專利名稱：圓盤式三波發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于三波諧波齒輪傳動(dòng)的圓盤式三波發(fā)生器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種圓盤式三波發(fā)生器，它包括偏心套筒，軸承，所述的偏心套筒至少有三個(gè)，偏心套筒的外圓面和內(nèi)圓面具有偏心距e，它們的縱向?qū)ΨQ面彼此相距120°，沿輸入軸的圓周方向均布，每個(gè)偏心套筒外圓面相對(duì)于內(nèi)圓面的偏心方向均從輸入軸的軸心指向外側(cè)，并沿輸入軸的圓周方向均布；偏心套筒通過鍵與輸入軸連接，各偏心套筒的外圓面分別裝配軸承，軸承內(nèi)圈與偏心套筒外圓面緊配合。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，快速啟動(dòng)性能好，改善柔輪應(yīng)力狀況，從而提高柔輪疲勞壽命。
圖2a為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例圖2b圖2a的A-A向視圖圖3a為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例圖3b為圖3a的B-B向視圖本實(shí)用新型中，當(dāng)采用圓盤時(shí)，該圓盤的半徑，以及其中心與波發(fā)生器中心的偏心距e可采用以下公式確定，其推導(dǎo)如下如


圖1所示，將柔輪簡化為光滑圓柱殼體，波發(fā)生器中的三圓盤沿柔輪的圓周方向均布。圖中Wo-柔輪徑向變形量；r-柔輪中性面半徑；R-圓盤的計(jì)算半徑；e-圓盤幾何中心相對(duì)于波發(fā)生器中心的偏心距；γ-柔輪在圓盤上的包角；X1-柔輪截面B中的彎矩；-未變形柔輪中性面上任一點(diǎn)的角坐標(biāo)；X2，X3-柔輪截面B中法向力的兩個(gè)分力(剪力為零)。
根據(jù)柔輪的彈性方程d2w/d2+w＝-Mr2/(EIx)求解出柔輪的徑向位移表達(dá)式在0≤≤γ區(qū)段上w1＝A1sin+A2cos-r2(1/R-1/r)在γ≤≤π/3區(qū)段上w2＝B1sin+B2cos-[r2/(EIx)](X1+2rX2) 當(dāng)＝0時(shí)，(1)w1＝wo，(2)dw1/d＝0，故A1＝0，A2＝wo+r2(1/R-1/r) (1)當(dāng)＝γ時(shí)，有v1＝v2成立，經(jīng)過整理得到下式-A2sinγ＝(B1+B4)cosγ-(B2+B3)sinγ+B3γcosγ+B4γsinγ+B5γ-πr2(1/R-1/r)/3-B6(2)令D＝3[(B1+B4)cosγ-(B2+B3)sinγ+B3γcosγ+B4γsinγ+B5γ-B6+A2sinγ]/(πA2)
(3)由式(1)、式(2)，有r2(1/R-1/r)＝[wo+r2(1/R-1/r)]D，若令CR＝D/(1-D)，即得圓盤計(jì)算半徑R＝r2/(r+CRwo) (4)易知偏心距為e＝r+wo-R (5)CR與包角γ的對(duì)應(yīng)關(guān)系為當(dāng)柔輪包角γ在10°-20°范圍內(nèi)時(shí)，圓盤系數(shù)CR隨包角γ的變化如表1所示。
表1

具體實(shí)施方式
圖2a、圖2b中，3、6、9為三個(gè)偏心套筒，上述三個(gè)套筒的外圓面和內(nèi)圓面具有偏心距e，它們的縱向?qū)ΨQ面彼此相距120°，并沿軸14的圓周方向均布，每個(gè)偏心套筒外圓面相對(duì)于內(nèi)圓面的偏心方向均從輸入軸14的軸心指向外側(cè)，并沿輸入軸14的圓周方向均布。三個(gè)偏心套筒3、6、9通過鍵15與輸入軸14連接，偏心套筒3、6、9的外圓面分別裝配有軸承4、7、10，軸承內(nèi)圈通過緊配合或其他方式在偏心套筒外圓面上軸向定位，軸承4、7、10的外圈分別通過緊配合裝配圓盤5、8、11，檔板12和檔板2分別位于左右兩側(cè)，并通過擋圈13或螺母1實(shí)現(xiàn)偏心套筒3、6、9和軸承4、7、10的軸向定位，這樣，三個(gè)軸承4、7、10與三個(gè)圓盤5、8、11的幾何中心相對(duì)于輸入軸14的軸心的偏心距均為e，并從輸入軸14的軸心指向外側(cè)，沿圓周方向均布，由此形成圓盤式三波發(fā)生器。上述結(jié)構(gòu)中，可以使偏心套筒的厚度應(yīng)略大于軸承的寬度，圓盤的厚度等于軸承的厚度，以使軸承外側(cè)和圓盤相對(duì)于偏心套筒能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
