CN204420013U

CN204420013U - 一种圆弧齿针轮减速装置

Info

Publication number: CN204420013U
Application number: CN201520065840.6U
Authority: CN
Inventors: 黄杰; 孔娜娜; 朱红波
Original assignee: Chengdu Jiuhe Power Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Jiuhe Power Technology Co Ltd
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2025-01-29

Abstract

本实用新型公开了一种圆弧齿针轮减速装置，支撑座和输出轴通过螺栓并排连接，输入轴依次穿过支撑座和输出轴中心，并分别与支撑座、输出轴通过轴承连接；输入轴设置有至少一个偏心部，以及至少一个套于偏心部的圆弧齿摆盘，偏心部与圆弧齿摆盘的数量相等,以及穿过圆弧齿摆盘的若干个传动销，传动销两端分别与支撑座、输出轴固定；壳体内周面设置有若干均匀分布的滚针，圆弧齿摆盘的外周面设置圆弧齿、圆弧部，所述圆弧部为与具有相同齿数、相同针轮数量、相同针轮半径、相同针轮节圆半径的摆线轮廓的内凹摆线齿形误差范围在5μm-10μm的圆弧，滚针的数量多于圆弧齿的数量。本实用新型的圆弧齿针轮减速装置，结构简单，易于加工，传动平稳。

Description

一种圆弧齿针轮减速装置

技术领域

本实用新型属于减速机构技术领域，具体涉及一种圆弧齿针轮减速装置。

背景技术

在齿轮减速机构中，摆线针轮减速器采用摆线针轮啮合的传动机构，在输入轴转动一周时，其减速部分只转动一个齿的角度，因此输出轴也只转动一个齿的角度，从而实现高减速比传动；同时摆线轮与针轮之间啮合比较平稳，因此，整个摆线针轮减速器的传动较平稳，重合度较高，使得摆线针轮减速器被广泛应用。但是，摆线针轮减速器的摆线轮，其边缘采用的是摆线轮廓，在加工摆线轮廓的摆线轮时，加工难度非常高，导致加工出的产品精度差，合格率低，而且生产成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的摆线针轮减速器存在的问题，提供一种圆弧齿针轮减速装置，采用圆弧齿摆盘与针轮啮合，传动比高，且圆弧齿摆盘易于加工。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种圆弧齿针轮减速装置，包括壳体、支撑座、输入轴和输出轴，支撑座和输出轴通过螺栓并排连接，壳体套于支撑座和输出轴的外侧，并分别与支撑座、输出轴通过轴承连接，输入轴依次穿过支撑座和输出轴中心，并分别与支撑座、输出轴通过轴承连接；输入轴设置有至少一个偏心部，支撑座和输出轴之间设有至少一个套于偏心部的圆弧齿摆盘，偏心部与圆弧齿摆盘的数量相等,以及穿过圆弧齿摆盘的若干个传动销，传动销两端分别与支撑座、输出轴固定；壳体内周面设置有若干均匀分布的滚针，圆弧齿摆盘的外周面设置有若干均匀分布的圆弧齿，齿与齿之间为与滚针相啮合的圆弧部，所述圆弧部为与具有相同齿数、相同针轮数量、相同针轮半径、相同针轮节圆半径的摆线轮廓的内凹摆线齿形误差范围在5μm-10μm的圆弧；滚针的数量多于圆弧齿的数量。

优选地，圆弧部的半径大于滚针的半径。

优选地，滚针的数量比圆弧齿的数量多一个。

优选地，所述的输入轴设置有两个在输入轴旋转方向上相位差为180度的偏心部，圆弧齿摆盘设置有两个，分别套于偏心部上。

优选地，所述的圆弧齿摆盘通过轴承安装在输入轴的偏心部上。

优选地，每一个圆弧齿摆盘上设置有n个圆弧齿，两个圆弧齿摆盘在圆周方向间隔180/n度。

优选地，在输出轴与壳体、输出轴与输入轴、输入轴与支撑座的连接端面均安装有油封。

优选地，所述的传动销套有销套。

优选地，每一个圆弧齿与相邻圆弧部之间为曲面，形成曲面部。

优选地，所述的滚针镶嵌于壳体内侧圆周面中。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种圆弧齿针轮减速装置，采用圆弧齿摆盘与滚针相啮合，结构简单，易于加工，降低加工成本，传动精度高；滚针镶嵌于壳体内侧表面，有效提高了滚针的强度，从而提高了整个减速装置的强度；圆弧齿摆盘与传动的摆线轮相比，啮合齿的齿高较小，从而使得圆弧齿摆盘的刚度较高；圆弧齿与圆弧部之间采用圆滑曲面处理，传动更加平稳、噪音小；采用两个圆弧齿摆盘相配合，两个圆弧齿摆盘之间具有180度的相位差，一个圆弧齿摆盘啮入时，另一圆弧齿摆盘正好啮出，从而提供连续不断的输出动力，推动输出轴转动，传动更加平稳。

