專利名稱：空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種少齒差活齒行星傳動(dòng)裝置。
1996年6月13日，福建省煤礦機(jī)械廠以《正弦活齒針輪傳動(dòng)裝置》向中國專利局提交了實(shí)用新型專利申請(qǐng)，其設(shè)計(jì)人為張濟(jì)華，申請(qǐng)?zhí)枮?6214755.9，1997年10月11日被授予專利權(quán)。該裝置包括內(nèi)齒輪，即針輪，它由針齒殼，針齒銷及針齒套組成；輸入構(gòu)件，即激波器，由偏心輪及轉(zhuǎn)臂軸承組成；活齒的一端具有內(nèi)包絡(luò)曲線齒廓，另一端為矩形截面；輸出構(gòu)件，其右端具有安裝活齒的徑向矩形槽；機(jī)座等。其活齒齒廓以正弦曲線的內(nèi)包絡(luò)線代替了原有的圓弧齒廓活齒。但該裝置存在以下不足結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了獲得較大傳動(dòng)比，該裝置需采用兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，即前一級(jí)的輸出作為次一級(jí)的輸入，并且每一級(jí)必須采用兩個(gè)外套滾動(dòng)軸承的偏心輪對(duì)稱布置的結(jié)構(gòu)形式；活齒齒廓為復(fù)雜曲線且針輪針齒孔的精度要求高，其制造較困難；動(dòng)態(tài)特性差，其輸入構(gòu)件雖然采用雙偏心輪結(jié)構(gòu)平衡了重力和徑向力，但轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)仍存在翻轉(zhuǎn)力矩；承載能力較低，其活齒齒廓左右兩條曲線的過渡部分為一尖劈，且存在轉(zhuǎn)臂軸承、針齒等薄弱環(huán)節(jié)，降低了該裝置的承載能力。
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、動(dòng)態(tài)特性好、承載能力高的空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是內(nèi)齒輪的內(nèi)齒為曲線齒廓，該內(nèi)齒與輸出構(gòu)件的最外層環(huán)形活齒架上的活齒嚙合；輸出構(gòu)件的右端有多層同心的環(huán)形體，每層環(huán)形體上均布有活齒孔，構(gòu)成多層環(huán)形活齒架；每層活齒架的活齒孔裝有活動(dòng)的滾動(dòng)體形的活齒，活齒的齒數(shù)與其相嚙合的內(nèi)齒齒數(shù)差值的絕對(duì)值為大于1的整數(shù)；在相鄰兩層環(huán)形活齒架、活齒之間裝有活動(dòng)的環(huán)形齒輪，各環(huán)形齒輪的左端活動(dòng)地支承在輸出構(gòu)件右端相應(yīng)的兩層環(huán)形體之間的底部環(huán)形臺(tái)階上，其右端支承在對(duì)應(yīng)的定位件環(huán)形臺(tái)階上，各環(huán)形齒輪的內(nèi)齒為曲線齒廓，其外輪廓曲線為輸出構(gòu)件作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)活齒同時(shí)沿環(huán)形體的徑向及內(nèi)齒齒廓運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)線；輸入構(gòu)件的凸輪位于輸出構(gòu)件最內(nèi)層環(huán)形體的中部，其外輪廓曲線為輸出構(gòu)件作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)活齒同時(shí)沿環(huán)形體的徑向及環(huán)形齒輪內(nèi)齒齒廓運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)線；定位件與機(jī)座固定連接并保持與輸出構(gòu)件及輸入構(gòu)件同心，定位件的中部有通孔。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是輸出構(gòu)件的多層環(huán)形體及其上的活齒和環(huán)形齒輪及輸入構(gòu)件的凸輪組成了空間復(fù)合的多級(jí)活齒傳動(dòng)，容易得到大的傳動(dòng)比。