一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器制造技术

本发明专利技术提供一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，包括输入轴、固定活齿轮、过渡活齿轮、输出活齿轮、一级钢球活齿、二级钢球活齿、机械平衡滚动体、密排钢球等。其传动机构是由一个双级差动摆线活齿传动单元构成，用过渡活齿轮的运动作为二级传动部分的输入；在过渡活齿轮外侧安装一个机械平衡滚动体，用于降低整机的转动惯量，并增加刚度；在减速器输出端采用密排钢球轴承的结构，降低了加工成本；摆线滚道采用根切齿面滚道或组合齿面滚道，由于根切齿面滚道可看做组合齿面滚道的一个特殊形式，故以下统称摆线滚道为“组合齿面滚道”；组合齿面滚道分为内摆线滚道和外摆线滚道，故可排列组合出十六种构型，构型方式灵活多变、传动比范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器
本专利技术涉及活齿传动
，特别涉及一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器。
技术介绍
本专利技术针对传统摆线活齿传动结构设计的不足，开创性地提出了根切齿面滚道活齿传动技术和组合齿面滚道活齿传动技术。其中，严格意义上讲，根切齿面滚道活齿传动技术也可归类为组合齿面滚道活齿传动技术的一种。上述技术较传统摆线活齿传动而言，相同尺寸下，活齿数量更多，传动比更大，基本达到全齿整周啮合受力，其综合性能均优于传统的摆线活齿传动结构；与摆线针轮传动结构相比，根切摆线活齿传动具有制造更简单、零部件更少、装配简单、使用寿命更长、承载能力和抗冲击能力更大等优点。具有代表性的，如专利号为202010012353.9提出的《一种双级封闭式根切摆线活齿减速器》，以及专利号为202010178794.6提出的《一种组合齿面活齿传动啮合副及其生成方法》等。由于摆线活齿传动机构的驱动件为偏心构件，具有较大地转动惯量，故而，高速重载工作条件下，整机振动问题成了一个亟待有效解决的棘手问题，现有的常见方法是对机构进行机械平衡配重，这加大了零件结构设计及制造难度。对此，本专利技术另辟蹊径，在传动机构中加入了机械平衡滚动体，在有效解决振动问题的同时，巧妙地将整机关联为一个整体，较之前的构型，提高刚度的同时，输出端轴承设计更加灵活，也进一步提高了整机的扭矩/体积比。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，其传动机构是由一个双级差动根切摆线活齿传动单元构成的，用一级传动部分的输入和输出运动(通过过渡活齿轮传递)同时作为二级传动部分的输入；在过渡活齿轮外侧安装一个机械平衡滚动体，用于降低整机的转动惯量，并增加刚度；在减速器输出端采用密排钢球轴承的结构，降低了加工成本；摆线滚道采用根切齿面滚道或组合齿面滚道，由于根切齿面滚道可看做组合齿面滚道的一个特殊形式，故以下统称摆线滚道为“组合齿面滚道”；组合齿面滚道分为内摆线滚道和外摆线滚道，故可排列组合出十六种构型，构型方式灵活多变、传动比范围广是本专利技术的固有属性，依托这些属性，本专利技术具备诸多优点，适用性极强。本专利技术所使用的技术方案是：一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，包括输入轴、固定活齿轮、一级钢球活齿、过渡活齿轮、机械平衡滚动体、壳体、端盖、密排钢球、输出活齿轮、二级钢球活齿、第一轴承、第二轴承，其特征在于：所述的端盖和固定活齿轮分别固定安装在壳体两侧；输出活齿轮铰接在端盖上；端盖与输出活齿轮之间装配有一圈沿圆周均布的、彼此球面相切的密排钢球；输入轴两端分别通过一个第一轴承铰接在固定活齿轮和输出活齿轮上；输入轴中间铰接有一个第二轴承；第二轴承上铰接有一个过渡活齿轮；过渡活齿轮与壳体之间的偏心圆环状空间内安装有一个机械平衡滚动体，机械平衡滚动体分别与过渡活齿轮外壁以及壳体内壁接触配合；过渡活齿轮与固定活齿轮之间啮合有一圈正整数个沿圆周均布的一级钢球活齿；过渡活齿轮与输出活齿轮之间啮合有一圈正整数个沿圆周均布的二级钢球活齿。进一步地，端盖通过正整数个沿圆周均布的第二螺钉固定安装在壳体一侧；固定活齿轮通过正整数个沿圆周均布的第二螺钉固定安装在壳体另一侧；塞子通过紧定螺钉固定安装在端盖上；密封圈固定安装在端盖上，且密封了端盖与输出活齿轮之间的缝隙；输入轴、第一轴承和输出活齿轮之间的空间内安装有一个密封环；输入轴、第一轴承和固定活齿轮之间的空间内安装有另一个密封环。进一步地，端盖上的塞孔和定位孔分别用于安装塞子和紧定螺钉；端盖和塞子与所有密排钢球的接触配合面为第一密排滚道的滚道面。