專利名稱：帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與一種撓性嚙合型齒輪裝置有關(guān)，更具體地說，本發(fā)明與用于一種撓性嚙合型齒輪裝置的一剛性內(nèi)齒輪和一撓性外齒輪的齒形有關(guān)。
一種撓性嚙合型齒輪裝置是由一個剛性圓形內(nèi)齒輪、一個置于上述內(nèi)齒輪內(nèi)且其齒數(shù)比內(nèi)齒輪少例如2n個(n為正整數(shù))并可被撓曲成一個橢圓形以便在兩個部位與內(nèi)齒輪相嚙合的撓性外齒輪和一個裝在外齒輪內(nèi)用來將外齒輪撓曲成一橢圓形的波發(fā)生器組成。
雖然，撓性嚙合型齒輪裝置中的齒輪的基本齒形是線性的(請見美國專利US.Patent No.2,906,143)但是采用漸開線齒輪的撓性嚙合型齒輪裝置也已研制成功(見日本專利平成45-411171)。此外，本發(fā)明人曾提出過一個采用通過變換移動軌跡的相似性所得的曲線作為兩齒輪的齒面輪廓的系統(tǒng)(見日本專利JP-A63-115943)，上述的相似變換見在從根據(jù)外齒輪的齒相對于內(nèi)齒輪的齒條近似的軌跡上的嚙合限點所規(guī)定的范圍內(nèi)按減速比為1/2進行的。該系統(tǒng)是一種用于達(dá)到兩齒輪的齒面輪廓之間連續(xù)接觸的系統(tǒng)。
先有技術(shù)中的一種撓性嚙合型齒輪裝置裝有一個環(huán)形撓性外齒輪，先有技術(shù)的另一種上述齒輪裝置裝有一個杯形撓性外齒輪，在后一種齒輪裝置中，出現(xiàn)一種稱之為形成“錐面”的三維撓曲現(xiàn)象，安插在其內(nèi)的橢圓波發(fā)生器使該撓曲量(橢圓長軸和短軸之差)從撓性外齒輪的擋板一側(cè)向著開口部分，大致與至擋板的距離成比例地逐漸增加。但是上述的分開文件中所述的齒形并沒有考慮“形成錐面”的問題，因此，當(dāng)對特定的截面例如，一相當(dāng)于撓曲額定的非偏斜截面的齒間曲線實現(xiàn)兩齒輪的齒形連續(xù)嚙合時，就會在齒線的其他截面出現(xiàn)齒的干涉和其他問題。
本發(fā)明人后來提出過一種在杯形撓性外齒輪的整個齒間曲線上的較寬嚙合范圍無干擾的撓性嚙合型齒輪裝置，這種裝置在例如日本專利申請平成3-357036和平成3-357037中公開過。
對撓性嚙合型齒輪裝置所要求的性能正變得日益嚴(yán)格，為了滿足這要求，必須再進一步改進裝置的強度和抗磨損性能，特別需要最大可能地改進齒面的耐磨損性能。
上述發(fā)明的全部內(nèi)容使齒輪沿齒間曲線呈連續(xù)嚙合，然而這種嚙合是所謂的“反向運動”嚙合，因此，從保持齒面之間潤滑油膜的觀點來看它不可避免有缺點。由于油膜破裂而造成齒面磨損使得所允許的傳送轉(zhuǎn)矩受到某些限制，因為以上原因，強烈要求在這方面作出改進。
為了達(dá)到上述改進，本發(fā)明從根本上改進剛性內(nèi)齒輪和撓性外齒輪的齒形來替換先有技術(shù)中進行包括凸曲線之間連續(xù)接觸的反向運動嚙合的齒形，具體地說，采用一種新的凸形曲線的齒形作為剛性內(nèi)齒輪或撓性外齒輪的工作齒形而采用一種凹形曲線的齒形作為另一個齒輪的工作齒形，結(jié)果，兩齒輪實行凸形齒形與凹形齒形之間的通過嚙合，這從潤滑的角度來說是有利的。
