大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒輪機(jī)構(gòu)，具體涉及一種內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]擺線齒輪傳動出現(xiàn)很早，應(yīng)用很廣，在漸開線齒輪傳動出現(xiàn)后，許多領(lǐng)域被后者代替，但擺線齒輪傳動仍在鐘表、儀器、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等領(lǐng)域占有重要甚至是主要位置。傳統(tǒng)的擺線齒輪齒廓由圓嚙合線生成，齒頂和齒根由兩段不同的曲線即外擺線和內(nèi)擺線組成，嚙合傳動時齒廓上任意一點(diǎn)的滑移率都相等，但對中心距誤差比較敏感。
[0003]內(nèi)嚙合齒輪副由一個外齒輪和一個內(nèi)齒輪組成，可以實(shí)現(xiàn)定軸或行星傳動。傳統(tǒng)的內(nèi)齒輪副無論采用何種齒廓，其重合度一般不超過2，即同時嚙合齒數(shù)不超過2對，為了能夠承載或傳遞必要的扭矩，結(jié)構(gòu)往往設(shè)計(jì)得很龐大。
[0004]擺線針輪傳動作為行星傳動的一種形式，其突出優(yōu)點(diǎn)是擺線輪同時和所有針齒接觸，傳動過程中有近一半針齒同時參與嚙合，剛度大，承載能力強(qiáng)，以之為基礎(chǔ)開發(fā)的擺線針輪減速機(jī)在精密、重型裝備領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。近年來在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的RV減速機(jī)其核心部件也是擺線針輪機(jī)構(gòu)。其缺點(diǎn)是零件多，結(jié)構(gòu)及制造工藝復(fù)雜。目前國內(nèi)機(jī)器人用高端RV減速機(jī)95%依靠進(jìn)口。此外，從傳動原理上看，擺線輪與針齒嚙合狀態(tài)也不是十分理想，基本在針齒頂端一個小區(qū)域接觸，壓力角很大，受力不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種零件少、結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝易于實(shí)現(xiàn)且承載能力大幅提高的大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，它由擺線內(nèi)齒輪和設(shè)置在所述的擺線內(nèi)齒輪內(nèi)并與擺線內(nèi)齒輪嚙合設(shè)置的擺線外齒輪組成，所述的擺線內(nèi)齒輪和擺線外齒輪的嚙合線為圓弧，設(shè)嚙合線的圓弧半徑為r，所述的擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓半徑為η和擺線外齒輪的節(jié)圓半徑為r2，則ri>r>r2，所述的嚙合線分別繞擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓、擺線外齒輪的節(jié)圓純滾動時，所述的嚙合線上的一點(diǎn)分別生成兩齒輪齒頂齒廓。
[0008]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):
[0009]本發(fā)明傳動中有多對齒同時參與嚙合，且壓力角小，從而使得機(jī)構(gòu)的承載能力大幅提高，齒輪齒根部分基本不參與嚙合，其齒廓可按照結(jié)構(gòu)要求靈活設(shè)計(jì)，不存在根切等問題。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，零件少，制造工藝易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一種大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的一種大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是圖2所示的結(jié)構(gòu)的分解示意圖；
[0013]圖4是齒輪嚙合線與節(jié)圓關(guān)系示意圖；
[0014]圖5是齒頂齒廓形成原理，嚙合線分別繞擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓與擺線外齒輪的節(jié)圓純滾動時，嚙合線上的一點(diǎn)P分別生成兩齒輪齒頂齒廓。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
[0016]如附圖所示的一種大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，它由擺線內(nèi)齒輪I和設(shè)置在所述的擺線內(nèi)齒輪I內(nèi)并與擺線內(nèi)齒輪I嚙合設(shè)置的擺線外齒輪2組成，所述的擺線內(nèi)齒輪I和擺線外齒輪2的嚙合線R(也稱為發(fā)生圓)為圓弧(圓心在點(diǎn)O)，設(shè)圓弧半徑為r，所述的擺線內(nèi)齒輪I的節(jié)圓Ri半徑為ri(圓心在點(diǎn)οι)和擺線外齒輪2的節(jié)圓R2半徑為?(圓心在點(diǎn)02)，則ri>r>r2，所述的嚙合線R分別繞擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓R1和擺線外齒輪的節(jié)圓1?2純滾動時，嗤合線上的一點(diǎn)P分別生成擺線內(nèi)齒輪I的齒頂齒廓P1和擺線外齒輪2的齒頂齒廓P2。傳動中有多對齒同時參與嗤合。
[0017]作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述的擺線外齒輪2為2個或多個并且結(jié)構(gòu)相同，一個擺線內(nèi)齒輪I同時與2個或多個相同的擺線外齒輪2嚙合組成行星傳動機(jī)構(gòu)。