附图说明

图1是本实用新型的圆弧齿针轮减速装置剖视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本实用新型的圆弧齿摆盘示意图。

图4是图3的C部放大图。

图5是图1的B向视图。

图6是图3的另一种实施例的C部放大图。

图7是本实用新型的圆弧齿摆盘轮廓推导过程示意图。

图中标记：1-传动销，2-销套，3-输入轴，31-偏心部，4-支撑座，5-壳体，6-圆弧齿摆盘，61-圆弧齿，62-圆弧部，63-曲面部，7-滚针，8-输出轴，9-油封。

具体实施方式

实施例1

参照图1-5，图7，本实用新型的一种圆弧齿针轮减速装置，包括壳体5、支撑座4、输入轴3和输出轴8，支撑座4和输出轴8通过螺栓并排连接，壳体5套于支撑座4和输出轴8的外侧，并分别与支撑座4、输出轴8通过轴承连接，输入轴3依次穿过支撑座4和输出轴8中心，并分别与支撑座4、输出轴8通过轴承连接；输入轴3设置有至少一个偏心部31，支撑座4和输出轴8之间设有至少一个套于偏心部31的圆弧齿摆盘6，偏心部31与圆弧齿摆盘6的数量相等，以及穿过圆弧齿摆盘6的若干个传动销1，传动销1两端分别与支撑座4、输出轴8固定，传动销1套有销套2。本实施中，输入轴3设置有两个在输入轴3旋转方向上相位差为180度的偏心部31，圆弧齿摆盘6设置有两个，分别套于偏心部31上。圆弧齿摆盘6通过轴承安装在输入轴3的偏心部31上。每一个圆弧齿摆盘6上设置有n个圆弧齿61，两个圆弧齿摆盘6在圆周方向间隔α角，α＝180/n度。当圆弧齿摆盘6上设置有n个圆弧齿61时，对应的壳体5内侧设置有n+1个滚针7。

壳体5内周面设置有若干均匀分布的滚针7，圆弧齿摆盘6的外周面设置有若干均匀分布的圆弧齿61，齿与齿之间为与滚针7相啮合的圆弧部62，所述圆弧部62为与具有相同齿数、相同针轮数量、相同针轮半径、相同针轮节圆半径的摆线轮廓的内凹摆线齿形误差范围在5μm-10μm的圆弧；滚针7的数量多于圆弧齿61的数量。本实施例中，圆弧部62的半径大于滚针7的半径，圆弧部62与滚针7啮合时，能够完全重合，重合度更高；且滚针7的数量比圆弧齿61的数量多一个。

在输出轴8与壳体5、输出轴8与输入轴3、输入轴3与支撑座4的连接端面均安装有油封9，保证整个圆弧齿针轮减速装置密封性较好，防止尘土进入圆弧齿针轮减速装置中。

本实施例中，滚针7采用镶嵌的方式镶嵌于壳体5内侧圆周面中，能够有效提高滚针7的强度，从而提高整个圆弧齿针轮减速装置的强度。

本实施例的圆弧齿针轮减速装置的工作原理：输入轴3输入旋转动力，通过输入轴3上的偏心部31带动圆弧齿摆盘6摆动，圆弧齿摆盘6受到周围滚针7的限制，滚针7向圆弧齿摆盘6提供反作用力，这样圆弧齿摆盘6在摆动的同时会反向旋转。由于滚针7比圆弧齿61多一个齿，圆弧齿摆盘6在反向转动时，输入轴3转动一周，圆弧齿摆盘6只能转动一个齿的位置，圆弧齿摆盘6旋转时，则带动穿过圆弧齿摆盘6的传动销1转动，通过传动销1的转动带动输出轴8转动，这样即实现了减速传动。

为了提高圆弧齿针轮减速装置的稳定性，输入轴3上设置有两个偏心部31，以及两个圆弧齿摆盘6，两个偏心部31之间具有180度的相位差，这样两个圆弧齿摆盘6的两个啮合位置也会相差180度，通过穿过圆弧齿摆盘6的输出轴8输出更加平稳。同时，两个圆弧齿摆盘6之间在圆周方向间隔180/n度，这样当其中一个圆弧齿摆盘6处于完全啮合状态时，则另一个圆弧齿摆盘6处于啮出状态，继续转动时，则一个圆弧齿摆盘6逐渐啮出，另一圆弧齿摆盘6逐渐啮入，这样既能确保两个圆弧齿摆盘6始终提供连续不断的作用力来推动输出轴8旋转，确保动力的持续性，传动更加平稳。