更具體地說，本發(fā)明的特征在于一種具有下列結(jié)構(gòu)特點的撓性嚙合型傳動裝置，該裝置含有一個剛性內(nèi)齒輪，一個置于剛性內(nèi)齒輪內(nèi)的撓性外齒輪，和一個用來把外齒輪的垂直于其軸線的截面撓曲成一橢圓形，從而使撓性外齒輪局部地與剛性內(nèi)齒輪嚙合并使兩齒輪的嚙合位置沿圓周方向轉(zhuǎn)動的波發(fā)生器，該波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動引起兩齒輪之間的相對轉(zhuǎn)動，a)將在一個齒輪的齒間曲線的規(guī)定點上，垂直于撓性外齒輪軸線限定的基本截面內(nèi)的徑向撓曲量(W)規(guī)定為小于撓曲額定撓曲量(Wo)的負(fù)偏差撓曲量；b)剛性內(nèi)齒輪和撓性外齒輪兩者都是正齒輪；c)撓性外齒輪的齒數(shù)比剛性內(nèi)齒輪的齒數(shù)少2n個(n為正整數(shù))；d)將剛性內(nèi)齒輪或撓性外齒輪(指定為第一齒輪)的工作齒形規(guī)定為一凸形曲線，該凸形曲線的形狀就是或近似是通過對相對于稱為第二齒輪的另一個齒輪的齒的近似齒條的移動軌跡的齒頂部分以移動軌跡的頂點為原點，在垂直于軸線的齒形的基本截面內(nèi)按放大比率λ進行相似性變換所得出口的凸形曲線，上述部分相對于另一齒輪是凸出的，e)將另一齒輪或第二齒輪的工作齒形規(guī)定為一個凹形曲線，該凹形曲線的形狀是或近似是通過移動軌跡的相同部分以放大率(入)且用移動途徑的頂點作為原點進行相似性變換所得出的凹形曲線，從而使兩個齒形的嚙合成為在垂直軸線的基本截面內(nèi)連續(xù)接觸的通過嚙合。
最好是將工作齒形的凹線的第二齒輪的凹形齒形的頂部按需要的比例做出一凸曲線以避免齒干擾或者將齒冠縮短。
本發(fā)明的齒形也可用到一種裝有一杯形撓性外齒輪的撓性嚙合型齒輪裝置中，為了在這種情況下實現(xiàn)沿著齒間曲線的連續(xù)接觸，最好根據(jù)避免干擾的需要成比例地向著杯狀撓性外齒輪的開口部分和齒輪擋板側(cè)的內(nèi)端部分相對于垂直于軸線的齒線的基本截面進行鏟齒。
本發(fā)明的齒形也可用于一種撓性嚙合型齒輪裝置中，其中撓性外齒輪以三葉形狀撓曲，以在其周邊上的三個點上與剛性內(nèi)齒輪嚙合，在此情況下，撓性外齒輪的齒數(shù)設(shè)定為比剛性內(nèi)齒輪的齒數(shù)少3n(n為正整數(shù))個。
圖1是一個裝有一杯形撓性外齒輪的撓性嚙合型齒輪裝置的透視圖；圖2是圖1裝置的示意性前視圖；圖3是一套說明杯狀撓性外齒輪如何撓曲“形成錐面”的圖解，其中圖(a)為變形前通過軸線的截面，圖(b)為一個通過包含波發(fā)生器的長軸的軸線的截面，圖(c)為一個通過包含其短軸的軸線的截面；圖4是在撓性外齒輪或剛性內(nèi)齒輪的齒相對于其它齒輪的負(fù)偏差的情況下，由齒條模擬確定的在垂直于軸線的基本截面內(nèi)的移動軌跡；圖5是說明本發(fā)明齒形導(dǎo)出方法的圖解；圖6是說明一個齒輪的凹曲面的齒頂部分如何被一個凸出包絡(luò)面替換的圖解；圖7是相對于一個齒輪的齒隙所畫出的本發(fā)明齒形在垂直于齒的基本截面內(nèi)隨時間變化的嚙合示意圖；圖8是一個本發(fā)明齒形在垂直于齒的基本截面內(nèi)嚙合的示意圖；該圖解涉及到撓性外齒輪主要部分的齒形是凸形的而剛性內(nèi)齒輪的主要部分的齒形是凹形的，并且空間地畫出剛性內(nèi)齒輪的全部齒；圖9是一個本發(fā)明齒形嚙合的空間畫出的示意圖；其中兩齒輪主要部分的凹凸方向與圖8所示剛好相反；圖10是一套說明本發(fā)明的齒形在除了垂直于齒的基本截面的各截面中嚙合干擾的實例的圖解，其中圖10(a)是對于垂直于齒的基平截而位于開口側(cè)的一個截面，圖10(b)是對于垂直齒基本截面位于擋板側(cè)的一個截面；圖11是一說明撓性外齒輪的齒進行鏟齒的圖解；圖12是一套說明本發(fā)明的齒形處于鏟齒截面而不是垂直于齒的基平截面的嚙合情況的一個實例示意圖，其中圖12(a)是對于垂直于齒的基本截面中位于開口側(cè)的截面，圖12(b)是對于垂直于的基本截面中位于擋板側(cè)的截面；圖13是一套說明本發(fā)明的齒形處于不同的未鏟齒截面的嚙合情況的示意圖，其中杯狀撓性外齒輪的齒形被校正過，其中的圖13(a)是對于在開口部分的截面，圖13(b)是對于在基本截面，圖13(c)則是對于在內(nèi)端部分的截面；圖14是本發(fā)明齒形在垂直于齒的基本截面內(nèi)嚙合的示意圖，該圖解涉及到內(nèi)外齒輪的齒數(shù)差為3的情況，而且空間地畫出全部的齒。