例如，當(dāng)活齒數(shù)與其相嚙合的內(nèi)齒數(shù)差值同為正或同為負(fù)時(shí)，兩級(jí)空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為i總＝i1×(i2-1)式中i1，i2分別為第一級(jí)和第二級(jí)的傳動(dòng)比當(dāng)活齒數(shù)與其相嚙合的內(nèi)齒數(shù)差值一正一負(fù)時(shí)，裝置的傳動(dòng)比為式中i總＝i1×(i2+1)i1，i2分別為第一級(jí)和第二級(jí)的傳動(dòng)比可見，本發(fā)明容易實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比；輸入構(gòu)件的凸輪和環(huán)形齒輪為動(dòng)平衡零件，使得傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)大大簡化；活齒為形狀簡單的柱或球等圓形截面體，制造容易；由于采用了大于1的少齒差形式，環(huán)形齒輪及輸入凸輪所受徑向分力為平衡力系，消除了原活齒傳動(dòng)雙偏心輪布置存在的翻轉(zhuǎn)力矩，改善了裝置的動(dòng)態(tài)特性；活齒僅受壓應(yīng)力，輸入凸輪和環(huán)形輪按嚙合原理求得，可從理論上保證其多齒同時(shí)嚙合，極大地提高了裝置的承載能力。
下面結(jié)合附圖予以詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明兩級(jí)空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置的主剖視圖，圖2為圖1中的A-A剖面圖，圖3為整體式輸出活齒架結(jié)構(gòu)圖，圖4為整體活齒架的B向局部視圖，圖5為三級(jí)空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置的原理圖。
輸出構(gòu)件包括主活齒架3、中間活齒架4，中間活齒架4與主活齒架3的右端底部固定聯(lián)接并保持同心；主活齒架3與中間活齒架4的右端各有一層均布有活齒孔的環(huán)形體，活齒活動(dòng)地裝于其中；中間活齒架4的端部有與環(huán)形齒輪一端配合的環(huán)形臺(tái)階，中部有圓通孔；主活齒架3左端由機(jī)座2內(nèi)的軸承15支承，機(jī)座2可根據(jù)需要確定為臥式或立式結(jié)構(gòu)；輸出構(gòu)件也可采用整體式活齒架18，其右端具有多層環(huán)體，每層環(huán)體均布有活齒槽；內(nèi)齒輪7用連接件17(銷或螺紋等)固定在機(jī)應(yīng)2內(nèi)，并保持與輸出構(gòu)件同心，其內(nèi)齒齒廓為給定曲線，該曲線通常為外切的兩段圓弧，也可確定為直線圓弧或漸開線或拋物線以及或其它一階連續(xù)曲線活齒6、13可根據(jù)需要確定為實(shí)心圓柱或鋼球；輸入構(gòu)件為整體凸輪軸10，或輸入軸與輸入凸輪用連結(jié)件組裝的結(jié)構(gòu)；凸輪的廓線為輸出構(gòu)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)活齒同時(shí)沿環(huán)形體徑向及環(huán)形齒輪內(nèi)齒齒廓運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)線；輸入構(gòu)件10的兩端裝有軸承，其左端裝于活齒架右端孔內(nèi)，右端位由右支承9孔內(nèi)的軸承支承；環(huán)形齒輪5的左端支承在中間活齒架底部環(huán)形臺(tái)階上，右端支承在定位件8內(nèi)臺(tái)階上，其內(nèi)齒齒廓為相切的直線和圓弧，也可確定為圓弧或漸開線或拋物線以及或其它一階連續(xù)曲線，其外輪廓為輸出構(gòu)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)活齒同時(shí)沿環(huán)形體徑向及內(nèi)齒輪齒廓運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)線；活齒數(shù)與其相嚙合內(nèi)齒數(shù)的差值可確定為±2、±3等。通過增加環(huán)形齒輪20、中間活齒架19可形成三級(jí)及三級(jí)以上的空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)。
權(quán)利要求
1一種空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，包括機(jī)座，固定在機(jī)座左端的左端蓋，固定在右支承右端的右端蓋，分別裝在左、右端蓋內(nèi)的密封圈，與機(jī)座固定連接的右支承，位于活齒架上的活齒，內(nèi)齒輪通過聯(lián)結(jié)件與機(jī)座固定連接，輸出構(gòu)件的左端由機(jī)座內(nèi)的軸承支承，輸入構(gòu)件的左端由輸出構(gòu)件右端中部孔內(nèi)的軸承支承，其右端由右支承中部孔內(nèi)的軸承支承，內(nèi)齒輪、輸出構(gòu)件及輸入構(gòu)件同心；其特征在于內(nèi)齒輪的內(nèi)齒為曲線齒廓，該內(nèi)齒與輸出構(gòu)件的最外層環(huán)形活齒架上的活齒嚙合；輸出構(gòu)件的右端有多層同心的環(huán)形體，每層環(huán)形