以下对本实施例的圆弧齿摆盘6的圆弧齿半径计算过程，做详细说明。

选择传动比：i＝40；

根据传动比确定针齿数：摆线齿Zc＝40；针齿Zp＝41；

短幅系数：K₁＝0.785；

针径系数：K₂＝1.325；

根据减速器的外形尺寸即结构形式确定针齿中心圆半径：r_p＝52mm；

齿宽：b＝0.1×r_p＝5.2；

取b＝10；

针齿半径：

r_{rp} = \frac{r_{p}}{K_{2}} \times \sin (\frac{180}{Z_{p}}) = 3.004;

取r_rp＝3；

反算针径系数：

K_{2} = \frac{r_{p}}{r_{rp}} \times xin (\frac{180}{Z_{p}}) = 1.327;

偏心距：

a = \frac{K_{1} \times r_{p}}{Z_{p}} = 0.996;

取a＝1；

反算短幅系数：

K_{1} = \frac{a \times Z_{p}}{r_{p}} = 0.788;

摆线方程的产生：

式中：i^H为传动比；

为自变量。

取一个带下凹完整的齿形，注意必须要下凹完整的齿形，采用一系列的圆弧段去逼近下凹摆线，取其中圆弧段与下凹摆线相应位置的齿形误差范围在5μm-10μm的圆弧段作为摆线盘的圆弧齿的基本轮廓。

最后求出圆弧齿的半径：r_c＝3.0795；

圆弧齿所在圆的半径：R_c＝51.0795。

实施例2

参照图6，本实施例的圆弧齿针轮减速装置与实施例1的区别在于：实施例1中，圆弧齿摆盘6上的圆弧齿61与相邻圆弧部62之间会存在尖点，这样会引起运转时不平稳、噪音、异响。实施例2中，圆弧齿摆盘6上的圆弧齿61与相邻圆弧部62之间为采用圆滑曲面处理，形成曲面部63，这样圆弧部62与滚针7啮合传动时，啮合更加平稳，不会引起噪音和异响。

Claims

1.一种圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，包括壳体(5)、支撑座(4)、输入轴(3)和输出轴(8)，支撑座(4)和输出轴(8)通过螺栓并排连接，壳体(5)套于支撑座(4)和输出轴(8)的外侧，并分别与支撑座(4)、输出轴(8)通过轴承连接，输入轴(3)依次穿过支撑座(4)和输出轴(8)中心，并分别与支撑座(4)、输出轴(8)通过轴承连接；输入轴(3)设置有至少一个偏心部(31)，支撑座(4)和输出轴(8)之间设有至少一个套于偏心部(31)的圆弧齿摆盘(6)，偏心部(31)与圆弧齿摆盘(6)的数量相等,以及穿过圆弧齿摆盘(6)的若干个传动销(1)，传动销(1)两端分别与支撑座(4)、输出轴(8)固定；壳体(5)内周面设置有若干均匀分布的滚针(7)，圆弧齿摆盘(6)的外周面设置有若干均匀分布的圆弧齿(61)，齿与齿之间为与滚针(7)相啮合的圆弧部(62)，所述圆弧部(62)为与具有相同齿数、相同针轮数量、相同针轮半径、相同针轮节圆半径的摆线轮廓的内凹摆线齿形误差范围在5μm-10μm的圆弧；滚针(7)的数量多于圆弧齿(61)的数量。

2.根据权利要求1所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，圆弧部(62)的半径大于滚针(7)的半径。

3.根据权利要求1所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，滚针(7)的数量比圆弧齿(61)的数量多一个。

4.根据权利要求1、2或3所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，所述的输入轴(3)设置有两个在输入轴(3)旋转方向上相位差为180度的偏心部(31)，圆弧齿摆盘(6)设置有两个，分别套于偏心部(31)上。

5.根据权利要求4所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，所述的圆弧齿摆盘(6)通过轴承安装在输入轴(3)的偏心部(31)上。

6.根据权利要求4所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，每一个圆弧齿摆盘(6)上设置有n个圆弧齿(61)，两个圆弧齿摆盘(6)在圆周方向间隔180/n度。

7.根据权利要求1所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，在输出轴(8)与壳体(5)、输出轴(8)与输入轴(3)、输入轴(3)与支撑座(4)的连接端面均安装有油封(9)。

8.根据权利要求1所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，所述的传动销(1)套有销套(2)。

9.根据权利要求1所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，每一个圆弧齿(61)与相邻圆弧部(62)之间为曲面，形成曲面部(63)。

10.根据权利要求1所述的圆弧齿针轮减速装置，其特征在于，所述的滚针(7)镶嵌于壳体(5)内侧圆周面中。