下文參照


本發(fā)明的各實施例圖1和圖2分別為可應(yīng)用本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的撓性嚙合型齒輪裝置的透視圖和前視圖。該撓性嚙合型齒輪裝置1有一個柱形剛性內(nèi)齒輪2，一個安置在剛性內(nèi)齒輪2內(nèi)的杯狀撓性外齒輪3和一個裝在杯狀撓性外齒輪3內(nèi)的橢圓形波發(fā)生器4。杯狀撓性外齒輪3處于由波發(fā)生器4所造成的撓曲狀態(tài)，在圖中，波發(fā)生器4的橢圓形的長軸方向和短軸方向分別用標(biāo)號4a，4b來標(biāo)注。
圖3示出了由于所謂的“形成錐面”也就是由于撓性外齒輪開口部分的撓曲，所造成的在通過杯狀撓性外齒輪軸線的截面內(nèi)的撓曲狀態(tài)，圖3(a)表示變形前的狀態(tài)，圖3(b)是通過包含波發(fā)生器4的長軸4a的軸線的截面，圖3(c)是通過包含波發(fā)生器4的短軸4b的軸線的截面，從這些圖解中看出，杯狀撓性外齒輪3所產(chǎn)生的撓曲量在開口側(cè)截面3a處為最大，并且向著擋板3b一側(cè)的內(nèi)端截面3c，逐漸減小。
圖4是在一垂直于齒的基平截面(一個垂直于用于齒型面限定時用的軸線，如取自圖3(a)IV-IV線所示齒線中心的截面)內(nèi)，撓性外齒輪或剛性內(nèi)齒輪(下文稱為第一齒輪100)的一個齒相對于另一齒輪(下文稱為第二齒輪200)的移動軌跡，此處所示的移動軌跡L1是處在所謂負(fù)偏差的情況下，此時徑向撓曲量(當(dāng)節(jié)圓變形成橢圓形或三葉形時，撓性外齒輪的節(jié)圓與其最大半徑之差值)小于其額定值Wo(當(dāng)剛性內(nèi)齒輪固定時由撓性外齒輪的節(jié)圓半徑除以減速比所得之值)，也就是處在徑向撓曲量為KWo值情況下，此處的K為標(biāo)準(zhǔn)的撓曲系數(shù)(K＞1)。況且，在圖4所示的移動軌跡L1是處在撓性外齒輪撓曲成橢圓形的情況下，而箭頭101表示第一齒輪100的移動方向(因為撓性嚙合型齒輪裝置有許多個齒，故其齒嚙合能近似地看成與具有無限數(shù)齒的齒條的嚙合，因此，在下文對于圖4和其它附圖的齒形導(dǎo)出的討論中，將齒輪嚙合按齒條近似嚙合來處理。)圖5是一個用來說明本發(fā)明的齒形導(dǎo)出方法的圖解。在圖中，點O是第一齒輪的一個齒移動軌跡L1的頂點(進入第二齒輪的一齒隙的最大進入點)，而點V則為移動軌跡徑L1在該點從相對于第二齒輪的凸形轉(zhuǎn)變成凹形的拐點。點A限定在移動軌跡L1的OV段，取點O作為原點(相似中心)，將在移動軌跡L1上的點O和點A之間的曲線L1(O，A)進行以放大率λ的相似變換以獲得一模擬曲線L2(O，B)，該曲線就用作為第一齒輪的工作齒形，雖然此曲線在圖中未示出，但它還圓滑地與一內(nèi)圓角曲線相連，所以第一齒輪的工作齒形是一個凸齒形。
再取點O作為原點(相似中心)，將曲線L1(O，A)再次進行以放大比率(λ+1)的相似變換以獲得一模擬曲線L3(O，C)，該曲線就用作為第二齒輪的基本齒形，所以此齒形是一個凹齒形。
λ值的選擇要使得沿齒頂方向(圖中的垂直方向)從點O到點C的距離變成與軌跡L1沿齒頂方向的輻值OM相同或接近。換句話說，以此方式選擇點C，可相對于較早選擇的點A確定λ值為λ＝(OC/OA)-1
下面說明第一齒輪和第二齒輪齒形與上述方法所確定的齒形正確嚙合的情況。
