CN110966355B - 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器 - Google Patents

齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器 Download PDF

Info

Publication number
CN110966355B
CN110966355B CN201911142699.4A CN201911142699A CN110966355B CN 110966355 B CN110966355 B CN 110966355B CN 201911142699 A CN201911142699 A CN 201911142699A CN 110966355 B CN110966355 B CN 110966355B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
needle
spline
meshing
tooth profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911142699.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110966355A (zh
Inventor
李轩
李伟达
黄剑斌
杨杰
孙立宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou University
Original Assignee
Suzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou University filed Critical Suzhou University
Priority to CN201911142699.4A priority Critical patent/CN110966355B/zh
Publication of CN110966355A publication Critical patent/CN110966355A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110966355B publication Critical patent/CN110966355B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/11Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
    • G06F17/12Simultaneous equations, e.g. systems of linear equations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F16H2001/327Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear with orbital gear sets comprising an internally toothed ring gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/17Toothed wheels
    • F16H2055/176Ring gears with inner teeth

Abstract

本发明涉及一种齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器,包括内齿轮和多个外齿轮,所述内齿轮上设有第一圆弧包容槽以及第一曲线齿廓,所述外齿轮上设有第二圆弧包容槽以及第二曲线齿廓,其中所述第一圆弧包容槽内设有第一滚针,所述第二圆弧包容槽内设有第二滚针,所述内齿轮和所述外齿轮在啮合的过程中,包括所述第一滚针和所述第二曲线齿廓的啮合、所述第一滚针和所述第二滚针的啮合、以及所述第一曲线齿廓和所述第二滚针的啮合。本发明具有多齿、多点、滚动接触特性,有利于减小轮齿载荷,形成动压油膜,误差均化效应显著,有利于提高减速器的承载能力、传动效率和传动精度。

Description

齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器
技术领域
本发明涉及精密传动的技术领域,尤其是指一种齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器。
背景技术
