CN1068664C - 复式滚动活齿传动 - Google Patents
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Abstract
一种复式滚动活齿传动装置。特点是将《纯滚活齿传动》的单激波轴激波器改成由齿轮输入的对称布置的多激波轴复式激波器。同时，通过激波盘上的大孔，用支柱将两个活齿半盘相联接，取消原来占用活齿滚轮位置的螺钉联接。从而在扩大传动比范围的同时，保持了纯滚活齿传动高效率、高承载能力、高输出刚度、体积小、重量轻、噪音低的优点。可广泛用于各种机械传动装置，尤其适于大功率、高过载、高精度和高输出刚度的场合。
Description
本发明涉及一种复式滚动活齿传动装置，是对《纯滚活齿传动》专利的一种改进。本人已获授权的《全滚动活齿传动》发明专利(专利号91101060.2)克服了现有专利CN 85200606、CN 85101702和SU-1307129等活齿传动中存在滑动摩擦、效率低、磨损严重的缺陷，设计出一种全滚动传力结构，实现了全滚动活齿传动，从而显著地提高了传动效率，增大了承载能力。本人已申请了另一项《纯滚活齿传动》实用新型专利(申请号96215504.7)，又对前述《全滚动活齿传动》作了改进，增多了固齿齿廓曲线的选择，扩展了活齿齿轮的结构形式，同时在多排活齿传动的应用上，也扩大了使用范围。但是，无论是《全滚动活齿传动》还是《纯滚活齿传动》，都存在着单级速比不够大的缺点。造成这种缺点的原因，是活齿盘(3)、(8)之间的联接螺钉(9)与活齿滚轮(20)基本上分布在一个圆周上，如图-1所示。活齿传动的速比i=±Zh，由于螺钉(9)占用了活齿滚轮的位置，而不能安排更多的活齿滚轮数Zh，速比范围就受到了限制。
本发明的任务：本发明的任务是在保持《纯滚活齿传动》优良性能的基础上，改进活齿盘的结构形式，取消原来占用活齿滚轮位置的螺钉联接，改为穿过激波盘上的大孔(15)，用支柱(22)将两个活齿半盘(21)、(23)联接成一副活齿盘。这样，在圆周上可以安排更多的活齿，从而扩大了速比范围。同时，采用多个带有偏心轮(18)的激波轴(11)来驱动激波盘(14)，各激波轴(11)用一级前置齿轮(12)和中心齿轮(13)来并联，可以在不增大传动尺寸的条件下，扩大速比范围2至4倍。这种安排，还分散了偏心轮轴承(16)和激波轴(11)的轴承(17)的负荷，降低其转速，缓解了活齿传动薄弱环节的负担，提高了传动的可靠性。多偏心轴结构还使激波盘上的大孔(15)和联接支柱(22)更便于安排。
本发明的内容：附图2为本发明的基本结构。
本发明的激波器中可以用一个或多个激波轴(11)。在激波轴(11)上做有偏心轮(18)。偏心轮(18)外套滚动轴承(16)后，方向一致地装于激波盘(14)的相应孔(29)中，激波轴(11)的两端用轴承(17)支承于活齿半盘(21)、(23)上，各激波轴(11)上装有前置齿轮(12)，用一个装于输入轴(10)上的中心齿轮(13)与之并联，形成由齿轮输入的对称布置的多激波轴复式激波器；以圆形滚轮(20)用轴承(28)支承于销轴(26)上作为活齿，Zh个活齿各以销轴(26)的两端支承于两边的活齿半盘(21)、(23)上的Zh个径向槽(27)中，形成活齿齿轮；以圆形滚轮(20)的包络曲线、修正包络曲线或以多段圆弧组成的近似包络曲线为齿廓(31)的内齿轮，作为固齿齿轮(30)。由以上三部分组成的传动装置即为复式滚动活齿传动装置。三个部件之间，任意固定一个部件，其他两件可互为主从，形成减速或增速传动；若三件均不固定，则三件间可形成差动传动。