在圖5中，在第二齒輪的凹齒形L3(O，C)上取一個任意點P，畫出一直線OP，并規(guī)定直線OP與第一齒輪凸齒形L2(O，B)的交點和與移動軌跡L1(O，A)的交點分別為Q和R，按照齒形的導(dǎo)出方法，可以得到OP＝(λ+1)×OROQ＝λ×OR因此，QP＝OP-OQ＝OR而且，從模擬特性考慮，曲線在該三點P、Q和R上的切線是相互平行的。
從上述這兩點情況可以看出，當(dāng)凸齒形L2(O，B)的點Q位于點P時，凸齒形L2(O，B)就在點P處與凹齒型面L3(O，C)相接觸，具體地說，就是保證在凸齒形L2(O，B)和凹齒形L3(O，C)之間連續(xù)的嚙合。此外，由于嚙合始于點B和點C接觸處(此時第一齒輪的齒形內(nèi)點O0位于點A)且嚙合終止于點O處，所以這就是所謂的“通過嚙合”。
然而，實際情況是，在嚙合到達(dá)移動軌跡上的點A之前，第一齒輪的齒形的滾銑作用就以一個凸形包絡(luò)面代替了第二齒輪的齒冠部分，圖6就示出這種情況，該包絡(luò)面在圖6中為DE部分，該截面的嚙合屬于通過型嚙合。而且，在一個如圖3所示的裝有一個杯狀撓性外齒輪的撓性嚙合型齒輪裝置中，包絡(luò)面的形狀根據(jù)垂直于第一齒輪軸線的截面位置而變化，而其齒冠穿入第二齒輪的程度在內(nèi)端部分(在圖3(a)中為標(biāo)號3C部分)為最大。
圖7說明本發(fā)明的齒形在垂直于齒的基本截面上相對于第二齒輪的一個齒隙隨時間變化的嚙合情況。
圖8為內(nèi)齒輪和外齒輪的全部齒的空間圖，其中第一齒輪100為撓性外齒輪3，而第二齒輪200為剛性內(nèi)齒輪2，圖9也是一個內(nèi)外齒輪的全部齒的空間圖，所不同的是其第一齒輪100是剛性內(nèi)齒輪2，第二齒輪200是撓性外齒輪3。
如上所述，在一個裝有一杯形撓性外齒輪的裝置中，第一齒輪100的齒冠包絡(luò)的第二齒輪200的曲面形狀取決于垂直于第一齒輪軸線的剖面的位置(見圖6)。在此情況下，通過把第二齒輪200的齒頂部分的凸齒形規(guī)定為內(nèi)齒端部分3C的包絡(luò)面就能增大嚙合剛度。為了增加耐磨性或者簡單地為了縮短齒冠以達(dá)到完全的通過嚙合也可給予包絡(luò)面一定程度的離隙，這從潤滑角度來說是有利的。
下面就對裝有如圖3所示的杯狀撓性外齒輪的撓性嚙合型齒輪裝置的撓性外齒輪的錐面問題來考慮齒形的特性。本發(fā)明的齒形是從基本截面內(nèi)的移動軌跡得出的不能不加修改地用于其它截面。圖10示出作為一個實例，而取的情況，其中第一齒輪100是撓性外齒輪3，第二齒輪200是剛性內(nèi)齒輪2，該圖(圖10)適用于基本截面取自齒間曲線的中點(在圖3(a)中的線IV-IV的位置)的情況。圖10(a)是對于基本截面的開口側(cè)的截面，而圖10(b)是對于基本截面的擋板側(cè)內(nèi)端的截面。
正如從這些圖能看到的，這些齒干擾朝向基本截面的兩側(cè)的截面，要避免這種齒干擾的方法之一是，如圖11所示從基本截面處把與干擾量相匹配的鏟齒量加到齒的相對兩側(cè)面。
圖12(a)，圖12(b)分別表示在進行鏟齒時，在開口側(cè)的截面和內(nèi)端的截面的齒形嚙合情況。另一種達(dá)到沿齒間曲線連續(xù)接觸的方法是不進行鏟齒而適當(dāng)校正撓性外齒輪的齒形。
圖13就表示在這種情況下的嚙合情況其中圖13(a)是對于開口部分的截面，圖13(b)是對于基本截面，而圖13(c)則是對于內(nèi)端的截面。
雖然上文的說明主要針對橢圓狀撓曲情況，但是本發(fā)明的方法可同樣地用在帶有齒數(shù)差為3n的三葉狀撓曲情況。圖14表示在此情況下的一個在基本截面內(nèi)的嚙合的實例，并且空間地示出齒輪所有的齒。
正如上文所述，通過引入本發(fā)明的通過嚙合，可以大大增強在齒面之間保持之間潤滑油油膜的能力，并且可顯著地提高撓性嚙合型齒輪裝置基于齒面磨損所允許的傳送轉(zhuǎn)矩。