随着机械向高效、精密、多功能方向的发展,对齿轮传动的功能和性能提出了更高的要求。如应用于工业机器人领域的精密摆线减速器,要求具有高承载、高精度、高刚度等优良特性。目前,我国精密摆线减速器严重依赖进口,被日本公司所垄断。虽然,国内企业投入了大量物力、财力用于该精密减速器的研制,拥有高档机床和先进设备,机械加工能力可以获得很高的加工精度,减速器系统误差已经全部消除,但仍存在随机加工误差,导致产品在精度保持性、使用寿命和生产成本方面于国外相比仍有很大差距。
为了克服上述问题,现有中国发明专利(CN108843746A)公开了一种用于机械人的精密减速器,包括减速部,所述减速部包括:偏心轮、摆线轮、及针齿轮;所述摆线轮包括:并列设置的第一摆线轮及第二摆线轮;所述针齿轮包括:针齿壳、设置在针齿壳中的针齿、外圈固定在所述针齿壳上的装设所述针齿的轴承,所述轴承内圈套设在针齿中部,所述针齿环绕所述针齿壳的圆周内壁排列成环形针齿组,所述第一摆线轮和第二摆线轮分别与针齿两端啮合。上述针齿通过轴承支撑与摆线轮滚动传动,减少摆线轮与针齿传动的磨损,虽然提高了摆线针轮减速器的使用寿命,但是偏心轴在使用时,存在偏心相位高精度加工的技术问题,生产成本高,且精度不易保证。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中可靠性差、加工难、成本高的问题,从而提供一种高性能,且加工经济精度高的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器。
为解决上述技术问题,本发明的一种齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,包括内齿轮和多个外齿轮,所述内齿轮上设有第一圆弧包容槽以及第一曲线齿廓,所述外齿轮上设有第二圆弧包容槽以及第二曲线齿廓,其中所述第一圆弧包容槽内设有第一滚针,所述第二圆弧包容槽内设有第二滚针,所述内齿轮和所述外齿轮在啮合的过程中,包括所述第一滚针和所述第二曲线齿廓的啮合、所述第一滚针和所述第二滚针的啮合、以及所述第一曲线齿廓和所述第二滚针的啮合。
在本发明的一个实施例中,所述内齿轮的曲线齿廓∑(x1,y1),其齿廓方程为:
其中,分别为内齿轮转角和外齿轮转角,θ为滚针圆弧角变量,z1为内齿轮齿数,r2为第二圆弧包容槽内第二滚针半径,e为曲柄轴偏心距,R2为第二圆弧包容槽内第二滚针分度圆半径,为啮合界限值。
在本发明的一个实施例中,所述外齿轮的曲线齿廓Γ(x2,y2),其齿廓方程为:
其中,φ1、φ2分别为内齿轮的转角及外齿轮的转角,z2为外齿轮的齿数。
在本发明的一个实施例中,所述第一圆弧包容槽内的第一滚针半径r1及分度圆半径R1由以下步骤获得:根据传动装置结构尺寸、传动比,确定外齿轮齿数z1、内齿轮齿数z2以及第二圆弧包容槽内的第二滚针半径r2、分度圆半径R2,初步确定偏心距e的初始值;根据内齿轮和外齿轮的相对运动规律,通过包络方法计算出内齿轮的曲线齿廓方程∑(x1,y1)及外齿轮的曲线齿廓方程Γ(x2,y2);对内齿轮的曲线齿廓方程∑(x1,y1)在范围内对拟合函数进行求解,得到第一圆弧包容槽内第一滚针半径r1及第一滚针圆心坐标(x0,y0),其中,(x1i,y1i)为内齿轮齿廓坐标值,n为数据点个数;计算拟合间隙判断拟合间隙与设计间隙C0的大小,如0<C≤C0,则该组设计参数满足设计要求,确定设计参数R1=y0、r1,结束设计过程;反之,则需要改变优化参数偏心距e、外齿轮分度圆半径R2,重新计算直到满足设计要求为止。
在本发明的一个实施例中,所述外齿轮包括第一外齿轮和第二外齿轮,所述第一外齿轮和第二外齿轮成180°相位布置,且所述第一外齿轮和第二外齿轮之间设置有滚针隔离挡圈。
本发明还提供了一种精密减速器,包括权上述任意一项所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副、组合式双偏心曲柄轴、渐开线行星齿轮以及中心齿轮轴,其中所述组合式双偏心曲柄轴上安装所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副的外齿轮,所述组合式双偏心曲柄轴包括花键轴,所述渐开线行星齿轮安装在所述花键轴上,所述中心齿轮轴位于所述精密减速器的中心,且所述渐开线行星齿轮与所述中心齿轮轴啮合。
在本发明的一个实施例中,所述组合式双偏心曲柄轴还包括第一内花键轴套、第二内花键轴套,第一内花键偏心套、第二内花键偏心套,其中所述第一内花键轴套、第二内花键轴套,第一内花键偏心套、第二内花键偏心套均安装在所述花键轴上,且所述组合式双偏心曲柄轴支撑在行星架上。
在本发明的一个实施例中,所述第一内花键偏心套与所述第二内花键偏心套成180°相位布置,且与所述花键轴均具有偶数齿,所述第一内花键偏心套与所述第二内花键偏心套的外圆均为带单挡边的轴承滚道。
在本发明的一个实施例中,所述行星架包括第一端盘和第二端盘,且所述第一端盘和所述第二端盘支撑在所述内齿轮的内部。
