CN1844704A - 二次包络摆线行星传动装置 - Google Patents

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一种二次包络摆线行星传动装置，涉及少齿差行星减速器，应用于精密和动力传动领域。本发明解决了现有摆线针轮行星传动单线接触及转臂轴承反力较大的问题。本发明包括输入轴、左、右圆盘、摆线轮、内齿轮、连接轴、滚动滑槽浮动盘输出机构、轴承。本发明的内齿轮齿廓由摆线轮作行星运动包络而成，摆线轮齿廓与内齿轮齿廓构成共轭啮合副；位于左圆盘与左摆线轮和右摆线轮与右圆盘之间的由滚动滑槽连接的左、右浮动盘组成输出机构；径向、轴向间隔排列的滚动体装入整体保持架内构成径向/轴向专用轴承。本发明具有双线接触特性，有利于提高承载能力和改善润滑特性，提高传动精度，延长轴承寿命。

Description

二次包络摆线行星传动装置
技术领域：
本发明涉及少齿差行星减速器，为一种精密和动力传动装置。
背景技术：
2005年12月23日，重庆大学以《双圆盘摆线行星传动装置》向国家知识产权局提出了发明专利申请，申请号为200510057463.2。该装置包括针轮，由主体及针齿和针齿套组成；分别位于主体左、右端并用连接件连为一体的左、右圆盘，左、右圆盘与主体之间装有径向/轴向专用轴承，左、右端分别由位于左、右圆盘内孔的轴承支承的输入轴，输入轴上装有双偏心轴承，其上装有两片摆线轮。该装置解决了普通摆线针轮行星传动难以承受外加轴向力的问题。该传动装置和普通摆线针轮行星传动装置均存在以下不足：针轮与摆线轮的一对轮齿啮合为单线接触，诱导法曲率较大，承载能力不高；销轴式输出机构产生的径向力加大了偏心轴承的受力，影响轴承寿命；连接件上的销套带来的滑动较大，影响其传动效率；专用轴承的径向、轴向滚动体之间隔离块较多，将产生较大的累积误差，导致装配困难，影响轴承滚动性能。
发明内容：
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种不仅具有多齿啮合特性而且具有双线接触特性、承载能力高、轴承受力良好、传动效率较高、专用轴承滚动性能好的二次包络摆线行星传动装置。
为实现上述发明目的，其技术解决方案是：本发明包括内齿轮，位于内齿轮左、右端并用连接轴连为一体的左、右圆盘，左、右圆盘与内齿轮之间装有径向/轴向滚动体，由左、右圆盘内孔的轴承支承的输入轴，输入轴上装有双偏心轴承，其上装有两片摆线轮，在左圆盘与左片摆线轮之间、在右圆盘与右片摆线轮之间有浮动盘，每个浮动盘上对称分布有四个方形缺口；其特征在于传动装置的啮合副由内齿轮和摆线轮构成，摆线轮的齿廓为一次包络齿廓，即针齿包络形成的短幅外摆线的等距线，其方程为：
Figure A20061005426300041
内齿轮的齿廓为二次包络齿廓，即由摆线轮作行星运动包络而成，其齿廓方程为：
Figure A20061005426300053
式中：
x*-摆线轮的短幅外摆线的等距曲线上点的横坐标
y*-摆线轮的短幅外摆线的等距曲线上点的纵坐标
x-内齿轮齿廓曲线上点的横坐标    y-内齿轮齿廓曲线上点的纵坐标
RZ-针轮半径    -针轮相对于摆线轮的转角    K1-短幅系数
γ-摆线轮的短幅外摆线上点的公法线与横坐标轴的夹角
Zb-针齿数      rZ-针齿套半径                α-摆线轮的转角
所述的左圆盘的右端面上、右圆盘的左端面上、左、右摆线轮的一个端面上对称分布有两个方形凸台，凸台的两侧面沿径向中心线对称，左、右圆盘的右、左端面上的凸台与左、右摆线轮上的凸台相间对称地分布在浮动盘的方形缺口内，凸台的两侧面与浮动盘缺口的内壁间分别有活动配合的滚柱，构成滚动滑槽浮动盘输出机构；在左、右圆盘与内齿轮之间有圆环形的整体保持架，其一个端面上和内壁上有间隔排列、相互垂直的通槽，径向/轴向滚动体的轴向滚动体装入整体保持架端面上的通槽内，径向/轴向滚动体的径向滚动体装入整体保持架内壁上的通槽内，并由它们构成径向/轴向专用轴承。