況且，采用負(fù)偏差可減小撓性外齒輪的長、短軸附近由于撓曲而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，提高撓性外齒輪的輪緣強度，并且，由于連續(xù)的齒接觸，能使嚙合剛度得到提高。
此外，因為本發(fā)明可在杯形撓性外齒輪的任意圓錐角下實施，所以本發(fā)明也能應(yīng)用到一種短身的撓性外齒輪上，而且還能用到不形成錐面的杯狀撓性外齒輪上。
權(quán)利要求
1.一種帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，含有一個剛性內(nèi)齒輪，一個位于內(nèi)齒輪內(nèi)的撓性齒輪和一個用來使外齒輪的一個垂直于其軸線的截面撓曲成橢圓形，從而使撓性外齒輪局部地與剛性內(nèi)齒輪相嚙合并使兩齒輪的嚙合位置沿圓周方向轉(zhuǎn)動的波發(fā)生器，該波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生兩齒輪之間的相對轉(zhuǎn)動，其特征在于具有下列結(jié)構(gòu)特點a)將在齒輪的一個齒間曲線上的規(guī)定點上垂直于撓性性外齒輪軸線所限定的基本截面內(nèi)的徑向撓曲量規(guī)定為小于額定撓曲量(Wo)的負(fù)偏差撓曲量；b)剛性內(nèi)齒輪和撓性外齒輪均為正齒輪；c)撓性外齒輪的齒數(shù)比剛性內(nèi)齒輪的齒數(shù)少2n個(n為正整數(shù))；d)將剛性內(nèi)齒輪或撓性外齒輪(稱為第一齒輪)中的工作齒形規(guī)定為一個凸形曲線，該凸形曲線的形狀就是或者近似是通過在垂直于齒輪軸線的齒線的基本截面內(nèi)，以移動軌跡的頂點為原點，對該齒輪的齒相對于另一齒輪(第二齒輪)的近似齒條移動軌跡的頂點部分以放大比率(λ)進行相似變換，所得出的凸形曲線，所述的頂點部分相對于第二齒輪是凸起的；e)將另一齒輪或第二齒輪的工作齒形規(guī)定為一凹形曲線，該凹形曲線的形狀就是或者近似于通過移動軌跡的同樣部分以其頂點作為原點以放大比率(λ+1)所進行的相似變換得出的凹形曲線，從而使第一齒輪和第二齒輪的齒形嚙合成為在垂直軸線的基本截面內(nèi)連續(xù)接觸的通過嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于工作齒形為凹曲線的第二齒輪凹齒形的頂部由一個凸形曲線來限定，以避免凹齒形的頂部與凸曲線所限定的凸形第一齒輪的齒形相干擾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于將工作齒形為凹曲線的第二齒輪的齒冠縮短以避免凹齒形的齒冠與一凸曲線所限定的凸形第一齒輪的齒形相干擾。
4.一種帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型裝置含有一個剛性內(nèi)齒輪，一個位于內(nèi)齒輪內(nèi)的撓性外齒輪，和一個用來將外齒輪的一個垂直于其軸線的截面撓曲成一個三葉形從而使撓性外齒輪局部地與剛性內(nèi)齒輪相嚙合并使兩齒輪的嚙合位置沿圓周方向轉(zhuǎn)動的波發(fā)生器，該波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生兩齒輪之間的相對轉(zhuǎn)動，其特征在于具有下列結(jié)構(gòu)特點a)將在齒輪的一個齒間曲線上的規(guī)定點上垂直于撓性外齒輪軸線所限定的基本截面內(nèi)的徑向撓曲量規(guī)定為小于額定撓曲量(Wo)的負(fù)偏差撓曲量；b)剛性內(nèi)齒輪與撓性外齒輪均為正齒輪；c)撓性外齒輪的齒數(shù)比剛性內(nèi)齒輪齒數(shù)少3n個(n為正整數(shù))；d)將剛性內(nèi)齒輪或撓性外齒輪(稱為第一齒輪)的工作齒形規(guī)定為一個凸形曲線