在本发明的一个实施例中,所述渐开线行星齿轮具有内花键,与所述花键轴齿数相等并配合使用。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本发明所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器,包括内齿轮和多个外齿轮,所述内齿轮上设有第一圆弧包容槽以及第一曲线齿廓,所述外齿轮上设有第二圆弧包容槽以及第二曲线齿廓,其中所述第一圆弧包容槽内设有第一滚针,所述第二圆弧包容槽内设有第二滚针,所述内齿轮和所述外齿轮在啮合的过程中,包括所述第一滚针和所述第二曲线齿廓的啮合、所述第一滚针和所述第二滚针的啮合、以及所述第二滚针和所述第一曲线齿廓的啮合,形成“滚针-滚针”、“齿廓-滚针”双模啮合齿轮副,由于所述齿轮副具有多齿同时接触、单齿上多点啮合、滚针滚动接触等优点,从而有利于提高减小齿轮上的啮合力,形成动压油膜,有利于提高减速器的承载能力和传动效率;另外,所述齿轮副在载荷作用下产生的接触变形和运动磨损,使所有齿廓随机误差将趋近于误差平均值,误差均化效应明显,传动精度高;再者,可通过选配不同加工精度的滚针调整啮合间隙,因此无需进行齿廓修形。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
图1是本发明齿针双模啮合少齿差行星齿轮副的示意图;
图2是本发明“齿廓-滚针”啮合局部放大图;
图3是本发明“滚针-滚针”齿顶啮合局部放大图;
图4是本发明“滚针-滚针”齿侧啮合局部放大图;
图5是本发明精密减速器的装配图;
图6是本发明精密减速器的剖视图;
图7是本发明组合式双偏心曲柄轴的示意图;
图8是本发明花键轴的示意图;
图9是本发明内花键偏心套的立体图;
图10是本发明内花键偏心套的主视图。
说明书附图标记说明:10-内齿轮,11-第一圆弧包容槽,12-第一曲线齿廓,13-第一滚针,20-外齿轮,20A-第一外齿轮,20B-第二外齿轮,21-第二圆弧包容槽,22-第二曲线齿廓,23-第二滚针,24-滚针隔离挡圈,30-组合式双偏心曲柄轴,31-花键轴,32A-第一内花键轴套、32B-第二内花键轴套,33A-第一内花键偏心套、33B-第二内花键偏心套,330-相位标记孔,331-轴承滚道,34A-第一弹性挡圈,34B-第二弹性挡圈,34C-轴套,40-渐开线行星齿轮,50-中心齿轮轴,60A-第一端盘,60B-第二端盘,71A-第一圆柱滚子轴承、71B-第二圆柱滚子轴承,72A-第一圆锥滚子轴承,72B-第二圆锥滚子轴承,73A-第一轴承,73B-第二轴承,74-油封。
具体实施方式
实施例一
如图1、图2、图3以及图4所示,本实施例提供一种齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,包括内齿轮10和多个外齿轮20,所述内齿轮10上设有第一圆弧包容槽11以及第一曲线齿廓12,所述外齿轮20上设有第二圆弧包容槽21以及第二曲线齿廓22,其中所述第一圆弧包容槽11内设有第一滚针13,所述第二圆弧包容槽21内设有第二滚针23,所述内齿轮10和所述外齿轮11在啮合的过程中,包括所述第一滚针13和所述第二曲线齿廓22的啮合、所述第一滚针13和所述第二滚针23的啮合、以及所述第一曲线齿廓12和所述第二滚针23的啮合。
本实施例所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,包括内齿轮10和多个外齿轮20,所述内齿轮10上设有第一圆弧包容槽11以及第一曲线齿廓12,所述外齿轮20上设有第二圆弧包容槽21以及第二曲线齿廓22,其中所述第一圆弧包容槽11内设有第一滚针13,所述第二圆弧包容槽21内设有第二滚针23,所述内齿轮10和所述外齿轮11在啮合的过程中,包括所述第一滚针13和所述第二曲线齿廓22的啮合、所述第一滚针13和所述第二滚针23的啮合、以及所述第一曲线齿廓12和所述第二滚针23齿侧的啮合,形成“滚针-滚针”、“齿廓-滚针”双模啮合齿轮副,由于所述齿轮副具有多齿同时接触、单齿上多点啮合、滚针滚动接触等优点,从而有利于提高减小齿轮上的啮合力,形成动压油膜,有利于提高减速器的承载能力和传动效率;另外,所述齿轮副在载荷作用下产生的接触变形和运动磨损,使所有齿廓随机误差将趋近于误差平均值,误差均化效应明显,传动精度高;再者,可通过选配不同加工精度的滚针调整啮合间隙,因此无需进行齿廓修形。
为了实现齿针双模啮合,所述内齿轮10的曲线齿廓∑(x1,y1),其齿廓方程为:
其中,分别为内齿轮10转角和外齿轮20转角,θ为滚针圆弧角变量,z1为内齿轮齿数,r2为第二圆弧包容槽21内第二滚针23半径,e为曲柄轴偏心距,R2为第二圆弧包容槽21内第二滚针23分度圆半径,为啮合界限值。
所述外齿轮20的曲线齿廓Γ(x2,y2),其齿廓方程为:
其中,φ1、φ2分别为内齿轮10的转角及外齿轮20的转角,z2为外齿轮20的齿数.
