CN111664228B - 一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，包括推杆消隙减速器本体，推杆消隙减速器本体内中部设有激波盘，激波盘顶部套接在激波轴承底部，激波轴承底部套接在输入偏心轴顶部，输入偏心轴顶部、底部分别对称支撑抵接有第一轴承，且第一轴承通过卡环和双螺母螺接锁紧，激波轴承和第一轴承之间安装有挡圈，挡圈顶部设置有活齿架，活齿架轴部通过第二轴承支撑抵接，且活齿架为第二轴承的轴承座，活齿架左侧设置有输出盘，输出盘中部通过第一螺钉和活齿架紧固螺接，推杆底部和激波盘顶部相抵接，本发明继承了活齿传动本身的优点，通过一个弹性推杆来解决刚性传动的输出间隙的问题，本发明结构简单，加工方便，便于大批量生产。

Description

一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置
技术领域
本发明涉及机械传动领域，具体涉及一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置。
背景技术
活齿传动作为我国得原创技术是一种新型得传动机构，典型的活齿传动结构有：激波内齿轮、激波盘、活齿滚子、动力输入轴、动力输出轴等。活齿传动属于一种多差齿传动，具有结构紧凑、结构工艺性好、承载能力高、传动比大等优点。但由于制造、装配过程中误差的存在，及在传动过程中啮合副的磨损，典型的活齿结构存在不可避免的啮合间隙，啮合间隙存在的同时还会引起传动过程中的震动和冲击，影响其转动性能，限制了活齿传动在精密机械传动中的应用。
为此专利号为201811653109X一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，包括输出端盖、第一端盖、第一激波内齿轮、运动部件总成、第二激波内齿轮和第二端盖，所述第一激波内齿轮与第二激波内齿轮贴合设置，所述第一激波内齿轮的一侧设有第一端盖，所述第二激波内齿轮的一侧设有第二端盖，所述第一激波内齿轮与第二激波内齿轮的内腔中设有运动部件总成，所述运动部件总成朝向第二端盖的一侧为输入端，所述运动部件的输出端与第一端盖之间设有第一轴承，所述输出端的端面上设有输出端盖。设置第一激波内齿轮和第二激波内齿轮，并在其内部设置运动部件总成，能够使传动机构在运动时消除活动间隙，提高机床数控转台的运行精度。
但是能够消隙的机床数控转台活齿传动装置存在不足之处将双偏心输入轴制造成两个偏心盘，并在这两个偏心盘间添加弹性元件，实现了活齿传动间隙的消除，但结构复杂，且只是消除了传动的输入间隙。
其中机械设计期刊第33卷第7期17-20发布的《自动消隙摆杆活齿传动研究》将传统激波盘和滚子圆柱面加工成圆锥面，在增加激波盘上增加轴向载荷，使激波盘轴向位移，限制滚子的径向移动，消除传动间隙，但在消除传动间隙时增加了传动载荷，增加了啮合副的磨损。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，包括推杆消隙减速器本体，所述推杆消隙减速器本体内中部设有激波盘，所述激波盘底部套接在激波轴承顶部，所述激波轴承底部套接在偏心轴顶部，所述偏心轴顶部、底部分别对称支撑抵接有第一轴承，且第一轴承通过卡环和双螺母螺接锁紧，所述激波轴承和第一轴承之间安装有挡圈，所述挡圈顶部设置有活齿架，所述活齿架轴部通过第二轴承支撑抵接，且活齿架为第二轴承的轴承座，所述活齿架左侧设置有输出盘，所述输出盘中部通过第一螺钉和活齿架紧固螺接，所述活齿架顶部内插接连通有推杆，所述推杆底部和激波盘顶部相抵接，所述推杆顶部抵接有活齿，所述活齿底部插接于活齿架外侧壁的周向槽内，且左右两侧分别与第二轴承相抵接，所述活齿顶部和齿圈底部相抵接接触，且所述活齿底部和推杆相抵接，所述活齿架右侧设有轴承座，所述轴承座顶部和活齿架底部之间设有垫片，所述轴承座通过第二螺钉和活齿架相螺接，所述第二螺钉右侧设有后端盖，且所述后端盖顶部通过第三螺钉和齿圈螺接固定连接；
所述推杆包括正常推杆和弹性推杆，所述弹性推杆和正常推杆具有相同的外形。