，該凸形曲線的形狀就是或近似是通過由在垂直于軸線的齒跡的基本截面內(nèi)，以移動軌跡的頂點作為原點對該齒輪相對另一個齒輪(稱第二齒輪)的一個相當(dāng)齒條的移動軌跡頂部分進行以放大比率λ相似變換所得出的凸形曲線，所述的頂部分相對于第二齒輪呈凹形；e)將另一齒輪或第二齒輪的工作齒形規(guī)定為一凹形曲線，該凹形曲線的形狀是或近似是通過在上述移動軌跡的相同頂部并以其頂點作為原點以放大比率(λ+1)所進行的相似變換而得出的凹形曲線，從而使第一齒輪和第二齒輪的齒形嚙合成為在垂直于軸線的基本截面內(nèi)連續(xù)接觸的通過嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于該工作齒形為一凹曲線的第二齒輪的凹齒形頂部由一凸曲線來限定以避免凹齒形的頂部與一凸曲線所限定的凸形第一齒輪齒形相干擾。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于該工作齒形為一凹曲線的第二齒輪的齒冠縮短以避免凹齒形的齒冠與一凸曲線所限定的凸形第一齒輪的齒形相干擾。
7.一種帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置含有一個剛性內(nèi)齒輪，一個位于內(nèi)齒輪內(nèi)的杯狀撓性外齒輪，和一個用來將外齒輪的一個垂直于其軸線的截面撓曲成一橢圓形的波發(fā)生器，結(jié)果從一擋板端到一開口端所產(chǎn)生的撓曲量近似與擋板的距離成正比，從而使撓性外齒輪局部地與剛性內(nèi)齒輪相嚙合并使兩齒軟的嚙合位置沿圓周方向轉(zhuǎn)動的波發(fā)生器，該波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的兩齒輪之間的相對轉(zhuǎn)動，其特征在于具有下列結(jié)構(gòu)特點a)將在齒輪的一個齒間進線上的規(guī)定點上垂直于撓性外齒輪軸線所限定的基本截面內(nèi)的徑向撓曲量規(guī)定為小于額定撓曲量(Wo)的負(fù)偏差撓曲量；b)剛性內(nèi)齒輪與撓性外齒輪均為正齒輪；c)撓性外齒輪的齒數(shù)比剛性內(nèi)齒輪齒數(shù)少2n個(n為正整數(shù))；d)將剛性內(nèi)齒輪或撓性外齒輪(稱為第一齒輪)的工作齒形規(guī)定為一個凸形曲線，該凸形曲線的形狀就是或近似是通過由在垂直于軸線的齒跡的基本截面內(nèi)，以移動軌跡的頂點作為原點對該齒輪相對另一個齒輪(稱第二齒輪)的一個相當(dāng)齒條的移動軌跡部分進行以放大比率λ的相似變換所得出的凸形曲線，所述的頂部分相對于第二齒輪呈凹形；e)將另一齒輪或第二齒輪的工作齒形規(guī)定為一凹形曲線，該凹形曲線的形狀是或近似是通過在上述移動軌跡的相同頂部并以其頂點作為原點以放大比率(λ+1)所進行的相似變換而得出的凹形曲線，從而使第一齒輪和第二齒輪的齒形嚙合成為在垂直于軸線的基本截面內(nèi)連續(xù)接觸的通過嚙合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于該工作齒形為一凹曲線的齒輪的凹齒形頂部由一凸曲線來限定，以避免凹齒形的頂部與凸曲線所限定的凸齒形相干擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于該工作齒形為一凹曲線的第二齒輪的齒冠縮短以避免凹齒形的齒冠與一凸曲線所限定的凸形第一齒輪的齒形相干擾。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于至少第一齒輪和第二齒輪之一的齒向著杯狀撓性外齒輪的開口部分和向著相對垂直于軸線的齒跡的基本截面內(nèi)，其擋板側(cè)的內(nèi)端進行鏟齒，以避免由于杯狀撓性外齒輪形成錐面而使兩齒形之間相干擾。