另外,所述第一圆弧包容槽11内的第一滚针13的半径r1及分度圆半径R1由以下步骤获得:
步骤S1:根据传动装置结构尺寸、传动比,确定外齿轮20的齿数z1、内齿轮10的齿数z2以及第二圆弧包容槽21内的第二滚针23半径r2、分度圆半径R2,初步确定偏心距e的初始值;
步骤S2:根据内齿轮10和外齿轮20的相对运动规律,通过包络方法计算出内齿轮10的曲线齿廓方程∑(x1,y1)及外齿轮20的曲线齿廓方程Γ(x2,y2);
步骤S3:对内齿轮10的曲线齿廓方程∑(x1,y1)在范围内对拟合函数进行求解,得到第一圆弧包容槽11内第一滚针13半径r1及第一滚针13圆心坐标(x0,y0),其中,(x1i,y1i)为内齿轮10齿廓坐标值,n为数据点个数;
步骤S4:计算拟合间隙
步骤S5:判断拟合间隙与设计间隙C0的大小,如0<C≤C0,则该组设计参数满足设计要求,确定设计参数R1=y0、r1,结束设计过程;反之,则需要改变优化参数偏心距e、外齿轮20分度圆半径R2,重新计算直到满足设计要求为止。
为了保证输出平稳,使整个装置稳定运行,所述外齿轮20包括第一外齿轮20A和第二外齿轮20B,所述第一外齿轮20A和所述第二外齿轮20B成180°相位布置;为了避免相邻两个滚针沿轴向相互窜动,所述第一外齿轮20A和第二外齿轮20B之间设置有滚针隔离挡圈24,从而可以保证轴向定位。
实施例二
如图5和图6以及图7和图8所示,本实施例提供一种精密减速器,包括实施例一所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副、组合式双偏心曲柄轴30、渐开线行星齿轮40以及中心齿轮轴50,其中所述组合式双偏心曲柄轴30上安装所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副的外齿轮20,所述组合式双偏心曲柄轴30包括花键轴31,所述渐开线行星齿轮40安装在所述花键轴31上,所述中心齿轮轴50位于所述精密减速器的中心,且所述渐开线行星齿轮40与所述中心齿轮轴50啮合。
本实施例所述的精密减速器,包括实施例一所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副、组合式双偏心曲柄轴30、渐开线行星齿轮40以及中心齿轮轴50,其中所述组合式双偏心曲柄轴30上安装所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副的外齿轮20,所述组合式双偏心曲柄轴30包括花键轴31,所述渐开线行星齿轮40安装在所述花键轴31上,所述中心齿轮轴50位于所述精密减速器的中心,且所述渐开线行星齿轮40与所述中心齿轮轴50啮合,实现第一级减速,通过所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副实现第二级减速并最终将动力输出,从而实现减速的目的,本发明由于采用“滚针-滚针”、“齿廓-滚针”双模啮合齿轮副,因此在实现减速的同时,也具有实施例一所包含的全部优点。
如图7所示,所述组合式双偏心曲柄轴30还包括第一内花键轴套32A、第二内花键轴套32B,第一内花键偏心套33A、第二内花键偏心套33B,其中所述第一内花键轴套31A、第二内花键轴套32B,第一内花键偏心套33A、第二内花键偏心套33B均安装在所述花键轴31上,且所述组合式双偏心曲柄轴30支撑在行星架上,从而有利于解决曲柄轴偏心相位高精度加工问题,不但加工工艺简单且精度高,具有较好的加工精度。
如图9和图10所示,所述第一内花键偏心套33A与所述第二内花键偏心套33B成180°相位布置并加工有相位标记孔330,且与所述花键轴31均具有偶数齿,从而解决曲柄轴偏心相位高精度加工问题;所述第一内花键偏心套33A与所述第二内花键偏心套33B的外圆均为带单挡边的轴承滚道331,不但加工工艺简单且精度高,具有较好的加工精度。另外,所述花键轴31上还设有第一弹性挡圈34A、第二弹性挡圈34B以及轴套34C,通过所述第一弹性挡圈34A和所述轴套34C可以定位所述渐开线行星齿轮40,通过所述第二弹性挡圈34B以及轴套34C可以定位所述第一内花键轴套32A、第二内花键轴套32B,第一内花键偏心套33A以及第二内花键偏心套33B。另外,所述渐开线行星齿轮40具有内花键,与所述花键轴31齿数相等并配合使用,从而有利于保证整个装置的平稳运行。
