大重合度內嚙合擺線齒輪機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及齒輪機構，具體涉及一種內嚙合擺線齒輪機構。
【背景技術】
[0002]擺線齒輪傳動出現很早，應用很廣，在漸開線齒輪傳動出現后，許多領域被后者代替，但擺線齒輪傳動仍在鐘表、儀器、鼓風機、壓縮機等領域占有重要甚至是主要位置。傳統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擺線組成，嚙合傳動時齒廓上任意一點的滑移率都相等，但對中心距誤差比較敏感。
[0003]內嚙合齒輪副由一個外齒輪和一個內齒輪組成，可以實現定軸或行星傳動。傳統的內齒輪副無論采用何種齒廓，其重合度一般不超過2，即同時嚙合齒數不超過2對，為了能夠承載或傳遞必要的扭矩，結構往往設計得很龐大。
[0004]擺線針輪傳動作為行星傳動的一種形式，其突出優點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，以之為基礎開發的擺線針輪減速機在精密、重型裝備領域獲得廣泛應用。近年來在工業機器人領域應用非常廣泛的RV減速機其核心部件也是擺線針輪機構。其缺點是零件多，結構及制造工藝復雜。目前國內機器人用高端RV減速機95%依靠進口。此外，從傳動原理上看，擺線輪與針齒嚙合狀態也不是十分理想，基本在針齒頂端一個小區域接觸，壓力角很大，受力不好。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種零件少、結構簡單、制造工藝易于實現且承載能力大幅提高的大重合度內嚙合擺線齒輪機構。
[0006]本發明的技術方案是:
[0007]—種大重合度內嚙合擺線齒輪機構，它由擺線內齒輪和設置在所述的擺線內齒輪內并與擺線內齒輪嚙合設置的擺線外齒輪組成，所述的擺線內齒輪和擺線外齒輪的嚙合線為圓弧，設嚙合線的圓弧半徑為r，所述的擺線內齒輪的節圓半徑為η和擺線外齒輪的節圓半徑為r2，則ri>r>r2，所述的嚙合線分別繞擺線內齒輪的節圓、擺線外齒輪的節圓純滾動時，所述的嚙合線上的一點分別生成兩齒輪齒頂齒廓。
[0008]本發明優點:
[0009]本發明傳動中有多對齒同時參與嚙合，且壓力角小，從而使得機構的承載能力大幅提高，齒輪齒根部分基本不參與嚙合，其齒廓可按照結構要求靈活設計，不存在根切等問題。本發明結構簡單，零件少，制造工藝易于實現。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的一種大重合度內嚙合擺線齒輪機構一種實施方式的結構示意圖；
[0011]圖2是本發明的一種大重合度內嚙合擺線齒輪機構另一種實施方式的結構示意圖；
[0012]圖3是圖2所示的結構的分解示意圖；
[0013]圖4是齒輪嚙合線與節圓關系示意圖；
[0014]圖5是齒頂齒廓形成原理，嚙合線分別繞擺線內齒輪的節圓與擺線外齒輪的節圓純滾動時，嚙合線上的一點P分別生成兩齒輪齒頂齒廓。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例加以詳細說明。
[0016]如附圖所示的一種大重合度內嚙合擺線齒輪機構，它由擺線內齒輪I和設置在所述的擺線內齒輪I內并與擺線內齒輪I嚙合設置的擺線外齒輪2組成，所述的擺線內齒輪I和擺線外齒輪2的嚙合線R(也稱為發生圓)為圓弧(圓心在點O)，設圓弧半徑為r，所述的擺線內齒輪I的節圓Ri半徑為ri(圓心在點οι)和擺線外齒輪2的節圓R2半徑為?(圓心在點02)，則ri>r>r2，所述的嚙合線R分別繞擺線內齒輪的節圓R1和擺線外齒輪的節圓1?2純滾動時，嗤合線上的一點P分別生成擺線內齒輪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]作為本發明的一種實施方式，所述的擺線外齒輪2為2個或多個并且結構相同，一個擺線內齒輪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構。