优选地，所述弹性推杆刚度要比正常推杆小，弹性推杆长度上比正常推杆长，所述弹性推杆外形结构不固定，且能够实现由激波盘推动活齿与齿圈啮合的中间件，所述弹性推杆不少于三组，并且均匀分布在推杆消隙减速器本体内。
优选地，所述弹性推杆实现刚度比正常推杆小的方式在正常推杆上均匀交错对称开设有若干组槽孔，所述弹性推杆刚度的大小能够根据槽孔的数量、宽度、深度来进行计算确定，所述槽孔的数量最优选择偶数个数，所述弹性推杆实现刚度比正常推杆小的方式是选择具有与正常推杆相同外形的弹簧或者比正常推杆相同外形但是材料不同制造的推杆。
优选地，所述偏心轴中部固定有偏心盘，且所述偏心轴输出入端的的旋转引导偏心盘做偏心运动，所述偏心盘与偏心轴做成一体。
优选地，所述后端盖底部与偏心轴，左侧所述输出盘与齿圈连接处均设置有密封圈。
优选地，所述输出盘底部设有前端盖，且所述前端盖顶部通过输出盘上的连接孔和输出盘盖扣连接。
优选地，所述活齿与齿圈相啮合。
优选地，所述活齿架上轴向加工有若干活齿上下运动的槽，以及径向开有相同数量的供推杆上下运动的孔。
优选地，所述齿圈的齿形是根据激波盘、活齿和推杆的等速共轭包络原理计算出来的曲线。
有益效果：
本发明的优点是继承了活齿传动本身的优点，通过一个弹性推杆来解决刚性传动的输出间隙的问题，本发明结构简单，加工方便，便于大批量生产。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明推杆消隙减速器结构示意图；
图2本发明推杆消隙减速器具体实施方式主视图；
图3本发明推杆连接示意图；
图4本发明弹性推杆结构示意图；
图5本发明活齿架三维结构示意图；
附图中标号如下：
1-激波盘，2-激波轴承，3-偏心轴，4-第一轴承，5-卡环，6-双螺母，7-挡圈，8-活齿架，9-第二轴承，10-输出盘，11-第一螺钉，12-推杆，1201-正常推杆，1202-弹性推杆，13-活齿，14-齿圈，15-垫片，16-第二螺钉，17-后端盖，18-第三螺钉，19-偏心盘，20-密封圈，21-前端盖，22-推杆消隙减速器本体，23-轴承座，24-槽孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，包括推杆消隙减速器本体22，推杆消隙减速器本体22内中部设有激波盘1，激波盘1底部套接在激波轴承2顶部，激波轴承2底部套接在偏心轴3顶部，偏心轴3顶部、底部分别对称支撑抵接有第一轴承4，且第一轴承4通过卡环5和双螺母6螺接锁紧，激波轴承2和第一轴承4之间安装有挡圈7，挡圈7顶部设置有活齿架8，活齿架8轴部通过第二轴承9支撑抵接，且活齿架8为第二轴承9的轴承座，活齿架8左侧设置有输出盘10，输出盘10中部通过第一螺钉11和活齿架8紧固螺接，活齿架8顶部内插接连通有推杆12，推杆12底部和激波盘1顶部相抵接，推杆12顶部抵接有活齿13，活齿13底部插接于活齿架8外侧壁的周向槽内，且左右两侧分别与第二轴承9相抵接，活齿13顶部和齿圈14底部相抵接接触，且活齿13底部和推杆12相抵接，活齿架8右侧设有轴承座23，轴承座23顶部和活齿架8底部之间设有垫片15，轴承座23通过第二螺钉16和活齿架8相螺接，第二螺钉16右侧设有后端盖17，且后端盖17顶部通过第三螺钉18和齿圈14螺接固定连接；
推杆12包括正常推杆1201和弹性推杆1202，弹性推杆1202和正常推杆1201具有相同的外形。
其中，弹性推杆1202刚度要比正常推杆1201小，弹性推杆1202长度上比正常推杆1201长，弹性推杆1202外形结构不固定，且能够实现由激波盘1推动活齿13与齿圈14啮合的中间件，弹性推杆1202不少于三组，并且均匀分布在推杆消隙减速器本体22内。
这样设计有利于一般情况下，激波盘1与推杆，活齿13，齿圈14之间必须留有间隙才能实现传动，而这个间隙就会由输出盘10输出，影响传动机构的精度，由于弹性推杆1202比正常推杆1201要长，并且弹性推杆1202的刚度要比正常推杆小(容易变形)，这几个弹性推杆装入机构中后，使得弹性推杆1202产生变形从而有一定的压缩力，就将活齿始终推到与齿圈14的啮合位置，没有间隙(有一定预紧力)。
实施例2：