为了保证输出平稳,使整个装置稳定运行,所述外齿轮20包括第一外齿轮20A和第二外齿轮20B,所述第一外齿轮20A和所述第二外齿轮20B成180°相位布置;所述第一外齿轮20A和所述第一外齿轮20B上均匀分布有两或三个坐标孔,便于定位,并通过第一圆柱滚子轴承71A、第二圆柱滚子轴承71B与组合式双偏心曲柄轴30配合,所述组合式双偏心曲柄轴30通过第一圆锥滚子轴承74A、第二圆锥滚子轴承74B支撑于所述行星架中。具体地,所述第一圆柱滚子轴承71A安装在所述第一内花键偏心套33A上,所述第一外齿轮20A安装在第一圆柱滚子轴承71A上,所述第一圆锥滚子轴承74A安装在所述第一内花键轴套32A上,所述第一圆锥滚子轴承74A固定在所述行星架上;所述第二圆柱滚子轴承71B安装在所述第二内花键偏心套33B上,所述第二外齿轮20B安装在第二圆柱滚子轴承71B上,所述第二圆锥滚子轴承74B安装在所述第二内花键轴套32B上,所述第二圆锥滚子轴承74B固定在所述行星架上,从而保证了动力传输的稳定。
所述行星架包括第一端盘60A和第二端盘60B,且所述第一端盘60A和所述第二端盘60B支撑在所述内齿轮10的内部。具体地,所述第一端盘60A和所述第二端盘60B分别通过第一轴承73A和第二轴承73B支撑于所述内齿轮10的内部,并通过油封74密封。具体地,所述第一端盘60A安装在所述第一轴承73A上,所述第二端盘60B安装在所述第二轴承73B上。
本实施例所述的精密减速器,所述每个渐开线行星齿轮40与所述中心齿轮轴50啮合,所述中心齿轮轴50的转动带动所述渐开线行星齿轮40的运动,实现第一级减速,所述渐开线行星齿轮40安装在所述组合式双偏心曲柄轴30的花键轴31上,所述渐开线行星齿轮40的运动带动所述组合式双偏心曲柄轴30的运动,所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副的第一外齿轮20A通过所述第一圆柱滚子轴承71A以及第二外齿轮20B通过所述第二圆柱滚子轴承71B与组合式双偏心曲柄轴30配合,带动所述外齿轮20的运动,从而实现通过所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副实现第二级减速,并最终通过由所述第一端盘60A和第二端盘60B组成的行星架将动力输出。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,包括内齿轮和多个外齿轮,其特征在于:所述内齿轮上设有第一圆弧包容槽以及第一曲线齿廓,所述外齿轮上设有第二圆弧包容槽以及第二曲线齿廓,其中所述第一圆弧包容槽内设有第一滚针,所述第二圆弧包容槽内设有第二滚针,所述内齿轮和所述外齿轮在啮合的过程中,包括所述第一滚针和所述第二曲线齿廓的啮合、所述第一滚针和所述第二滚针的啮合、以及所述第一曲线齿廓和所述第二滚针的啮合。
2.如权利要求1所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,其特征在于,所述内齿轮的曲线齿廓∑(x1,y1),其齿廓方程为:
其中,分别为内齿轮的转角和外齿轮的转角,θ为滚针圆弧角变量,z1为内齿轮齿数,r2为第二圆弧包容槽内第二滚针半径,e为曲柄轴偏心距,R2为第二圆弧包容槽内第二滚针分度圆半径,为啮合界限值。
3.根据权利要求1所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,其特征在于:所述外齿轮的曲线齿廓Γ(x2,y2),其齿廓方程为:
其中,φ1、φ2分别为内齿轮的转角及外齿轮的转角,z2为外齿轮的齿数。
4.根据权利要求1所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,其特征在于:所述第一圆弧包容槽内的第一滚针半径r1及分度圆半径R1由以下步骤获得:
步骤S1:根据传动装置结构尺寸、传动比,确定外齿轮的齿数z1、内齿轮的齿数z2以及第二圆弧包容槽内的第二滚针半径r2、分度圆半径R2,初步确定偏心距e的初始值;
步骤S2:根据内齿轮和外齿轮的相对运动规律,通过包络方法计算出内齿轮的曲线齿廓方程∑(x1,y1)及外齿轮的曲线齿廓方程Γ(x2,y2);
步骤S3:对内齿轮的曲线齿廓方程∑(x1,y1)在范围内对拟合函数进行求解,得到第一圆弧包容槽内第一滚针半径r1及第一滚针圆心坐标(x0,y0),其中,(x1i,y1i)为内齿轮齿廓坐标值,n为数据点个数;
步骤S4:计算拟合间隙
步骤S5:判断拟合间隙与设计间隙C0的大小,如0<C≤C0,则该组设计参数满足设计要求,确定设计参数R1=y0、r1,结束设计过程;反之,则需要改变优化参数偏心距e、外齿轮分度圆半径R2,重新计算直到满足设计要求为止。
