一种多齿同时啮合的活齿传动装置.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CN108087498A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201611039859.9(22)申请日2016.11.21(71)申请人陈仕贤地址401520重庆市北碚区合川区文峰街文峰东城1栋17-3申请人陈勃刘婷婷(72)发明人陈仕贤陈勃刘婷婷(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250代理人张建纲(51)Int.Cl.F16H1/32(2006.01)F16H49/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种多齿同时啮合的活齿传动装置(57)摘要为了提高刚性啮合传动的承载能力，增加同时承载的齿数一直是专业人士努力研究的方向。但至今成功的多齿同时啮合的设计方案一直未能实现。本发明一种多齿同啮的刚性啮合传动装置，对活齿传动采用二维扩展啮合技术，将活齿传动的轮齿啮合扩展到活齿轮体轮廓之内，突破了传统的啮合参数范围限定，拟定全新的啮合参数组合方案，增大了固齿齿轮内齿的齿高，扩大了啮合范围。实体样机证实，本发明可实现30％的轮齿同时啮合传力。由于活齿传动都是双排对置使用，所以本发明可以使整个外齿圈中60％的轮齿都在同时啮合传力，实现了真正的多齿同啮的刚性啮合传动。CN108087498ACN108087498A权利要求书1/1页1.一种多齿同时啮合的活齿传动装置，包括：由偏心圆或凸轮机构组成的激波器，驱动一组装于活齿盘上可沿径向槽移动的带有滚套或不带滚套的圆柱形活齿，与固齿齿轮的内齿发生啮合，其特征在于：将固齿齿轮的内齿齿廓沿径向扩展到活齿齿轮轮体的轮廓尺寸范围以内的预留空间中，形成多齿同时啮合，并扩大传力面积，提高轮齿的承载能力。2.根据权利要求1所述的多齿同时啮合的活齿传动装置，其特征在于：结构设计突破了传统活齿传动激波器偏心量e与活齿直径dg的参数范围必须在e≤dg/4的限定，将偏心量e值扩展为dg/4＜e＜dg。3.根据权利要求1所述的多齿同时啮合的活齿传动装置，其特征在于：固齿齿轮内齿的高度，比未经径向扩展处理的同规格活齿传动装置的固齿齿轮内齿的高度增高30～50％，啮合范围向径向扩展，延伸到活齿齿轮轮体的轮廓尺寸范围以内预留空间中，增大同时啮的齿数。4.根据权利要求1所述的多齿同时啮合的活齿传动装置，其特征在于：当活齿采用圆柱形活齿时，固齿齿轮的内齿沿轴向两端扩展出削去齿头的副齿，与活齿销轴伸出销轴槽外的半圆柱进行啮合，增大轮齿的承载面积，改善活齿的受力状态。5.根据权利要求1所述的多齿同时啮合的活齿传动装置，其特征在于：当活齿采用带滚套的活齿时，对于用扇形块进行连接的活齿盘，将扇形块的外圆对应于内齿尖的部分设计出退让空间，以供容纳径向扩展出的齿尖运行，实现多齿啮合。2CN108087498A说明书1/5页一种多齿同时啮合的活齿传动装置技术领域[0001]本发明属于机械传动减速器技术领域，尤其涉及一种能实现多齿同时啮合的刚性啮合传动减速器。背景技术[0002]刚性啮合传动是的现代机械传动的主力。提高承载能力，追求高的重叠系数，即增加同时承载的齿数，一直是专业人士努力研究的方向。但遗憾的是，刚性啮合传动，既要保证多齿等速共轭，又要轮齿之间不发生干涉，国内外成功的多齿同时啮合的设计方案一直未能实现。[0003]活齿传动作为一种性能优良的传动机构，已在通用减速器领域，和精密机器人减速器领域被广泛采用，并被国内外专业公司的对比试验和实际应用所证明。活齿传动的典型结构主要由固齿齿轮G、装有一组活齿R的活齿齿轮H、和激波器J三部分组成。如图1所示。活齿齿数Zh，固齿轮齿数Zg,当Zh＝Zg±1，此时，只要固齿轮的内齿轮廓曲线C为与活齿R等速共轭的包络曲线，就能实现平稳的减速(或增速)传动。[0004]从现已公布的学术论文和专利文件来看，现有的活齿传动，其原理论述和结构显示，传动中活齿齿轮的活齿和固齿齿轮的内齿啮合，都发生在活齿齿轮轮体的轮廓尺寸以外。这就极大地限制了轮齿的啮合范围，固齿齿轮的内齿齿廓的传力角度不良，同时啮合的齿数少，啮合特性差。[0005]主要表现在以下几个方面：[0006]1，固齿齿轮的内齿矮小，使得啮合区域小，承载传力的面积小，同时啮合的齿数不多。[0007]2，固齿齿轮的内齿齿廓曲线比较平缓，“传力角”不理想，表现为传动效率不够高。从力学分析来看，活齿驱动固齿齿轮内齿齿面的情况，属于斜面受力做功的问题。活齿与固齿齿轮内齿齿廓接触点的切向与法线间的夹角，一般在30°左右，而且是处于有润滑状态。根据斜面受力与做功的原理，这个夹角应该在45°-ρ时效率最高。其中ρ为材料的摩擦角。一般钢对钢ρ＝5°～7°，有润滑时ρ值还更小。据此，传力角应该设法提高到40°左右为好。[0008]活