激波轴(11)上的偏心轮(18)可以直接做在轴上，也可以做成单独的偏心轮(18)装于直轴上形成激波轴(11)。激波盘(14)上开有多个大孔(15)，一般以2至4个对称布置为好。两个开有Zh个径向槽的活齿半盘(21)、(23)，通过大孔(15)用支柱(22)相联接成一副活齿盘。支柱数与大孔数一致，支柱(22)的一端，可以与一个活齿半盘做成一体，成为传力活齿半盘(23)，支柱(22)的另一端，用螺钉(24)联接，也可以用铆接的方法与另一活齿半盘(21)联接。支柱(22)也可以另成一件，两端分别和两个活齿半盘(21)、(23)联接。支柱的截面可以是圆形的，也可以是棱柱形的，而以扇形棱柱为好，以便于沿周向安排联接螺钉(24)，增大联接的强度和刚度。激波盘(14)上的大孔(15)形状与支柱(22)的截面相似，但要求任意方向的长度，均比支柱(22)截面同方向的长度，大两倍偏心量E以上，以保证激波盘(14)以偏心量E绕中心轴线(50)作平面运动时，与支柱(22)不发生干涉。
如附图2所示的复式滚动活齿传动，其活齿传动部分可以使用多排，而激波轴(11)可以各排共用，只是在激波轴(11)上做出多排偏心轮(18)，各排活齿传动相错360°/n，n为排数。而前置齿轮(12)、中心齿轮(13)可以多排共用，置于两排活齿传动之间的空档中，成为内藏齿轮传动，以减少传动的体积，如附图3所示。
本发明的复式激波器、活齿齿轮及固齿齿轮组成的复式滚动活齿传动机芯(附图3)可任意安排于所需的壳体中，形成减速器、增速器或差速器。
本发明的优点：由于用支柱(22)穿过激波盘(14)上的大孔(15)来联接左右两个活齿半盘(21)、(23)，取消原专利(91101060.2)和(96215504.7)中占用活齿滚轮位置的螺钉联接，从而可以安排更多的活齿，增大了速比范围。同时，采用多激波轴(11)，并增加前置齿轮(12)用中心轮(13)并联而输入，可以在不增大传动装置体积的条件下，使速比增大2至4倍。同时分散了偏心轮轴承(16)和激波轴轴承(17)的负荷，降低其转速，使该种传动中的薄弱环节的工作条件得到改善，提高了传动的可靠性。
本发明采用多激波轴的复式激波器，与原《纯滚活齿传动》专利的单激波轴激波器，在机构学上是一样的，只是结构上的重复，分散了载荷，而活齿传动的啮合部分未作改变，只是增加了啮合齿数，扩大了速比范围。因此，本发明完全能保持原专利(91101060.2)和(96215504.7)高效率、高承载能力、高输出刚度、体积小、重量轻、噪音低的优点。
附图说明：图1为现有技术-全滚动活齿的基本结构。
图2为复式滚动活齿传动的基本结构。
图3为本发明的最佳实施例一复式滚动活齿传动机芯结构图。
本发明的最佳实施例：复式滚动活齿传动机芯是本发明的最佳实施例，其结构如图3所示。为了使传动机芯内部受力均衡，采用双排对置结构，即两排活齿齿轮的径向槽(27)方向一致，而固齿齿轮(30)可以两排并接，也可以将两排固齿做在一件上，但两排固齿相错180°，即相错半个齿距。相应的激波轴(11)上的两排偏心轮(18)也相错180°，这样，当一排活齿的Zh/2处于工作状态时，另一排处于对侧的Zh/2活齿，也处于工作状态，使整个传动内部受力均衡。两排激波器共用三根激波轴(11)，每根激波轴(11)上有两个相错180°的偏心轮(18)，外套滚动轴承(16)，形成两排对称布置的偏心轮(18)。两排激波盘(14)上，各对称布置有三个孔(29)，各排的三个偏心轮(18)外套滚动轴承(16)后，方向一致地装于孔(29)中，使得两个激波盘(14)也相错180°。三根激波轴(11)各用一对滚动轴承(17)支承于左右两个活齿半盘(21)和(21a)上，前置齿轮(12)置于激波轴(11)的中部。