專利名稱：高承載活齒減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高承載活齒減速器，它包括位于同一回轉(zhuǎn)軸線上的活齒輪、激波器。
作為機(jī)械傳動(dòng)減速手段，目前主要是通過皮帶、鏈條、齒輪、蝸桿蝸輪、擺線針輪、諧波齒輪等結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。但上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都有其固有的缺欠，諸如擺線針輪的加工難度大、精度要求得高，而且擺線減速器還因各設(shè)計(jì)參數(shù)間相互制約，綜合承載能力低、傳遞功率有限；諧波齒輪對(duì)材料要求嚴(yán)格，工藝復(fù)雜，不適合大功率傳動(dòng)。
本實(shí)用新型目的是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且傳動(dòng)中實(shí)際嚙合齒數(shù)多、承載能力強(qiáng)的活齒減速器。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)方案為它與現(xiàn)有技術(shù)一樣，包括位于同一回轉(zhuǎn)軸線上的活齒輪、激波器，其中活齒輪由Zg±1個(gè)活齒等分地沿徑向插裝在園環(huán)狀針齒盤內(nèi)，每個(gè)活齒可在激波器作用下沿自身軸向伸縮。但其特點(diǎn)是a.被活齒輪嚙合傳動(dòng)部件不是針輪而是一個(gè)與活齒輪同一回轉(zhuǎn)軸心的內(nèi)齒圈，其齒數(shù)為Zg。b.激波器由輸入軸、激波凸輪和柔性軸承所構(gòu)成，激波凸輪外沿形狀是由兩條按極坐標(biāo)方程
相同曲線對(duì)稱合成的，柔性軸承是結(jié)構(gòu)與普通滾動(dòng)軸承相同，但內(nèi)、外環(huán)壁薄至可在激波凸輪作用下變形為與凸輪外沿相同形狀的軸承。
在以上述基本方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型時(shí)，其激波凸輪外沿形狀可由所述的極坐標(biāo)方程繪出的兩條相同曲線對(duì)稱合成后，在它們兩端結(jié)合處再以園弧予以園滑而成型。
在實(shí)踐中，激波器與活齒輪可為雙排結(jié)構(gòu)，兩個(gè)激波器相錯(cuò)180°排布。活齒頭部由兩個(gè)平面相交成楔形，楔角為60°～90°，或由兩個(gè)園柱面相交而成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于由于激波凸輪外形是按完全嚙合而設(shè)計(jì)的曲線，所以在實(shí)踐中除了兩端園弧過渡區(qū)外，激波凸輪均可保證活齒與內(nèi)齒圈正確地嚙合，因此承載能力得以很大提高，很適合于低速、特大扭矩傳動(dòng)的情況下應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型內(nèi)齒圈齒形加工原理示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步敘述參照
圖1、以內(nèi)齒圈10取代針輪結(jié)構(gòu)；激波器由輸入軸4、激波凸輪5、柔性軸承6組成；活齒輪由活齒盤8、活齒9及輸出軸組成，活齒盤8與輸出軸之間以螺栓或其它形式連接。活齒9頭部有兩種形式一是由兩平面相交構(gòu)成楔形，楔角可為60°～90°；另一是由兩園柱面相交而成。在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，可設(shè)計(jì)激波器與活齒輪為雙排結(jié)構(gòu)，兩個(gè)激波器相錯(cuò)180°排布，這可利于整機(jī)平衡。
作為本實(shí)用新型的內(nèi)齒圈設(shè)計(jì)原理如圖2所示由齒圈園心處與通過某個(gè)內(nèi)齒頂?shù)陌霃匠搔陆亲鲆婚L(zhǎng)度為a的直線段OA；以A點(diǎn)為園心、A至上述齒頂B的距離為半徑，做園弧即為該內(nèi)齒的側(cè)齒形。在此圖中，由齒圈園心到齒頂距離OB長(zhǎng)度為R；1為活齒長(zhǎng)度；b為柔性軸承內(nèi)外半徑差。