一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，包括推杆消隙减速器本体22，推杆消隙减速器本体22内中部设有激波盘1，激波盘1顶部套接在激波轴承2底部，激波轴承2底部套接在偏心轴3顶部，偏心轴3顶部、底部分别对称支撑抵接有第一轴承4，且第一轴承4通过卡环5和双螺母6螺接锁紧，激波轴承2和第一轴承4之间安装有挡圈7，挡圈7顶部设置有活齿架8，活齿架8轴部通过第二轴承9支撑抵接，且活齿架8为第二轴承9的轴承座，活齿架8左侧设置有输出盘10，输出盘10中部通过第一螺钉11和活齿架8紧固螺接，活齿架8顶部内插接连通有推杆12，推杆12底部和激波盘1顶部相抵接，推杆12顶部抵接有活齿13，活齿13底部插接于活齿架8外侧壁的周向槽内，且左右两侧分别与第二轴承9相抵接，活齿13顶部和齿圈14底部相抵接接触，且活齿13底部和推杆12相抵接，活齿架8右侧设有轴承座23，轴承座23顶部和活齿架8底部之间设有垫片15，第二轴承9通过第二螺钉16和活齿架8相螺接，第二螺钉16右侧设有后端盖17，且后端盖17顶部通过第三螺钉18和齿圈14螺接固定连接；
推杆12包括正常推杆1201和弹性推杆1202，弹性推杆1202和正常推杆1201具有相同的外形。
其中，弹性推杆1202刚度要比正常推杆1201小，弹性推杆1202长度上比正常推杆1201长，弹性推杆1202外形结构不固定，且能够实现由激波盘1推动活齿13与齿圈14啮合的中间件，弹性推杆1202不少于三组，并且均匀分布在推杆消隙减速器本体22内，弹性推杆1202、正常推杆1201上端均匀开设有若干组加工槽孔24，推杆12刚度的大小能够根据实际整机的负载来确定，若推杆12刚度大小根据加工槽孔24的方式来实现，根据加工槽孔24的数量，槽的宽度，深度等等来进行计算确定。
这种设计由于至少用3个弹性推杆1202，从而在激波盘1旋转一圈的过程中，始终至少有一个弹性推杆1202将活齿13始终推到与齿圈14的啮合位置，啮合过程是没有间隙的，从而达到无间隙的输出。
本实施例的一个具体应用为：一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置在使用时，推杆12，活齿13，激波盘1，活齿架8以及齿圈14，活齿架8上轴向加工有若干活齿上下运动的槽，以及径向开有相同数量的供推杆12上下运动的孔，其中齿圈14的齿形是根据激波盘1与活齿13，推杆12的等速共轭包络原理计算出来的曲线，这里的推杆12采用两种推杆，一种是正常推杆1201，一种是弹性推杆1202，弹性推杆1202的刚度要比正常推杆要小，但是长度要比正常的推杆大一点，装入整机中时，由于这些推杆12比正常推杆要大，但是刚度比正常的小，变形后就将活齿13顶在齿圈14上，产生了一定的预紧力，这样激波盘1和推杆12，活齿13就无间隙的组成一体了，输入轴转动时，由于激波盘1，推杆12与活齿13就没有啮合间隙了，从而达到消除啮合间隙的目的；
在不改变整机结构的前提下，用一个件的两种不同弹性来解决传动中啮合间隙的难题，加工简单方便，这里的推杆可以是圆柱形，也可以是其他形状，比如矩形，梯形等，而弹性推杆1202与正常推杆1201具有相同的外形，整机中安装若干个(一般情况是至少3个，最好均布取代原来的推杆)但是刚度要比正常推杆1201小，长度上比正常推杆1201要大一点，这可以采取很多种方式，可将弹性推杆1202做成弹簧，或者材料不一样，或者如图5所示在推杆12上对称的加工几道槽等等。
推杆无输出间隙活齿减速机如图1所示，本实例采用两排激波盘1，相对180°安装，这样可以有效的解决振动的问题，本实施例是采用活齿架13输出的一台大速比，小尺寸的无间隙输出减速机，该实施例除具有承载能力大，结构紧凑，传动精度高，效率高噪音低的特点外，更重要的特性是输出轴正反换向转动时没有空程，是高精度、高刚度的无输出间隙精密传动减速器本实例的关键部分由推杆12，正常推杆1201，弹性推杆1202，活齿架8，激波盘1，齿圈14，左齿圈1401，右齿圈1402，激波轴承2，活齿13等构成，其中的推杆12选择为圆柱形，弹性推杆1202加工成比正常推杆1201大一点的圆柱形，但是在其上对称的加工几个槽，实施例可以再其他件相同的