一种可调式变齿厚摆线针轮传动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108533695A(43)申请公布日2018.09.14(21)申请号201810733713.7(22)申请日2018.07.06(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙坪坝沙正街174号(72)发明人杜雪松朱飞鸿朱才朝景艳胡瑞(74)专利代理机构重庆大学专利中心50201代理人唐开平(51)Int.Cl.F16H1/32(2006.01)F16H55/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种可调式变齿厚摆线针轮传动装置(57)摘要本发明一种可调式变齿厚摆线针轮传动装置，它包括壳体、端面轴承、曲轴、针齿和针齿壳，还包括变齿厚摆线轮和弹簧，变齿厚摆线轮的轮廓面为锥形面；变齿厚摆线轮中心孔与曲轴的偏心轴段组合装配，曲轴两端对应装入壳体中心孔和针齿壳中心孔的轴承上，针齿放置于针齿壳内的针齿槽，针齿同时与变齿厚摆线轮和针齿壳的针齿槽接触，弹簧套装在曲轴上，变齿厚摆线轮由弹簧轴向预紧。本发明具有以下技术效果：不需对变齿厚摆线轮进行齿廓修形，且能够使摆线针轮传动装置中所有针齿都与摆线轮保持接触，实现无侧隙啮合，零回差，还能够自动消除因工作磨损造成的齿侧间隙；同时变齿厚摆线轮有一半的轮齿参与啮合承力，显著提高了承载能力和传动精度。CN108533695ACN108533695A权利要求书1/1页1.一种可调式变齿厚摆线针轮传动装置，包括壳体(1)、端面轴承(2)、曲轴(3)、针齿(6)和针齿壳(7)，其特征是：还包括变齿厚摆线轮(5)和弹簧(4)，变齿厚摆线轮(5)的轮廓面为锥形面；变齿厚摆线轮(5)中心孔与曲轴(3)的偏心轴段组合装配，曲轴(3)两端对应装入壳体(1)中心孔和针齿壳(7)中心孔内，针齿(6)放置于针齿壳(7)内的针齿槽，针齿(6)同时与变齿厚摆线轮(5)和针齿壳(7)的针齿槽接触，针齿(6)为圆柱型针齿，针齿壳(7)的针齿槽为锥形布置的斜槽，针齿(6)轴线均匀分布于锥形面上，弹簧(4)套装在曲轴(3)上，变齿厚摆线轮(5)由弹簧(4)轴向预紧。2.根据权利要求1所述的可调式变齿厚摆线针轮传动装置，其特征是：变齿厚摆线轮(5)的齿面方程如下：式中，ψ是滚圆滚动的角度；是滚圆圆心O2绕Z1轴所摆过的角度；β滚圆与基圆轴线产生轴交角，e为D点Y2坐标绝对值；b为D点Z2坐标值，rz为针轮半径，r为滚圆半径，R为基圆半径。2CN108533695A说明书1/4页一种可调式变齿厚摆线针轮传动装置技术领域[0001]本发明属于精密减速器，具体涉及一种摆线针轮传动装置。背景技术[0002]摆线针轮传动装置是一种利用摆线齿轮和针齿啮合实现运动、动力传递的装置。从几何上看，理想的摆线针轮传动中，摆线齿轮与所有针齿都接触；从力学上看，有一半数目的针齿参与动力传递，因此，摆线针轮传动具有承载能力大、传动精度高、装置体积小等许多优点。目前，摆线针轮传动广泛地应用于工业机器人关节用高精密减速器，比如日本Nabtesc公司的RV减速器就采用了摆线传动。[0003]但是，由于制造误差、摆线轮修形以及工作磨损，实际摆线针轮传动中往往不是所有针齿都能与摆线轮接触，部分针齿与摆线齿轮之间存在间隙，仅有少数针齿与摆线轮相接触来传递动力，导致以下不良情况：(1)这几对相互接触的轮齿承受过大载荷而容易断裂及疲劳失效；(2)间隙产生针齿与摆线轮之间的冲击碰撞，发出噪声，引起振动；(3)间隙降低了摆线针轮传动精度和刚度。[0004]目前，国内外较多学者均采用修形方法解决上述问题。对摆线齿轮的传统修形方法有：移距修形、等距修形、转角修形。许多学者在这三种方法的基础上改进修形方法，例如，何卫东和李力行提出了对摆线齿轮进行负等距与负移距优化组合的修形方法；关天明提出了负移距+正等距修形方法，推导出了摆线齿轮最佳修形量的计算公式；赵博等提出了一种基于单齿无侧隙失配修形理论的抛物线修形方法。这些方法计算修形量复杂，对加工精度要求高，更重要地是，这些方法无法弥补摆线针轮传动过程中因磨损造成的间隙。发明内容[0005]针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题就是提供一种可调式变齿厚摆线针轮传动装置，它不需对变齿厚摆线轮进行齿廓修形，且能够使摆线针轮传动装置中所有针齿都与摆线轮保持接触，理论上能实现严格意义上的无侧隙啮合，零回差，还能够自动消除因工作磨损造成的齿侧间隙；同时变齿厚摆线轮有一半的轮齿参与啮合承力，从而显著提高承载能力和传动精度。[0006]本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，包括壳体、端面轴承、曲轴、针齿和针齿壳，还包括变齿厚摆线轮和弹簧，变齿厚摆线轮的轮廓面为锥形面；变齿厚摆线轮中心孔与曲轴的偏心轴段组合装配，曲轴两端对