CN103410953A - 高阶变性椭圆推杆活齿传动装置 - Google Patents

高阶变性椭圆推杆活齿传动装置 Download PDF

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Abstract

高阶变性椭圆推杆活齿传动装置，输入轴激波器与输出轴机架、中心内齿轮为同轴安装，中心内齿轮与机体底座固定连接，活齿均布安装在输出轴机架的槽中，活齿同时与输入轴激波器的型面齿廓和中心内齿轮的型面齿廓接触；所述高阶变性椭圆型面曲线是指按高阶变性椭圆形成方程生成的高阶变性椭圆曲线或其等距曲线。所述的中心内齿轮的齿廓曲线为以输入轴激波器作为激波器，与输出轴机架、活齿作活齿运动所形成的活齿外轮廓包络曲线。本发明采用高阶变性椭圆型面作为激波凸轮的轮廓曲线，使得加工工艺难度大大降低，尺寸与精度更好保证，采用这种型面的活齿减速器具有动平衡稳定、曲线过渡性好、能承受重载等优点。

Description

高阶变性椭圆推杆活齿传动装置
技术领域
本发明涉及传动机构技术领域，具体来说是一种高阶变性椭圆推杆活齿传动装置。
背景技术
各种减速机构广泛应用于生产和装备制造业，活齿传动做为具有结构紧凑、传动稳定、减速比大等优点的减速机构被广泛采用，但是传统的激波凸轮因为加工难度大，承载能力弱和曲线效率不高等缺点使得使用范围有所局限，加工工艺难度大，尺寸与精度得不到保证。
发明内容
为了克服上述技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高阶变性椭圆推杆活齿传动装置。
本发明的技术方案是：高阶变性椭圆推杆活齿传动装置，包括输入轴激波器、输出轴机架、活齿、中心内齿轮，其特征在于：输入轴激波器与输出轴机架、中心内齿轮为同轴安装，中心内齿轮与机体底座固定连接，活齿均布安装在输出轴机架的槽中，活齿同时与输入轴激波器的型面齿廓和中心内齿轮的型面齿廓接触；所述输入轴激波器的型面曲线为高阶变性椭圆型面曲线或其等距曲线。
所述高阶变性椭圆型面曲线是指按高阶变性椭圆形成方程生成的高阶变性椭圆曲线或其等距曲线。
所述的中心内齿轮的齿廓曲线为以输入轴激波器作为激波器，与输出轴机架、活齿作活齿运动所形成的活齿外轮廓包络曲线。
本发明的优点是：本发明采用高阶变性椭圆型面作为激波凸轮的轮廓曲线，使得加工工艺难度大大降低，尺寸与精度更好保证，采用这种型面的活齿减速器具有动平衡稳定、曲线过渡性好、能承受重载等优点。
附图说明
图1为本发明的轴测图。
图2为本发明的输入轴激波器示意图。
图3为本发明的输出轴机架示意图。
图4为本发明的活齿示意图。
图5为本发明的中心内齿轮示意图。
图6为本发明与机体底座连接的示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的技术内容进行进一步描述。
如图1-6所示，输入轴激波器1与输出轴机架2、中心内齿轮4为同轴安装，中心内齿轮4与机体底座5固定连接，活齿3均布安装在输出轴机架2的槽中，活齿3同时与输入轴激波器1的型面齿廓和中心内齿轮4的型面齿廓接触；所述输入轴激波器1的型面曲线为高阶变性椭圆型面曲线或其等距曲线。
所述高阶变性椭圆型面曲线是指按高阶变性椭圆形成方程生成的高阶变性椭圆曲线或其等距曲线。
所述的中心内齿轮4的齿廓曲线即为以输入轴激波器1作为激波器，与输出轴机架2、活齿3作活齿运动所形成的的活齿外轮廓包络曲线。
为了更好的理解高阶变性椭圆型面曲线，现进一步说明如下：
   若把普通一阶椭圆称为基椭圆，在保持对应点向径不变的前提下，将基椭圆的极角                                               
Figure 2013103662860100002DEST_PATH_IMAGE002
调整为新椭圆的极角
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，即可得到
Figure DEST_PATH_IMAGE006
阶高阶椭圆．变性椭圆是将基椭圆在
Figure DEST_PATH_IMAGE008
处分段，将
Figure DEST_PATH_IMAGE010
按变性系数
Figure DEST_PATH_IMAGE012
调整为变性椭圆的
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；将
Figure 460532DEST_PATH_IMAGE002
调整为变性椭圆的，令该段的极角变化值为
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，则相应的变性系数
Figure DEST_PATH_IMAGE020
与
Figure 329262DEST_PATH_IMAGE012
的关系为(
Figure 395176DEST_PATH_IMAGE020
与
Figure 132188DEST_PATH_IMAGE012
的值不限于整数)
Figure DEST_PATH_IMAGE022
 (1)
结合高阶椭圆和变性椭圆的生成原理，将高阶椭圆一个周期内的极角变化
Figure DEST_PATH_IMAGE024
分成两段，每段均按变性系数进行角度调整，令两段的变性系数为和
Figure 960783DEST_PATH_IMAGE020
，并使其极角遵循如下关系，就形成了高阶变性椭圆
Figure DEST_PATH_IMAGE026
 (2)
由式(2)可以看出，
Figure 264726DEST_PATH_IMAGE012
和仍满足式(1)
由椭圆的生成机理，在基椭圆极坐标方程表达式的基础上，可分别得到高阶椭圆和变性椭圆的极坐标方程式
 (3)
Figure DEST_PATH_IMAGE030
（4）
式中：
Figure DEST_PATH_IMAGE032
椭圆的偏心率；A是椭圆的长轴半径．
Figure DEST_PATH_IMAGE034
时，高阶椭圆就成为基椭圆．当
Figure DEST_PATH_IMAGE036
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，变性椭圆两段曲线形状相同，也还原为基椭圆．根据式(3)、式(4)可得高阶变性椭圆在一个周期内两段曲线的极坐标方程表达式为
本例中为二阶变性椭圆A=120mm，m=2,n=2，k=0.1，ZH=4，ZG =6，ZK =9，i=1.5。

Claims (3)

1.高阶变性椭圆推杆活齿传动装置，包括输入轴激波器（1）、输出轴机架（2）、活齿（3）、中心内齿轮（4），其特征在于：输入轴激波器（1）与输出轴机架（2）、中心内齿轮（4）为同轴安装，中心内齿轮（4）与机体底座（5）固定连接，活齿（3）均布安装在输出轴机架（2）的槽中，活齿（3）同时与输入轴激波器（1）的型面齿廓和中心内齿轮（4）的型面齿廓接触；所述输入轴激波器（1）的型面曲线为高阶变性椭圆型面曲线或其等距曲线。
2.根据权利要求1所述的高阶变性椭圆推杆活齿传动装置，其特征在于：所述高阶变性椭圆型面曲线是指按高阶变性椭圆形成方程生成的高阶变性椭圆曲线或其等距曲线。
3.根据权利要求1所述的高阶变性椭圆推杆活齿传动装置，其特征在于：所述的中心内齿轮（4）的齿廓曲线为以输入轴激波器（1）作为激波器，与输出轴机架（2）、活齿（3）作活齿运动所形成的活齿外轮廓包络曲线。
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