[0018]作為本發明的另外一種實施方式，所述的擺線外齒輪2為2個，兩個所述的擺線外齒輪2轉動配合套裝在作為運動輸入端的偏心軸3上，兩個所述的擺線外齒輪2的軸線I1、III徑向對稱地設置在偏心軸軸線I的兩側并且在偏心軸3上前后錯開設置，在兩個所述的擺線外齒輪2上對稱地開有多個孔，輸出機構4與偏心軸3同軸線I設置，在所述的輸出機構4上與所述的多個孔分別對應地設置有多個運動傳遞銷軸，所述的多個運動傳遞銷軸插在兩個所述的擺線外齒輪2上的多個孔內。作為本實施方式中的一種結構:所述的擺線內齒輪I為固定端，所述的輸出機構4為運動輸出端;或者作為本實施方式中的另一種結構:所述的擺線內齒輪I為運動輸出端，所述的輸出機構4為固定端。
[0019]本發明結構中可以通過調整嚙合線半徑，調節參與嚙合的齒對數。其最大值由擺線內、夕卜齒輪齒頂高決定。
[0020]實施例1
[0021]如圖1所示。
[0022]I—擺線內齒輪，齒數Z1 = 45，2—擺線外齒輪，齒數Z2 = 37，模數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，同時嚙合齒數都達到7對。
[0023]實施例2
[0024I I齒差行星齒輪機構，如圖2、3所示。
[0025]I 一擺線內齒輪，齒數Z1 = 40，2—擺線外齒輪，齒數Z2 = 39，模數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，使其分別與內齒輪I嚙合。假設擺線內齒輪I固定，偏心軸3作為輸入軸，即運動從其輸入，則擺線外齒輪2將作平面運動，即既繞擺線內齒輪I軸線作圓周平移運動，又因與擺線內齒輪I嚙合而繞自身軸線作回轉運動。4 一輸出機構，將擺線外齒輪2的回轉運動傳遞出去。本實施例中，傳動比為39。從圖2可見，幾乎所有齒都接觸，當然，實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，實際嚙合齒數一般能達到1/3以上。
【主權項】
1.一種大重合度內嚙合擺線齒輪機構，它由擺線內齒輪和設置在所述的擺線內齒輪內并與擺線內齒輪嚙合設置的擺線外齒輪組成，其特征在于:所述的擺線內齒輪和擺線外齒輪的嚙合線為圓弧，設嚙合線的圓弧半徑為r，所述的擺線內齒輪的節圓半徑為rdP擺線外齒輪的節圓半徑為K，則ri>r>r2，所述的嚙合線分別繞擺線內齒輪的節圓、擺線外齒輪的節圓純滾動時，所述的嚙合線上的一點分別生成兩齒輪齒頂齒廓。2.根據權利要求1所述的大重合度內嚙合擺線齒輪機構，其特征在于:所述的擺線外齒輪為2個或多個并且結構相同，一個擺線內齒輪同時與2個或多個相同的擺線外齒輪嚙合組成行星傳動機構。3.根據權利要求1或2所述的大重合度內嚙合擺線齒輪機構，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動配合套裝在作為運動輸入端的偏心軸上，兩個所述的擺線外齒輪的軸線徑向對稱地設置在偏心軸軸線的兩側并且在偏心軸上前后錯開設置，在兩個所述的擺線外齒輪上對稱地開有多個孔，輸出機構與偏心軸同軸線設置，在所述的輸出機構上與所述的多個孔分別對應地設置有多個運動傳遞銷軸，所述的多個運動傳遞銷軸插在兩個所述的擺線外齒輪上的多個孔內。4.根據權利要求3所述的大重合度內嚙合擺線齒輪機構，其特征在于:所述的擺線內齒輪為固定端，所述的輸出機構為運動輸出端;或者所述的擺線內齒輪為運動輸出端，所述的輸出機構為固定端。
【專利摘要】本發明公開了一種大重合度內嚙合擺線齒輪機構，它由擺線內齒輪和設置在所述的擺線內齒輪內并與擺線內齒輪嚙合設置的擺線外齒輪組成，所述的擺線內齒輪和擺線外齒輪的嚙合線為圓弧，設嚙合線的圓弧半徑為r，所述的擺線內齒輪的節圓半徑為r1和擺線外齒輪的節圓半徑為r2，則r1＞r＞r2,所述的嚙合線分別繞擺線內齒輪的節圓、擺線外齒輪的節圓純滾動時，所述的嚙合線上的一點分別生成兩齒輪齒頂齒廓。本發明傳動中有多對齒同時參與嚙合，且壓力角小，從而使得機構的承載能力大幅提高，齒輪齒根部分基本不參與嚙合，其齒廓可按照結構要求靈活設計，不存在根切等問題。本發明結構簡單，零件少，制造工藝易于實現。
【IPC分類】F16H55/17, F16H55/08, F16H1/32
【公開號】CN105508521
【申請號】CN201610011652
【發明人】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