11.一種帶有負(fù)偏差校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置含有一個剛性內(nèi)齒輪，一個位于內(nèi)齒輪內(nèi)的杯狀撓性外齒輪，和一個用來將外齒輪的一個垂直于其軸線的截面撓曲成一個三葉形的波發(fā)生器，結(jié)果從一擋板端到一開口端所產(chǎn)生的撓曲量近似與擋板的距離成正比，從而使撓性外齒輪局部地與剛性內(nèi)齒輪相嚙合并使兩齒輪的嚙合位置沿圓周方向轉(zhuǎn)動的波發(fā)生器，該波發(fā)生器的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生兩齒輪之間的相對轉(zhuǎn)動，其特征在于具有下列結(jié)構(gòu)特點a)將在齒輪的一個齒間進線上的規(guī)定點上，垂直于撓性外齒輪軸線所限定的基本截面內(nèi)的徑向撓曲量規(guī)定為小于額定撓曲量(Wo)的負(fù)偏差撓曲量；b)剛性內(nèi)齒輪與撓性外齒輪均為正齒輪；c)撓性外齒輪的齒數(shù)比剛性內(nèi)齒輪齒數(shù)少3n個(n為正整數(shù))；d)將剛性內(nèi)齒輪或撓性外齒輪(稱為第一齒輪)的工作齒形規(guī)定為一個凸形曲線，該凸形曲線的形狀就是或近似是通過由在垂直于軸線的齒跡的基本截面內(nèi)，以移動軌跡的頂點作為原點對該齒輪相對另一個齒輪(稱第二齒輪)的一個相當(dāng)齒條的移動軌跡頂部分進行以放大比率λ的相似變換所得出的凸形曲線，所述的頂部分相對于第二齒輪呈凹形；e)將另一齒輪或第二齒輪的工作齒形規(guī)定為一凹形曲線，該凹形曲線的形狀是或近似是通過在上述移動軌跡的相同頂部并以其頂點作為原點以放大比率(λ+1)所進行的相似變換而得出的凹形曲線，從而使第一齒輪和第二齒輪的齒形嚙合成為在垂直于軸線的基本截面內(nèi)連續(xù)接觸的通過嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于工作齒形為凹曲線的第二齒輪凹齒形的頂部由一個凸形曲線來限定，以避免凹齒形的頂部與凸曲線所限定的凸形第一齒輪的齒形相干擾。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于將工作齒形為凹曲線的第一齒輪的齒冠縮短以避免凹齒形的齒冠與一凸曲線所限定的凸形第一齒輪的齒形相干擾。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的帶有負(fù)偏差的校準(zhǔn)齒形的撓性嚙合型齒輪裝置，其特征在于至少第一齒輪和第二齒輪之一的齒形向著杯狀撓性外齒輪的開口部分和向著相對垂直于軸線的齒跡的基本截面內(nèi)，其擋板側(cè)的內(nèi)端進行鏟齒，以避免由于杯狀撓性外齒輪形成錐面而使兩齒形之間相干擾。
全文摘要
在一種撓性嚙合型齒輪裝置(1)中，規(guī)定其在撓性外齒輪(3)的齒間曲線的預(yù)定點上垂直于撓性外齒輪(3)的軸線所限定的基本截面內(nèi)的徑向撓曲量(W)為一個小于額定撓曲量(Wo)的負(fù)偏差撓曲量。剛性內(nèi)齒輪(2)和撓性外齒輪(3)均為正齒輪，撓性外齒輪的齒數(shù)比剛性內(nèi)齒輪(2)少2n(n為正整數(shù))個。兩種齒形的嚙合是可使在垂直于軸線的基本截面內(nèi)連接接觸的通過嚙合，提高了保持齒面間的潤滑油膜的性能。
文檔編號F16H1/32GK1142864SQ94195014
公開日1997年2月12日 申請日期1994年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月19日
發(fā)明者石川昌一 申請人:諧波傳動系統(tǒng)有限公司