5.根据权利要求1所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副,其特征在于:所述外齿轮包括第一外齿轮和第二外齿轮,所述第一外齿轮和第二外齿轮成180°相位布置,且所述第一外齿轮和第二外齿轮之间设置有滚针隔离挡圈。
6.一种精密减速器,其特征在于:包括权利要求1-5中任意一项所述的齿针双模啮合少齿差行星齿轮副、组合式双偏心曲柄轴、渐开线行星齿轮以及中心齿轮轴,其中所述组合式双偏心曲柄轴上安装所述齿针双模啮合少齿差行星齿轮副的外齿轮,所述组合式双偏心曲柄轴包括花键轴,所述渐开线行星齿轮安装在所述花键轴上,所述中心齿轮轴位于所述精密减速器的中心,且所述渐开线行星齿轮与所述中心齿轮轴啮合。
7.根据权利要求6所述的精密减速器,其特征在于:所述组合式双偏心曲柄轴还包括第一内花键轴套、第二内花键轴套,第一内花键偏心套、第二内花键偏心套,其中所述第一内花键轴套、第二内花键轴套,第一内花键偏心套、第二内花键偏心套均安装在所述花键轴上,且所述组合式双偏心曲柄轴支撑在行星架上。
8.根据权利要求7所述的精密减速器,其特征在于:所述第一内花键偏心套与所述第二内花键偏心套成180°相位布置,且与所述花键轴均具有偶数齿,所述第一内花键偏心套与所述第二内花键偏心套的外圆均为带单挡边的轴承滚道。
9.根据权利要求7所述的精密减速器,其特征在于:所述行星架包括第一端盘和第二端盘,且所述第一端盘和所述第二端盘支撑在所述内齿轮的内部。
10.根据权利要求6所述的精密减速器,其特征在于:所述渐开线行星齿轮具有内花键,与所述花键轴齿数相等并配合使用。
CN201911142699.4A 2019-11-20 2019-11-20 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器 Active CN110966355B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911142699.4A CN110966355B (zh) 2019-11-20 2019-11-20 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911142699.4A CN110966355B (zh) 2019-11-20 2019-11-20 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器
PCT/CN2020/120743 WO2021098412A1 (zh) 2019-11-20 2020-10-14 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110966355A CN110966355A (zh) 2020-04-07
CN110966355B true CN110966355B (zh) 2022-03-11

Family

ID=70031060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911142699.4A Active CN110966355B (zh) 2019-11-20 2019-11-20 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110966355B (zh)
WO (1) WO2021098412A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110966355B (zh) * 2019-11-20 2022-03-11 苏州大学 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器
CN112963505A (zh) * 2021-03-25 2021-06-15 郑州爱丁宝机电科技有限公司 一种双圆弧少齿差减速传动装置及双圆弧齿形成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2032668U (zh) * 1988-05-30 1989-02-15 刘继岩 曲柄式摆线针轮减速机
CN103994184A (zh) * 2014-03-26 2014-08-20 重庆大学 封闭型摆线精密减速器
JP2016114184A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 Ntn株式会社 サイクロイド減速機およびこれを備えたインホイールモータ駆動装置