體上均布有活齒孔，構(gòu)成多層環(huán)形活齒架；每層活齒架的活齒孔裝有活動(dòng)的滾動(dòng)體形的活齒，活齒的齒數(shù)與其相嚙合的內(nèi)齒齒數(shù)差值的絕對(duì)值為大于1的整數(shù)；在相鄰兩層環(huán)形活齒架、活齒之間裝有活動(dòng)的環(huán)形齒輪，各環(huán)形齒輪的左端活動(dòng)地支承在輸出構(gòu)件右端相應(yīng)的兩層環(huán)形體之間的底部環(huán)形臺(tái)階上，其右端支承在對(duì)應(yīng)的定應(yīng)件環(huán)形臺(tái)階上，各環(huán)形齒輪的內(nèi)齒為曲線齒廓，其外輪廓曲線為輸出構(gòu)件作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)活齒同時(shí)沿環(huán)形體的徑向及內(nèi)齒齒廓運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)線；輸入構(gòu)件的凸輪位于輸出構(gòu)件最內(nèi)層環(huán)形體的中部，其外輪廓曲線為輸出構(gòu)件作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)活齒同時(shí)沿環(huán)形體的徑向及環(huán)形齒輪內(nèi)齒齒廓運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)線；定位件與機(jī)座固定連接并保持與輸出構(gòu)件及輸入構(gòu)件同心，定位件的中部有通孔。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于輸出構(gòu)件包括主活齒架，其右端有一層均布有活齒孔的環(huán)形體；與主活齒架的右端底部固定連接的中間活齒架，其端部有與環(huán)形齒輪一端配合的環(huán)形臺(tái)階，中部有圓通孔，右端有一層均布有活齒孔的環(huán)形體；主活齒架與中間活齒架保持同心。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于輸出構(gòu)件為整體式活齒架，其右端為多層環(huán)形體，各層環(huán)形體上均布有活齒槽。
4根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于輸入構(gòu)件包括輸入軸，用聯(lián)接件固定在輸入軸上的輸入凸輪。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于輸入構(gòu)件為整體凸輪軸。
6根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于內(nèi)齒輪及各環(huán)形齒輪的輪齒齒廓為相切的圓弧。
7根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于內(nèi)齒輪及各環(huán)形齒輪的輪齒齒廓為相切的直線和圓弧。
8根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于活齒為圓柱。
9根據(jù)權(quán)利要求1所述空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于活齒為鋼球。
全文摘要
一種空間復(fù)合凸輪活齒傳動(dòng)裝置,屬于少齒差行星傳動(dòng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有多級(jí)串聯(lián)活齒傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)特性差、承載能力低的問題。本發(fā)明的輸出構(gòu)件右端有多層均布有活齒孔的環(huán)形體,每層環(huán)形體上的活齒數(shù)與其相嚙合的內(nèi)齒齒數(shù)差值的絕對(duì)值為大于1的整數(shù),在相鄰環(huán)形體之間活動(dòng)地裝有環(huán)形齒輪,各環(huán)形齒輪及內(nèi)齒輪的輪齒為曲線齒廓,各環(huán)形齒輪及輸入構(gòu)件的外輪廓為嚙合曲線,從而實(shí)現(xiàn)了空間復(fù)合多級(jí)活齒傳動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H1/32GK1254063SQ9911734
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1999年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月1日
發(fā)明者陳兵奎 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)