速电机输入；布局紧凑，易于安装。
附图说明
图1为本发明的的结构示意图。
图2为非圆锥齿轮7主视示意图。
图3为非圆锥齿轮8主视示意图。
图中:1.输入轴,2.下圆锥齿轮，3.行星架圆锥齿轮，4.中圆锥齿轮，5.行星轮轴，6.左圆锥齿轮，7.上非圆锥齿轮，8.右非圆锥齿轮，9.输出轴，10.行星架，11.箱体
具体实施方式
如图1所示的非圆锥齿轮分度装置，包括一个箱体11，其特征在于：还包括箱体上通过轴承支撑有输入轴1、输出轴9、行星架10、用定位销固定在箱体11上的左圆锥齿轮6；输入轴1和输出轴9空间交错布置；输入轴1通过键与下圆锥齿轮2联接，下圆锥齿轮2与行星架圆锥齿轮3啮合；行星架10左端通过圆锥滚子轴承支撑着行星架圆锥齿轮3，中部通过圆锥滚子轴承支撑着行星轮轴5。上非圆锥齿轮7和中圆锥齿轮4通过键槽固定在行星轮轴5两端。上非圆锥齿轮7与非右圆锥齿轮8相啮合，中圆锥齿轮4与固定在箱体11上的左圆锥齿轮6啮合。
动力从输入轴1输入，经下圆锥齿轮2、行星架圆锥齿轮3一级减速。由于圆左锥齿轮6固定不动，从而上非圆锥齿轮7和中圆锥齿轮4自转加公转，并将合成运动通过右非圆锥齿轮8传递给输出轴9。

Claims (1)

1.一种非圆锥齿轮摆动步进装置，包括一个箱体（11），其特征在于：还包括箱体上通过轴承支撑有输入轴（1）、输出轴（9）、行星架（10）、用定位销固定在箱体（1）上的左圆锥齿轮（6）；输入轴（1）和输出轴（9）空间交错布置；输入轴（1）通过键与下圆锥齿轮（2）联接，下圆锥齿轮（2）与行星架圆锥齿轮（3）啮合；行星架（10）左端通过圆锥滚子轴承支撑着行星架圆锥齿轮（3），中部通过圆锥滚子轴承支撑着行星轮轴（5）；上非圆锥齿轮（7）和中圆锥齿轮（4）通过键槽固定在行星轮轴（5）两端；上非圆锥齿轮（7）与非右圆锥齿轮（8）相啮合，中圆锥齿轮（4）与固定在箱体（11）上的左圆锥齿轮（6）啮合。
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