本发明与现有技术相比，其技术效果是：本发明的啮合副既具有普通摆线针轮行星传动多齿啮合的特性(同时啮合齿数可达总齿数的一半)，而且在一定区域，一对轮齿具有双线接触特性；二次包络接触点诱导法曲率趋于零，有利于提高承载能力和改善润滑特性；接触点数增多可充分发挥误差均化效应，提高传动的精度；滚动滑槽浮动盘输出机构受力为纯扭矩，可大幅降低转臂轴承反力，提高轴承的寿命；专用轴承为整体保持架，可减小专用轴承的累积误差，改善滚动性能。
附图说明：
图1为图2中二次包络摆线行星传动装置的A-A剖视图。
图2为图1的B-B剖视图。
图3为二次包络摆线行星传动装置的立体剖视图。
图4为左圆盘的主视图。
图5为图4的C-C剖视图。
图6为右圆盘的主视图。
图7为图6的D-D剖视图。
图8为摆线轮的主视图。
图9为图8的E-E剖视图。
图10为整体保持架的主视图。
图11为整体保持架的F-F剖视图。
图12为二次包络摆线行星传动的两点接触现象与普通摆线针轮行星传动的一点接触现象的对比图。
图13为摆线轮与内齿轮双线啮合处的局部放大立体图。
1—油封    2—左圆盘    3—径向/轴向滚动体    4—整体保持架    5—内齿轮6—整体保持架               7—径向/轴向滚动体    8—右圆盘        9—油封10—油封    11—输入轴  12—轴承    13—浮动盘    14—双偏心轴承15—摆线轮  16—隔离件  17—摆线轮  18—浮动盘    19—连接轴       20—轴承21—垫圈    22—螺母    23—滚柱    24—针齿齿廓  25—接触线
具体实施方式：
下面结合附图，对本发明作进一步详述。
在图1、2、3中，内齿轮5的齿廓是由摆线轮作行星运动包络而成的二次作用齿面，两片摆线轮15、17装在输入轴11中部的双偏心轴承14上，摆线轮15、17齿廓与内齿轮5齿廓构成共轭啮合副，在一定区域内，内齿轮5与摆线轮15、17的一对轮齿啮合时产生两条接触线，且二次包络点诱导法曲率趋于零，有利于提高承载能力和改善润滑特性，同时接触点数大大增加，可充分发挥误差均化效应，提高传动的精度；左、右圆盘2、8分别位于内齿轮5左、右端，并用沿等半径的圆周线上均布的4个相同的连接轴19连为一体；左、右圆盘2、8与内齿轮5之间装有径向/轴向滚动体3、7及圆环形的整体保持架4、6，整体保持架4、6一个端面上和内壁上有间隔排列、相互垂直的通槽，径向/轴向滚动体3、7的轴向滚动体装入整体保持架端面上的通槽内，径向滚动体装入整体保持架内壁上的通槽内，并由它们构成径向/轴向专用轴承，整体保持架4、6可减小径向/轴向专用轴承的累积误差，改善滚动性能；输入轴11的左、右端分别由位于左、右圆盘2、8内孔的轴承12与20支承；左圆盘2的右端面上、右圆盘8的左端面上、左片摆线轮15的左端面上、右片摆线轮17的右端面上对称分布有两个长方形凸台，凸台的两侧面沿径向中心线对称；在左圆盘2的右端与左片摆线轮15的左端之间、在右圆盘8的左端与右片摆线轮17的右端之间分别有浮动盘13、18，浮动盘上对称分布有四个方形缺口，左、右圆盘2、8的右、左端面上的凸台与左、右摆线轮15、17上的凸台相间对称地分布在浮动盘的方形缺口内，凸台的两侧面与浮动盘缺口的内壁间分别有活动配合的滚柱23，构成滚动滑槽浮动盘输出机构，该输出机构受力为纯扭矩，可大幅降低转臂轴承反力，提高轴承的寿命。
在图4、5中，左圆盘2的右端面上对称分布有两个长方形凸台，凸台的两侧面沿径向中心线对称。
在图6、7中，右圆盘8的左端面上对称分布有两个长方形凸台，凸台的两侧面沿径向中心线对称。
在图8、9中，摆线轮15、17的一个端面上对称分布有两个长方形凸台，凸台的两侧面沿径向中心线对称。
在图10、11中，圆环形的整体保持架4、6的一个端面上和内壁上有间隔排列、相互垂直的通槽。
在图12、13中，普通摆线针轮行星传动的每个针齿齿廓24与摆线轮15、17齿廓啮合产生一个接触点；在一定区域内，二次包络摆线行星传动的内齿轮5与摆线轮15、17的一对轮齿啮合时产生两条接触线25，且二次包络点诱导法曲率趋于零，有利于提高承载能力和改善润滑特性；同时接触点数大大增加，可充分发挥误差均化效应，提高传动的精度。