下面再參照
圖1、2，說明激波凸輪5的外形形成原理設(shè)活齒9與內(nèi)齒圈10的相應(yīng)各齒均處于接觸狀態(tài)，可求出一個(gè)各活齒9齒尖所在曲線的極坐標(biāo)方程ρ=acos(B+θn)+a2cos2(B+θn)+(R2-a2)]]>－1－b(0≤θ≤π)式中參數(shù)a、R、β皆為圖2中所注含義，n為內(nèi)齒圈10的齒數(shù)。以上述方程再減去活齒9的長(zhǎng)度1和柔性軸承6的內(nèi)外半徑差b，就得到了激波凸輪5的一側(cè)曲線方程，將兩條這樣的曲線對(duì)稱地組合起來即可為整個(gè)凸輪5外沿的曲線了，但此時(shí)兩條曲線相互結(jié)合的兩端處是兩個(gè)尖點(diǎn)，而這種尖點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致外套的柔性軸承6的曲率突變而有損于軸承6的壽命。因此，可選擇適當(dāng)曲率的兩段園弧對(duì)上述兩個(gè)結(jié)合處予以園滑過渡，這樣所得到的凸輪5外沿形狀就非常相似一個(gè)園，運(yùn)行時(shí)，除園弧過渡區(qū)外，激波凸輪5均可保證活齒9與內(nèi)齒圈10正確地嚙合。
至于柔性軸承6，其結(jié)構(gòu)與普通滾動(dòng)軸承相同，只是其內(nèi)、外壁的厚度較薄，軸承6的內(nèi)環(huán)可在凸輪5的強(qiáng)制作用下變形成了與凸輪5外沿相同的形狀；同時(shí)其外環(huán)也成了激波凸輪5外形的等距曲線。實(shí)施中，軸承6的外環(huán)外面可再加一層抗彎環(huán)，以改善薄壁的受力情況。當(dāng)軸承6內(nèi)徑較小時(shí)，可取消內(nèi)環(huán)，直接以凸輪5的外表面作用于滾動(dòng)體。
由圖可知，本實(shí)用新型中，內(nèi)齒圈、活齒輪、激波器三者的幾何軸心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心是相重合的。三部分中任固定其一，其余兩部分即構(gòu)成主從傳動(dòng)。設(shè)計(jì)時(shí)，內(nèi)齒圈10的齒數(shù)為Zg，活齒9的齒數(shù)為Zh，Zh＝Zg±1。當(dāng)活齒9固定時(shí)，傳動(dòng)比為i＝±Zg。
權(quán)利要求1.高承載活齒減速器，包括位于同一回轉(zhuǎn)軸線上的活齒輪、激波器，其中活齒輪由Zg±1個(gè)活齒等分地沿徑向插裝在園環(huán)狀活齒盤內(nèi)，每個(gè)活齒可在激波器作用下沿自身軸向伸縮，其特征是a.被活齒輪嚙合傳動(dòng)部件是一個(gè)與其同一回轉(zhuǎn)軸心的內(nèi)齒圈，其齒數(shù)是Zg；b.激波器由輸入軸、激波凸輪和柔性軸承所構(gòu)成，激波凸輪外沿形狀是由兩條按極坐標(biāo)方程ρ=acos(B+θn)+a2cos2(B+θn)+(R2-a2)]]>－1－b(0≤θ≤π)得到的相同曲線對(duì)稱合成的，柔性軸承結(jié)構(gòu)與普通滾動(dòng)軸承相同，但內(nèi)、外環(huán)壁薄至可在激波凸輪作用下變形為與凸輪外沿相同形狀的軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速器，特征是其激波凸輪外沿形狀是由所述的極坐標(biāo)方程繪出的兩條相同曲線對(duì)稱合成后，在它們兩端結(jié)合處又以園弧予以園滑而成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減速器，其特征是激波器和活齒輪為雙排結(jié)構(gòu)，兩個(gè)激波器相錯(cuò)180°排布。
專利摘要高承載活齒減速器，它由內(nèi)齒圈、活齒輪、激波器組成，激波器外形由方程
文檔編號(hào)F16H3/02GK2144212SQ92235668
公開日1993年10月20日 申請(qǐng)日期1992年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月26日
發(fā)明者李桐謀 申請(qǐng)人:李桐謀