进一步地，输出活齿轮上有第二密排滚道和第四活齿啮合副；第二密排滚道用于与密排钢球的配合；第四活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与二级钢球活齿啮合；过渡活齿轮两侧分别有第二活齿啮合副和第三活齿啮合副；第二活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与一级钢球活齿啮合；第三活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与二级钢球活齿啮合；固定活齿轮上有第一活齿啮合副；第一活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与一级钢球活齿啮合。进一步地，与所有一级钢球活齿啮合的第一活齿啮合副和第二活齿啮合副必须同时包含活齿槽和活齿滚道；与所有二级钢球活齿啮合的第三活齿啮合副和第四活齿啮合副必须同时包含活齿槽和活齿滚道。进一步地，与一级钢球活齿啮合的活齿槽数量与一级钢球活齿相同，且活齿槽槽面为包裹住一级钢球活齿的球面；与一级钢球活齿啮合的活齿滚道对应的啮合曲线为一级啮合曲线，一级啮合曲线可以是内摆线，也可以是外摆线；与二级钢球活齿啮合的活齿槽数量与二级钢球活齿相同，且活齿槽槽面为包裹住二级钢球活齿的球面；与二级钢球活齿啮合的活齿滚道对应的啮合曲线为二级啮合曲线，二级啮合曲线可以是内摆线，也可以是外摆线；在一级钢球活齿的啮合副或二级钢球活齿的啮合副中，当啮合曲线为内摆线时，活齿滚道波数比活齿槽槽数多一，反之，当啮合曲线为外摆线时，活齿滚道波数比活齿槽槽数少一。进一步地，活齿滚道为根切齿面滚道或组合齿面滚道；当啮合曲线为内摆线时，活齿滚道为根切齿面内摆线滚道或组合齿面内摆线滚道；当啮合曲线为外摆线时，活齿滚道为根切齿面外摆线滚道或组合齿面外摆线滚道；根切齿面滚道是由可造成齿面根切的钢球活齿的球心沿着啮合曲线运动一周后，钢球活齿齿面的运动轨迹包络面与滚道所在构件的相交面；组合齿面滚道是由多组数量相同但种类不同的齿面沿圆周均布彼此连接组合而成的齿面，所有齿面对应的啮合曲线取并集，将构成一条完整的啮合曲线，如内摆线或外摆线。当啮合曲线为内摆线时，其在平面直角坐标系中的参数方程为：i＝1或2当啮合曲线为内摆线时，其在平面直角坐标系中的参数方程为：i＝1或2以上各式中，A-过渡活齿轮与固定活齿轮的偏心距，即过渡活齿轮轴线与固定活齿轮轴线之间的距离；R1-一级钢球活齿分布圆半径；Zc1-一级钢球活齿所在滚道的波数；R2-二级钢球活齿分布圆半径；Zc2-二级钢球活齿所在滚道的波数。进一步地，输入轴包括第一轴段、偏心轴段、第二轴段和内花键，其中，第一轴段和第二轴段同轴线，用于铰接第一轴承；偏心轴段用于铰接第二轴承；内花键用于对外连接驱动装置；一级钢球活齿所在的活齿滚道波幅与二级钢球活齿所在的活齿滚道波幅相等，且均等于偏心轴段相对于第一轴段或第二轴段的偏心距。进一步地，机械平衡滚动体由一个保持架和正整数个直径从小到大的不同规格的滚柱组成；滚柱安装在保持架对应的滚柱槽内，所有滚柱分别同时与过渡活齿轮外壁及壳体内壁接触配合；所有滚柱可以沿圆周均布，也可以沿圆周不均布，不同滚柱之间的材料可以采用相同的，也可以采用不同的，但所有滚柱与保持架构成的机械平衡滚动体，和过渡活齿轮、第二轴承、输入轴构成的整体结构的重心，处于减速器的中心轴线上。进一步地，第一密排滚道的滚道半径Rd1、第一密排滚道的滚道径向半径Rf1、第二密排滚道的滚道半径Rd2、第二密排滚道的滚道径向半径Rf2、密排钢球的半径Rm、密排钢球球心所在圆的半径Rf0以及密排钢球个数Nm需同时满本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，包括输入轴、固定活齿轮、一级钢球活齿、过渡活齿轮、机械平衡滚动体、壳体、端盖、密排钢球、输出活齿轮、二级钢球活齿、第一轴承14、第二轴承，其特征在于：所述的端盖和固定活齿轮分别固定安装在壳体两侧；输出活齿轮铰接在端盖上；端盖与输出活齿轮之间装配有一圈沿圆周均布的、彼此球面相切的密排钢球；输入轴两端分别通过一个第一轴承14铰接在固定活齿轮和输出活齿轮上；输入轴中间铰接有一个第二轴承；第二轴承上铰接有一个过渡活齿轮；过渡活齿轮与壳体之间的偏心圆环状空间内安装有一个机械平衡滚动体，机械平衡滚动体分别与过渡活齿轮外壁以及壳体内壁接触配合；过渡活齿轮与固定活齿轮之间啮合有一圈正整数个沿圆周均布的一级钢球活齿；过渡活齿轮与输出活齿轮之间啮合有一圈正整数个沿圆周均布的二级钢球活齿。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，包括输入轴、固定活齿轮、一级钢球活齿、过渡活齿轮、机械平衡滚动体、壳体、端盖、密排钢球、输出活齿轮、二级钢球活齿、第一轴承14、第二轴承，其特征在于：所述的端盖和固定活齿轮分别固定安装在壳体两侧；输出活齿轮铰接在端盖上；端盖与输出活齿轮之间装配有一圈沿圆周均布的、彼此球面相切的密排钢球；输入轴两端分别通过一个第一轴承14铰接在固定活齿轮和输出活齿轮上；输入轴中间铰接有一个第二轴承；第二轴承上铰接有一个过渡活齿轮；过渡活齿轮与壳体之间的偏心圆环状空间内安装有一个机械平衡滚动体，机械平衡滚动体分别与过渡活齿轮外壁以及壳体内壁接触配合；过渡活齿轮与固定活齿轮之间啮合有一圈正整数个沿圆周均布的一级钢球活齿；过渡活齿轮与输出活齿轮之间啮合有一圈正整数个沿圆周均布的二级钢球活齿。