Claims (1)

1、一种二次包络摆线行星传动装置，包括内齿轮(5)，位于内齿轮(5)左、右端并用连接轴(19)连为一体的左、右圆盘(2)、(8)，左、右圆盘(2)、(8)与内齿轮(5)之间装有径向/轴向滚动体(3)、(7)，由左、右圆盘(2)、(8)内孔的轴承(12)、(20)支承的输入轴(11)，输入轴(11)上装有双偏心轴承(14)，其上装有摆线轮(15)、(17)，在左圆盘(2)与摆线轮(15)之间、在右圆盘(8)与摆线轮(17)之间有浮动盘(13)、(18)，每个浮动盘上对称分布有四个方形缺口；其特征在于传动装置的啮合副由内齿轮(5)和摆线轮(15)、(17)构成，摆线轮的齿廓为一次包络齿廓，即针齿包络形成的短幅外摆线的等距线，其方程为：
内齿轮的齿廓为二次包络齿廓，即由摆线轮作行星运动包络而成，其齿廓方程为：
Figure A2006100542630002C2
Figure A2006100542630002C3
式中：
x*-摆线轮的短幅外摆线的等距曲线上点的横坐标
y*-摆线轮的短幅外摆线的等距曲线上点的纵坐标
x-内齿轮齿廓曲线上点的横坐标    y-内齿轮齿廓曲线上点的纵坐标
Rz-针轮半径    -针轮相对于摆线轮的转角    K1-短幅系数
γ-摆线轮的短幅外摆线上点的公法线与横坐标轴的夹角
Zb-针齿数    rz-针齿套半径    α-摆线轮的转角
所述的左圆盘(2)的右端面上、右圆盘(8)的左端面上、摆线轮(15)、(17)的一个端面上对称分布有两个方形凸台，凸台的两侧面沿径向中心线对称，左、右圆盘(2)、(8)的右、左端面上的凸台与摆线轮(15)、(17)上的凸台相间对称地分布在浮动盘(13)、(18)的方形缺口内，凸台的两侧面与浮动盘(13)、(18)缺口的内壁间分别有活动配合的滚柱(23)，构成滚动滑槽浮动盘输出机构；在左、右圆盘(2)、(8)与内齿轮(5)之间有圆环形的整体保持架(4)、(6)，其一个端面上和内壁上有间隔排列、相互垂直的通槽，所述的径向/轴向滚动体(3)、(7)的轴向滚动体装入整体保持架(4)、(6)端面上的通槽内，所述的径向/轴向滚动体(3)、(7)的径向滚动体装入整体保持架(4)、(6)内壁上的通槽内，并由它们构成径向/轴向专用轴承。
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20061011

Assignee: Tailong Decelerating Machine Co., Ltd., Jiangsu

Assignor: Chongqing University

Contract record no.: 2015320000085

Denomination of invention: Secondary envelope cycloid planet driving device

Granted publication date: 20080109

License type: Exclusive License

Record date: 20150319

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model