CN1227896A - 凸轮活齿行星传动装置 - Google Patents

Abstract

一种凸轮活齿行星传动装置，属于少齿差行星传动装置。本发明解决了现有活齿传动结构复杂、制造困难、不具有误差补偿能力和承载能力较低的问题。本发明的活齿数与针齿数有一差值，活齿为圆形截面回转体，凸轮的廓线为活齿沿针齿滚动及匀速圆周运动所形成的包络线。当齿差数大于或等于2时，输入轴只装有一个凸轮，活齿架仅均匀装有一列活齿，大大简化了装置的结构，且活齿形状简单，制造容易；装置具有误差自动补偿能力，承载能力高。

Description

凸轮活齿行星传动装置

本发明为一种少齿差行星传动装置。

1996年6月13日，福建省煤矿机械厂以《正弦活齿针轮传动装置》向中国专利局提交了实用新型专利申请，其设计人为张济华，申请号为962147559，1997年10月11日被授予专利权。该装置包括：机座；右支承；活齿架，其左端用轴承支承在机座内，右端环形壁上均布有活齿孔，活齿活动地装于其中；针轮，由针齿壳、针齿销、针齿套组成；输入构件，其两端装有轴承，右端轴承位于右支承孔内，左端轴承位于活齿架右端孔内；活齿架、针轮、右支承用联接件连接，且输入构件、活齿架和针轮针齿的分布圆中心同心。其活齿齿廓以正弦曲线的内包络线代替了原有的圆弧齿廓活齿，实现了传动过程的无间隙连续啮合，降低了传动的噪声。但该装置存在以下缺点：结构复杂，它必须采用两个外套滚动轴承的偏心轮对称布置的结构形式，以使输入构件为静平衡零件并平衡偏心轮的径向力；活齿齿廓为复杂曲线，其制造较困难，需要专用设备；动平衡特性差，其输入构件虽然采用双偏心轮结构平衡了重力和径向力，但转动时仍存在翻转力矩；承载能力较低，其活齿齿廓左右两条曲线的过渡部分为一尖劈，且存在转臂轴承这一薄弱环节，降低了装置的承载能力；不具有误差自动补偿的能力。

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种结构简单、制造容易、动平衡特性好、承载能力高且具有误差自动补偿能力的活齿行星传动装置。

为实现上述发明目的，本发明的技术解决方案是在现有技术的基础上进行的：

(1)活齿为圆形截面回转体；

(2)活齿的数量与针齿数量有一差值；

(3)输入构件的啮合件为凸轮，凸轮的廓线根据共轭啮合原理求出：

式中：x，y-凸轮轮廓的坐标，R-针齿分布圆半径，r-活齿半径，θ＝(i±1)φ，针齿数小于活齿数时取正；针齿数大于活齿数时取负； $\mathrm{\ρ}=R\cos \mathrm{\φ}-\sqrt{d^2-R^2{\sin }^2\mathrm{\φ}};$ $\mathrm{tg\α}=\frac{R\sin \mathrm{\φ}}{\sqrt{d^2-R^2{\sin }^2\mathrm{\φ}}};$ $w=\frac{\mathrm{tg\α}\sin \mathrm{\θ}+(i\±1)\cos \mathrm{\θ}}{\mathrm{tg\α}\cos \mathrm{\θ}-(i\±1)\sin \mathrm{\θ}};$ d-针齿半径与滚子半径之和，i-传动比，φ-参数，0＜φ≤2i×360°/针齿数

本发明的优点是：当针齿和活齿数量之差大于或等于2时，凸轮为动平衡零件，输入轴只需安装一个凸轮，活齿架仅有一列孔和活齿，使得传动装置的结构大大简化；活齿为圆形截面零件，形状简单，制造容易；当活齿为空心套时，活齿在外力作用下将产生一定的弹性变形，自动补偿各种制造误差；其同时啮合齿数可达活齿数的一半，又无明显薄弱环节，装置的承载能力高；通过改变活齿与针齿数差值的正、负，该装置可实现输入与输出同向或反向转动。

下面结合附图予以详细说明。

图1为本发明正二齿差减速器的主剖视图。

图2为该正二齿差减速器的A-A剖视图。

活齿9为空心圆柱套，也可根据需要确定为实心圆柱或钢球；针轮由针齿壳6、针齿销7和针齿套8组成；活齿的数量与针齿的数量为正二齿差，也可确定为其它差值；活齿架5右端环形壁上有均布的与活齿数量相等的径向孔，活齿活动地装于其中，其左端通过轴承4支承在机座3上；输入构件由凸轮10、输入轴14及键13组成，也可根据需要制成凸轮轴，凸轮的廓线为活齿沿针齿滚动和匀速圆周运动的包络线；输入轴14的两端装有轴承，其左端装于活齿架右端孔内，右端位于右支承11孔内。当输入轴转动一周，活齿推动活齿架同向转过二齿，形成了二齿差行星传动。

由于凸轮为受力平衡和动平衡零件，输入构件只需布置一个凸轮，活齿架仅有一列活齿孔，活齿的总数量减少一半，针轮轴向尺寸也得以减小，从而大大简化了装置的结构；活齿为形状简单的柱、套、球，制造容易，成本低；当活齿为空心套时，在外力作用下将发生一定的弹性变形，自动补偿制造误差；其同时啮合齿数为活齿的一半，无转臂轴承等薄弱环节，因而其承载能力大；当活齿数确定为少于针齿数时，可使输入轴和活齿架反向转动。

Claims (5)

1一种凸轮活齿行星传动装置，包括机座；右支承；活齿架，其左端用轴承支承在机座内，右端环形壁上均布有活齿孔，活齿活动地装于其中；针轮，由针齿壳、针齿销、针齿套组成；输入构件，其两端装有轴承，右端轴承位于右支承孔内，左端轴承位于活齿架右端孔内；活齿架、针轮、右支承用联接件连接，且输入构件、活齿架和针轮针齿的分布圆中心同心；其特征在于：

(1)活齿为圆形截面回转体；

(2)活齿的数量与针齿数量之间有一差值；

(3)输入构件的啮合件为凸轮，凸轮的轮廓由以下方程确定：式中：x，y-凸轮轮廓的横坐标和纵坐标；θ＝(i±1)φ，当活齿数大于针齿数时取正，活齿数小于针齿数时取负； $\mathrm{\ρ}=R\cos \mathrm{\φ}-\sqrt{d^2-R^2{\sin }^2\mathrm{\φ}};$ $\mathrm{tg\α}=\frac{R\sin \mathrm{\φ}}{\sqrt{d^2-R^2{\sin }^2\mathrm{\φ}}};$ $w=\frac{\mathrm{tg\α}\sin \mathrm{\θ}+(i\±1)\cos \mathrm{\θ}}{\mathrm{tg\α}\cos \mathrm{\θ}-(i\±1)\sin \mathrm{\θ}};$ R-针齿分布圆半径；r-滚子半径；i-传动比；d-针齿半径与滚子半径之和；φ-参数，0°＜φ≤2i×360°/针齿数

2根据权利要求1所述凸轮活齿行星传动装置，其特征在于当活齿数与针齿数之差值大于或等于2时，输入构件仅有一个凸轮；活齿架右端环形壁上仅均布有一列活齿孔。

3根据权利要求1所述凸轮活齿行星传动装置，其特征在于活齿为空心圆柱套。

4根据权利要求1所述凸轮活齿行星传动装置，其特征在于活齿为圆柱。

5根据权利要求1所述凸轮活齿行星传动装置，其特征在于活齿为钢球。

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