2.如权利要求1所述的一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，其特征在于：端盖通过正整数个沿圆周均布的第二螺钉固定安装在壳体一侧；固定活齿轮通过正整数个沿圆周均布的第二螺钉固定安装在壳体另一侧；塞子通过紧定螺钉固定安装在端盖上；密封圈固定安装在端盖上，且密封了端盖与输出活齿轮之间的缝隙；输入轴、第一轴承和输出活齿轮之间的空间内安装有一个密封环；输入轴、第一轴承和固定活齿轮之间的空间内安装有另一个密封环。


3.如权利要求1所述的一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，其特征在于：端盖上的塞孔和定位孔分别用于安装塞子和紧定螺钉；端盖和塞子与所有密排钢球的接触配合面为第一密排滚道的滚道面。


4.如权利要求1所述的一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，其特征在于：输出活齿轮上有第二密排滚道和第四活齿啮合副；第二密排滚道用于与密排钢球的配合；第四活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与二级钢球活齿啮合；过渡活齿轮两侧分别有第二活齿啮合副和第三活齿啮合副；第二活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与一级钢球活齿啮合；第三活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与二级钢球活齿啮合；固定活齿轮上有第一活齿啮合副；第一活齿啮合副为活齿槽或活齿滚道，用于与一级钢球活齿啮合。


5.如权利要求4所述的一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，其特征在于：与所有一级钢球活齿啮合的第一活齿啮合副和第二活齿啮合副必须同时包含活齿槽和活齿滚道；与所有二级钢球活齿啮合的第三活齿啮合副和第四活齿啮合副必须同时包含活齿槽和活齿滚道。


6.如权利要求5所述的一种机械平衡组合齿面滚道摆线活齿减速器，其特征在于：与一级钢球活齿啮合的...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫济东，邢鹏达，
申请(专利权)人：河南烛龙高科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41