加工水平下有效的提高了输出精度，达到了一个高精密减速器的要求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式，显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，包括推杆消隙减速器本体(22)，其特征在于：所述推杆消隙减速器本体(22)内中部设有激波盘(1)，所述激波盘(1)底部套接在激波轴承(2)顶部，所述激波轴承(2)底部套接在偏心轴(3)顶部，所述偏心轴(3)顶部、底部分别对称支撑抵接有第一轴承(4)，且第一轴承(4)通过卡环(5)和双螺母(6)螺接锁紧，所述激波轴承(2)和第一轴承(4)之间安装有挡圈(7)，所述挡圈(7)顶部设置有活齿架(8)，所述活齿架(8)轴部通过第二轴承(9)支撑抵接，且活齿架(8)为第二轴承(9)的轴承座，所述活齿架(8)左侧设置有输出盘(10)，所述输出盘(10)中部通过第一螺钉(11)和活齿架(8)紧固螺接，所述活齿架(8)顶部内插接连通有推杆(12)，所述推杆(12)底部和激波盘(1)顶部相抵接，所述推杆(12)顶部抵接有活齿(13)，所述活齿(13)底部插接于活齿架(8)外侧壁的周向槽内，且左右两侧分别与第二轴承(9)相抵接，所述活齿(13)顶部和齿圈(14)底部相抵接接触，且所述活齿(13)底部和推杆(12)相抵接；所述齿圈(14)的齿形是根据激波盘(1)、活齿(13)和推杆(12)的等速共轭包络原理计算出来的曲线；
所述活齿架(8)右侧设有轴承座(23)，所述轴承座(23)顶部和活齿架(8)底部之间设有垫片(15)，所述轴承座(23)通过第二螺钉(16)和活齿架(8)相螺接，所述第二螺钉(16)右侧设有后端盖(17)，且所述后端盖(17)顶部通过第三螺钉(18)和齿圈(14)螺接固定连接；
所述推杆(12)包括正常推杆(1201)和弹性推杆(1202)，所述弹性推杆(1202)和正常推杆(1201)具有相同的外形；
所述弹性推杆(1202)刚度要比正常推杆(1201)小，弹性推杆(1202)长度上比正常推杆(1201)长，所述弹性推杆(1202)外形结构不固定，但是能够实现由激波盘(1)推动活齿(13)与齿圈(14) 啮合的中间件，所述弹性推杆(1202)不少于三组，且均匀分布在活齿架(8)内；
所述弹性推杆(1202)实现刚度比正常推杆(1201)小的方式在正常推杆(1201)上均匀交错对称开设有若干组槽孔(24)，所述弹性推杆(1202)刚度的大小能够根据槽孔(24)的数量、宽度、深度来进行计算确定，所述槽孔(24)的数量选择偶数个数，所述弹性推杆(1202)实现刚度比正常推杆(1201)小的方式是选择具有与正常推杆(1201)相同外形的弹簧或者比正常推杆(1201)相同外形但是材料不同制造的推杆(12)；
所述偏心轴(3)中部固定有偏心盘(19)，且所述偏心轴(3)输入端的的旋转引导偏心盘(19)做偏心旋转运动，所述偏心盘(19)与偏心轴(3)做成一体。
2.根据权利要求1所述的一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，其特征在于：所述后端盖(17)底部与偏心轴(3)，左侧所述输出盘(10)与齿圈(14)连接处均设置有密封圈(20)。
3.根据权利要求1所述的一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，其特征在于：所述输出盘(10)底部设有前端盖(21)，且所述前端盖(21)顶部通过输出盘(10)上的连接孔和输出盘(10)盖扣连接。
4.根据权利要求1所述的一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，其特征在于：所述活齿(13)与齿圈(14)相啮合。
5.根据权利要求1所述的一种能够消隙的推杆活齿减速传动装置，其特征在于：所述活齿架(8)上轴向加工有若干供活齿上下运动的槽，以及径向开有相同数量的供推杆(12)上下运动的孔。
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