CN110005760A (zh) * 2017-11-03 2019-07-12 台达电子工业股份有限公司 具有动力源的减速装置
CN110067833A (zh) * 2019-05-29 2019-07-30 苏州博安捷机器人科技有限公司 一种双圆弧有隙啮合少齿差行星传动装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SK284375B6 (sk) * 2000-04-25 2005-02-04 Martin Gecík Prevodovka s valivým eliminačným zariadením
CN203743324U (zh) * 2014-03-25 2014-07-30 李辛 一种纯滚针啮合rv减速机
CN104747658B (zh) * 2015-03-06 2017-12-19 浙江汇鑫传动机械有限公司 零回差渐开线少齿差减速机
CN110966355B (zh) * 2019-11-20 2022-03-11 苏州大学 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2032668U (zh) * 1988-05-30 1989-02-15 刘继岩 曲柄式摆线针轮减速机
CN103994184A (zh) * 2014-03-26 2014-08-20 重庆大学 封闭型摆线精密减速器
JP2016114184A (ja) * 2014-12-16 2016-06-23 Ntn株式会社 サイクロイド減速機およびこれを備えたインホイールモータ駆動装置
CN110005760A (zh) * 2017-11-03 2019-07-12 台达电子工业股份有限公司 具有动力源的减速装置
CN110067833A (zh) * 2019-05-29 2019-07-30 苏州博安捷机器人科技有限公司 一种双圆弧有隙啮合少齿差行星传动装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110966355A (zh) 2020-04-07
WO2021098412A1 (zh) 2021-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110966355B (zh) 齿针双模啮合少齿差行星齿轮副及精密减速器
US8082818B2 (en) Planetary device for conversion between rotary motion and linear motion
JP5771157B2 (ja) 偏心揺動型の減速機のシリーズ
JP5156961B2 (ja) 減速装置
US10281007B2 (en) Speed reducer
WO2020238075A1 (zh) 一种双圆弧有隙啮合少齿差行星传动装置
US4760759A (en) Geared ratio coupling
CN101183816B (zh) 一种控制电机用减速器
CN108953541B (zh) 一种超低减速比的rv减速机
JP2011241974A (ja) 減速装置
WO2019090900A1 (zh) 精密摆线回转关节减速器
CN112555357A (zh) 一种k-h-v型可调隙少齿差精密传动装置
CN111022588A (zh) 差动摆线齿轮变速装置
WO2018168763A1 (ja) 差動減速機
RU2123627C1 (ru) Редуктор с циклоидальным зацеплением
CN211501500U (zh) 差动摆线针轮变速装置
CN216078162U (zh) 一种偏轴式简易两挡变速机构
CN214404544U (zh) 一种民用工业机器人用低背隙摆线减速机
CN214661789U (zh) 一种采用人字齿轮行星减速机构的rv减速器
WO2018168764A1 (ja) 差動減速機
CN211501499U (zh) 差动摆线齿轮变速装置
CN213419803U (zh) 一种工业大型机器人用底座减速机
CN215059391U (zh) 一种径向开槽的轮辐式行星架结构
WO2018168762A1 (ja) 差動減速機のシリーズ及び差動減速機のシリーズの製造方法
CN110735887B (zh) 无反向间隙的行星齿轮机构及行星减速机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant