專利名稱：新型齒廓活齒針輪傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由直線一圓弧構(gòu)成的新型齒廓的活齒針輪傳動(dòng)裝置。
現(xiàn)有的活齒針輪傳動(dòng)裝置是用兩條直線組成的楔形齒頭代替活齒與針齒作等速共軛運(yùn)動(dòng)時(shí)的包絡(luò)曲線齒頭，這種傳動(dòng)雖然效率高，承載能力也大，但是由于與理論上所需的共軛曲線之間的近似性太差，只用了理論齒廓曲線中的近似直線的部分，省去了加工較難的圓弧部分，使得同嚙齒數(shù)和重疊系數(shù)減少較多，而且在嚙入和嚙出部分有很大間隙，這不但降低了承載能力，尤其是使傳動(dòng)噪音較高。例如1.蘇聯(lián)1983年專利SU－1036977是一種活齒針輪傳動(dòng)裝置，其中固齒輪也采用針輪結(jié)構(gòu)，激波器也采用偏心圓加滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)，但是其活齒是用的三角形齒頭，而且活齒厚度很薄，小于兩針齒之間的空檔，只能在工作行程中利用齒廓形成極少部分的共軛嚙合，而在活齒回程時(shí)不能形成共軛。因此，該專利中設(shè)置有回程彈簧，活齒返回是由彈簧拉回。由于活齒與針齒嚙合區(qū)極小，而有很大的間隙存在。在該裝置中還設(shè)置有補(bǔ)償彈簧環(huán)。實(shí)踐證實(shí)，回位彈簧和補(bǔ)償彈簧環(huán)嚴(yán)重影響傳動(dòng)效率和承載能力，噪音也較大。
2.我國1985年專利CN85200606(美國專利US4798104，日本專利昭62－93496，歐洲專利EP0201730A)加大了活齒的寬度，使之大于兩針齒間的空檔，使活齒在工作行程時(shí)由一側(cè)齒廓嚙合，而在返回行程時(shí)由另一側(cè)齒廓嚙合，從而取消了蘇聯(lián)專利中的回位彈簧，同時(shí)由于擴(kuò)大了嚙合區(qū)，也取消了補(bǔ)償彈簧。用該專利生產(chǎn)的減速機(jī)效率高達(dá)0.92－0.96，承載能力也大。但是，活齒使用的還是“具有直線齒廓的楔形平面齒頭”，即只截取了理論所需的包絡(luò)曲線的近似直線的部分，省去了曲線部分，使嚙合過程的后期出現(xiàn)較大的間隙，不但減小了重合度，尤其是使得傳動(dòng)的噪音較大，成為推廣應(yīng)用中的較大障礙。本發(fā)明的任務(wù)是尋求一種新的活齒齒廓，這種齒廓既能保留原活齒針輪傳動(dòng)不需加工特殊曲線齒廓的優(yōu)點(diǎn)，又能克服由于只用直線齒廓而與所需的理論曲線相差太大，從而使傳動(dòng)噪音較大的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的內(nèi)容是以偏心輪(12)、外套滾動(dòng)軸承(13)和激波盤(14)裝于輸入軸(11)上組成的激波器，驅(qū)動(dòng)一組裝于活齒盤(32)的徑向孔槽(39)中可作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的Zh個(gè)柱形活齒(33)，使之與裝于針齒盤(20)上的一組Zg個(gè)針齒(22)相嚙合，其中Zh＝Zg±1從而形成少齒差活齒傳動(dòng)。其中活齒齒頭兩側(cè)的齒廓曲線是在活齒與針齒等速共軛時(shí)的理論包絡(luò)曲線上，選取A，B，C，D四點(diǎn)，將AB連成一條傾斜角為α的直線；以B，C，D連成一條圓弧，圓弧的中心為O，半徑為r，如圖3所示。此圓弧和直線相銜接。以此圓弧和直線作為活齒的齒廓，在傳動(dòng)參數(shù)針齒圓直徑Dg，針齒直徑dg，激波器直徑Dj，偏心矩E(如圖2所示)和A，B，C，D四個(gè)擬合點(diǎn)的位置選擇得當(dāng)時(shí)，能在極高的精度范圍內(nèi)取代理論齒廓曲線，實(shí)現(xiàn)等速共軛傳動(dòng)。齒廓曲線還與齒底的結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般有平面、球面和柱面，以平面為好。齒體一般為圓柱體或棱柱體，如圖4所示。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是以直線一圓弧作為活齒的齒廓，既保留了原活齒針輪傳動(dòng)不需加工特殊齒廓，工藝性良好的優(yōu)點(diǎn)，又能提高嚙合精度，減少間隙，有效地降低傳動(dòng)噪音，克服活齒針輪傳動(dòng)在實(shí)際推廣使用中的障礙，同時(shí)還可以增大重合度，使傳動(dòng)承載能力高、效率高的特點(diǎn)能進(jìn)一步發(fā)揮。


圖1.表示新型齒廓活齒針輪傳動(dòng)裝置的側(cè)剖視圖。
圖2.表示新型齒廓活齒針輪傳動(dòng)裝置的幾何關(guān)系。
圖3.表示直線一圓弧齒廓與理論齒廓曲線的擬合。
圖4.表示活齒的結(jié)構(gòu)，4a為圓柱活齒，4b為棱柱型活齒。
最佳實(shí)施例下面結(jié)合本發(fā)明的最佳實(shí)施例“新型齒廓活齒針輪減速機(jī)”對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參看圖1。
本實(shí)施例由輸入軸(11)偏心輪(12)滾動(dòng)軸承(13)激波盤(14)組成激波器，用滾動(dòng)軸承(15)、(16)簡支于機(jī)座(40)和輸出軸(31)上。由輸出軸(31)活齒盤(32)活齒(33)和支承盤(34)組成活齒齒輪，用滾動(dòng)軸承(35)、(36)簡支于機(jī)座(40)上?；铨X的齒頭為直線一圓弧齒廓，齒體為圓柱形。由針齒盤(20)針齒銷(21)和針齒套(22)組成固齒齒輪(即針輪)直接裝于機(jī)座(40)上與機(jī)座形成一體。這樣激波器，活齒齒輪和固齒齒輪(即針輪)同軸地裝于機(jī)座內(nèi)。當(dāng)輸入軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，激波盤(14)被偏心輪(13)驅(qū)動(dòng)作平面運(yùn)動(dòng)，激波盤再周期性地激發(fā)裝于活齒盤(32)中的Zh個(gè)活齒(33)向外作徑向運(yùn)動(dòng)，活齒頭部一側(cè)的直線一圓弧齒廓和Zg±1針齒套(22)同時(shí)發(fā)生等速共軛，形成蛇腹蠕動(dòng)式的切向波，驅(qū)動(dòng)活齒齒輪和針輪之間實(shí)現(xiàn)少齒差錯(cuò)齒減速傳動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)i＝Zh的傳動(dòng)。活齒的徑向返回是針齒與另一側(cè)的直線一圓弧齒廓嚙合實(shí)現(xiàn)的。由于是采用圓柱形活齒，為了防止活齒與針齒套(22)在脫離嚙合的一瞬間產(chǎn)生沿其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，影響正常嚙入，在活齒上做有小平面(37)，并在活齒盤內(nèi)裝有限位環(huán)(38)以保持活齒正常嚙入。
為了使減速機(jī)內(nèi)部受力均衡，本實(shí)施例采用了雙排活齒對(duì)稱安裝的結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)偏心輪(12)相錯(cuò)180°，兩排活齒相錯(cuò)半個(gè)孔距，而針齒可兩排共用也可分作兩排。
權(quán)利要求1.一種活齒針輪傳動(dòng)裝置，包括激波器由偏心輪外套滾動(dòng)軸承組成，尺寸較大時(shí)外面可再套一激波盤.活齒齒輪由開有Zh個(gè)徑向孔的活齒盤和裝于孔中的Zh個(gè)活齒組成.固齒齒輪由一個(gè)沿圓周開有Zg個(gè)軸向孔的針齒盤和插入孔中的Zg個(gè)帶套或不帶套的圓柱銷組成，簡稱針輪.其中Zh=Zg±1.一般以激波器作輸入件，當(dāng)活齒齒輪作輸出件時(shí)，傳動(dòng)比i=Zh.當(dāng)固齒齒輪作輸出件時(shí)，傳動(dòng)比i=Zg.本發(fā)明的特征在于活齒頭部兩側(cè)的齒廓都是由一段直線和一段圓弧相銜接而構(gòu)成.直線的斜角α，圓弧的半徑r極其中心的位置D以及與直線的銜接點(diǎn)的位置均根據(jù)活齒與針齒作等速共軛運(yùn)動(dòng)時(shí)針齒圓弧的包絡(luò)曲線相擬合而確定，即在理論齒廓曲線上取A，B，C，D四點(diǎn).A，B兩點(diǎn)連接傾斜α角的直線，B，C，D三點(diǎn)連成一圓弧.其中心為O半徑為r。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的新型齒廓活齒針輪減速機(jī)，其特征在于當(dāng)傳動(dòng)比一定時(shí)，其活齒齒廓曲線的幾何參數(shù)可以通過改變針齒分布圓直徑Dg、針齒直徑dg、激波器直徑Dj和偏心距E調(diào)整，使齒廓的主要幾何參數(shù)齒頭角α選在35°到55°之間，而以45°最好?；铨X的理論長度T亦根據(jù)上述參數(shù)計(jì)算得出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的新型齒廓活齒針輪減速機(jī)，其特征在于活齒的齒體，可以是圓柱形，也可以是棱柱形，當(dāng)用圓柱形時(shí)，柱體上應(yīng)有定位平面，以防止活齒在脫離嚙合的瞬間產(chǎn)生繞其軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)用棱柱形時(shí)，以矩型截面棱柱為好。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的新型齒廓活齒針輪減速機(jī)，其特征還在于直線一圓弧齒廓與理論齒廓的近似性和活齒的底部結(jié)構(gòu)有關(guān)，活體的底部可以是平面，柱面或球面，而以平面為最好。
專利摘要本裝置屬于機(jī)械傳動(dòng)裝置。
活齒針輪傳動(dòng)是一種傳動(dòng)比大，效率高，承載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性好的一種機(jī)械傳動(dòng)裝置，由于不需要特別的輸出機(jī)構(gòu)，從而克服了擺線減速機(jī)的主要弱點(diǎn)，在重載傳動(dòng)中更具有優(yōu)越性。
本裝置采用直線—圓弧作為活齒齒廓，在保持良好工藝性的條件下，實(shí)現(xiàn)更為近似的理論共軛嚙合，比簡單直線活齒齒廓承載能力更高，也降低了噪音。
本裝置適于設(shè)計(jì)成通用系列減速機(jī)，也可用作各種專業(yè)機(jī)械或?qū)Ｓ迷O(shè)備的傳動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)F16H1/02GK2133713SQ92225208
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月22日
發(fā)明者陳智 申請(qǐng)人:陳智