動(dòng)作及使用情況當(dāng)輸入軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在偏心套筒3、6、9和軸承4、7、10的作用下，圓盤5、8、11沿柔輪的內(nèi)圓面或抗彎環(huán)的內(nèi)圓面滾動(dòng)，使柔輪沿圓周方向?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)的機(jī)械波，并與剛輪嚙合，實(shí)現(xiàn)三波諧波齒輪傳動(dòng)。
圖3所示軸承外圈不裝有圓盤的三波發(fā)生器，其基本結(jié)構(gòu)與圖2相同，只是軸承的外圈不裝有圓盤，軸承的外圈直接與柔輪的內(nèi)圓面或抗彎環(huán)的內(nèi)圓面接觸。這樣，可以使該發(fā)生器用于具有較小內(nèi)徑的柔輪。
本實(shí)用新型中，偏心套筒的數(shù)量至少為三個(gè)，也可以是五個(gè)(為了克服載荷不平衡)，當(dāng)設(shè)置五個(gè)圓盤時(shí)，其安裝位置(參照?qǐng)D2)，所增加的兩個(gè)圓盤、偏心套筒和軸承，它們相對(duì)于圓盤11分別與圓盤8與5，偏心套筒6與3以及軸承7與4相對(duì)稱。
權(quán)利要求1.一種圓盤式三波發(fā)生器，它包括偏心套筒，軸承，其特征在于所述的偏心套筒至少有三個(gè)，偏心套筒的外圓面和內(nèi)圓面具有偏心距e，它們的縱向?qū)ΨQ面彼此相距120°，沿輸入軸的圓周方向均布，每個(gè)偏心套筒外圓面相對(duì)于內(nèi)圓面的偏心方向均從輸入軸的軸心指向外側(cè)，并沿輸入軸的圓周方向均布；偏心套筒通過鍵與輸入軸連接，各偏心套筒的外圓面分別裝配軸承，軸承內(nèi)圈與偏心套筒外圓面緊配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓盤式三波發(fā)生器，其特征在于所述的軸承外圓分別緊配合有圓盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓盤式三波發(fā)生器，其特征在于所述的偏心套筒為三個(gè)，并相應(yīng)配有三個(gè)軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓盤式三波發(fā)生器，其特征在于所述的圓盤計(jì)算半徑R與柔輪徑向變形量Wo、柔輪中性面半徑r之間的關(guān)系為R=r2(r+CRWo).]]>
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓盤式三波發(fā)生器，其特征在于圓盤幾何中心相對(duì)于波發(fā)生器中心的偏心距e與圓盤的計(jì)算半徑R、柔輪徑向變形量Wo、柔輪中性面半徑r之間的數(shù)量關(guān)系為e＝r+Wo-R。
專利摘要一種圓盤式三波發(fā)生器，它包括偏心套筒，軸承，所述的偏心套筒至少有三個(gè)，偏心套筒的外圓面和內(nèi)圓面具有偏心距e，它們的縱向?qū)ΨQ面彼此相距120°，沿輸入軸的圓周方向均布，每個(gè)偏心套筒外圓面相對(duì)于內(nèi)圓面的偏心方向均從輸入軸的軸心指向外側(cè)，并沿輸入軸的圓周方向均布；偏心套筒通過鍵與輸入軸連接，各偏心套筒的外圓面分別裝配軸承，軸承內(nèi)圈與偏心套筒外圓面緊配合。本發(fā)生器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，快速啟動(dòng)性能好，改善柔輪應(yīng)力狀況，從而提高柔輪疲勞壽命。
文檔編號(hào)F16H1/02GK2526592SQ0220552
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者辛洪兵, 鄭偉智 申請(qǐng)人:辛洪兵, 鄭偉智