[0018]作為本發(fā)明的另外一種實(shí)施方式，所述的擺線外齒輪2為2個，兩個所述的擺線外齒輪2轉(zhuǎn)動配合套裝在作為運(yùn)動輸入端的偏心軸3上，兩個所述的擺線外齒輪2的軸線I1、III徑向?qū)ΨQ地設(shè)置在偏心軸軸線I的兩側(cè)并且在偏心軸3上前后錯開設(shè)置，在兩個所述的擺線外齒輪2上對稱地開有多個孔，輸出機(jī)構(gòu)4與偏心軸3同軸線I設(shè)置，在所述的輸出機(jī)構(gòu)4上與所述的多個孔分別對應(yīng)地設(shè)置有多個運(yùn)動傳遞銷軸，所述的多個運(yùn)動傳遞銷軸插在兩個所述的擺線外齒輪2上的多個孔內(nèi)。作為本實(shí)施方式中的一種結(jié)構(gòu):所述的擺線內(nèi)齒輪I為固定端，所述的輸出機(jī)構(gòu)4為運(yùn)動輸出端;或者作為本實(shí)施方式中的另一種結(jié)構(gòu):所述的擺線內(nèi)齒輪I為運(yùn)動輸出端，所述的輸出機(jī)構(gòu)4為固定端。
[0019]本發(fā)明結(jié)構(gòu)中可以通過調(diào)整嚙合線半徑，調(diào)節(jié)參與嚙合的齒對數(shù)。其最大值由擺線內(nèi)、夕卜齒輪齒頂高決定。
[0020]實(shí)施例1
[0021]如圖1所示。
[0022]I—擺線內(nèi)齒輪，齒數(shù)Z1 = 45，2—擺線外齒輪，齒數(shù)Z2 = 37，模數(shù)m = 5，取嚙合線圓弧半徑r = 101.7683。從圖中可以看出，無論向哪個方向傳動，同時嚙合齒數(shù)都達(dá)到7對。
[0023]實(shí)施例2
[0024I I齒差行星齒輪機(jī)構(gòu)，如圖2、3所示。
[0025]I 一擺線內(nèi)齒輪，齒數(shù)Z1 = 40，2—擺線外齒輪，齒數(shù)Z2 = 39，模數(shù)m = 3，取嚙合線圓弧半徑r = 59.25。一對相同的擺線外齒輪2對稱安裝，軸向錯開，同時與擺線內(nèi)齒輪I嚙合。圖3中3—雙向偏心軸，用以支撐兩個外齒輪2，使其分別與內(nèi)齒輪I嚙合。假設(shè)擺線內(nèi)齒輪I固定，偏心軸3作為輸入軸，即運(yùn)動從其輸入，則擺線外齒輪2將作平面運(yùn)動，即既繞擺線內(nèi)齒輪I軸線作圓周平移運(yùn)動，又因與擺線內(nèi)齒輪I嚙合而繞自身軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。4 一輸出機(jī)構(gòu)，將擺線外齒輪2的回轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞出去。本實(shí)施例中，傳動比為39。從圖2可見，幾乎所有齒都接觸，當(dāng)然，實(shí)際使用時還要考慮加工誤差及安裝方便等因素，要留有間隙，實(shí)際嚙合齒數(shù)一般能達(dá)到1/3以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，它由擺線內(nèi)齒輪和設(shè)置在所述的擺線內(nèi)齒輪內(nèi)并與擺線內(nèi)齒輪嚙合設(shè)置的擺線外齒輪組成，其特征在于:所述的擺線內(nèi)齒輪和擺線外齒輪的嚙合線為圓弧，設(shè)嚙合線的圓弧半徑為r，所述的擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓半徑為rdP擺線外齒輪的節(jié)圓半徑為K，則ri>r>r2，所述的嚙合線分別繞擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓、擺線外齒輪的節(jié)圓純滾動時，所述的嚙合線上的一點(diǎn)分別生成兩齒輪齒頂齒廓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的擺線外齒輪為2個或多個并且結(jié)構(gòu)相同，一個擺線內(nèi)齒輪同時與2個或多個相同的擺線外齒輪嚙合組成行星傳動機(jī)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的擺線外齒輪為2個，兩個所述的擺線外齒輪轉(zhuǎn)動配合套裝在作為運(yùn)動輸入端的偏心軸上，兩個所述的擺線外齒輪的軸線徑向?qū)ΨQ地設(shè)置在偏心軸軸線的兩側(cè)并且在偏心軸上前后錯開設(shè)置，在兩個所述的擺線外齒輪上對稱地開有多個孔，輸出機(jī)構(gòu)與偏心軸同軸線設(shè)置，在所述的輸出機(jī)構(gòu)上與所述的多個孔分別對應(yīng)地設(shè)置有多個運(yùn)動傳遞銷軸，所述的多個運(yùn)動傳遞銷軸插在兩個所述的擺線外齒輪上的多個孔內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述的擺線內(nèi)齒輪為固定端，所述的輸出機(jī)構(gòu)為運(yùn)動輸出端;或者所述的擺線內(nèi)齒輪為運(yùn)動輸出端，所述的輸出機(jī)構(gòu)為固定端。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大重合度內(nèi)嚙合擺線齒輪機(jī)構(gòu)，它由擺線內(nèi)齒輪和設(shè)置在所述的擺線內(nèi)齒輪內(nèi)并與擺線內(nèi)齒輪嚙合設(shè)置的擺線外齒輪組成，所述的擺線內(nèi)齒輪和擺線外齒輪的嚙合線為圓弧，設(shè)嚙合線的圓弧半徑為r，所述的擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓半徑為r1和擺線外齒輪的節(jié)圓半徑為r2，則r1＞r＞r2,所述的嚙合線分別繞擺線內(nèi)齒輪的節(jié)圓、擺線外齒輪的節(jié)圓純滾動時，所述的嚙合線上的一點(diǎn)分別生成兩齒輪齒頂齒廓。本發(fā)明傳動中有多對齒同時參與嚙合，且壓力角小，從而使得機(jī)構(gòu)的承載能力大幅提高，齒輪齒根部分基本不參與嚙合，其齒廓可按照結(jié)構(gòu)要求靈活設(shè)計(jì)，不存在根切等問題。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，零件少，制造工藝易于實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】F16H55/17, F16H55/08, F16H1/32
【公開號】CN105508521
【申請?zhí)枴緾N201610011652
【發(fā)明人】賈萌
【申請人】賈萌
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月8日