中心齿轮(13)浮装于输入轴(10)上，用螺钉(41)限位，由一端插入，同时与三个前置齿轮(12)相啮合形成并联，由此形成内藏齿轮双排复式激波器。两排内侧活齿齿轮的活齿半盘做成一体，两排的联接支柱(22)也做在这个活齿半盘上，形成双排活齿齿轮共用的传力活齿半盘(23)。支柱(22)是由传力活齿半盘(23)上预留的圆环，切去多余部分而留下的三个扇形截面的棱形支柱(22)组成。相应地，在激波盘(14)上，开有三个相似的扇形大孔(15)。大孔的尺寸，沿任意方向，均比扇形截面的棱形支柱(22)同方向的尺寸，大二倍偏心量E以上，以保证激波盘(14)以偏心量E作平面运动时，不与支柱(22)发生干涉。这样，支柱(22)就可以穿过激波盘(14)上的扇形大孔(15)，用螺钉(24)将两外侧的活齿半盘(21)和(21a)固定在支柱(22)上。为了保证两个活齿半盘(21)、(21a)与中间共用的传力活齿半盘(23)准确定位，还安排有定位止口(40)和定位销(25)。本传动机芯可根据需要装于机壳中，在激波器、活齿齿轮和固齿齿轮三个部件中，任意固定一件，其他两件可互为主从，形成减速或增速传动。若三件均不固定，则三件间可实现差动传动。
Claims (3)
1．一种滚动活齿传动装置，包括以下三个部件，
激波器：由激波轴、偏心轮、轴承和激波盘组成，
活齿齿轮：由具有径向槽的两个活齿半盘联接成的活齿盘和以销轴支承于盘槽中的Zh个活齿滚轮组成，
固齿齿轮：由一个具有与活齿滚轮相啮合的曲线齿廓的内齿轮组成，其齿数Zg=Zh±1
本发明的特征在于：该传动是一种复式活齿传动装置，激波器中带有偏心轮(18)的激波轴(11)，可以是一个，也可以是多个，以2至4个对称布置为好，当用多个激波轴(11)时，激波轴(11)的偏心轮(18)外套滚动轴承(16)，偏心方向一致地装入激波盘(14)相应的孔(29)中，激波轴(11)的两端，用轴承(17)支承于左右活齿半盘(21)、(23)上，为了同步驱动各激波轴(11)并增大速比，在激波轴(11)上装有前置齿轮(12)，用中心轮(13)同时与各个前置齿轮(12)啮合，将各激波轴(11)相并联，作为该装置的输入轴，由此形成由齿轮输入的对称布置的多偏心轮复式激波器，在激波盘(14)上还开有两个或多个大孔(15)，大孔数最好与激波轴数相同，穿过大孔(15)，用支柱(22)将左右活齿半盘(21)、(23)相联接，组成一副活齿盘，激波盘(14)上的大孔(15)，形状与支柱(22)截面相似，但截面任意方向的长度，均应比支柱(22)截面同方向的长度大两倍偏心量E以上。
2．根据权利要求1所述的复式滚动活齿传动装置，其特征还在于：该传动装置可以用两排或多排组合应用，形成双排或多排复式滚动活齿传动，各排相错360°/n相位角，n为排数，此时，激波轴(11)各排共用，用轴承(17)支承于两端的活齿半盘(21)、(21a)上，但在轴上做有多排偏心轮(18)，各排偏心轮(18)相错360°/n，前置齿轮(12)和中心齿轮(13)各排共用，并置于两排之间的空档中，形成对称布置的内藏齿轮多排复式滚动活齿传动，而以双排最为实用。
3．根据权利要求1所述的复式滚动活齿传动装置，其特征还在于：支柱(22)可以做在一个活齿半盘上，成为传力活齿半盘(23)，支柱另一端与活齿半盘(21)联接，支柱(22)也可以另成一件，两端分别与活齿半盘(21)、(23)联接，支柱的截面可以是圆形的，也可以是棱柱形的，而以扇形截面棱柱为好。
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