专利名称：复摆式内啮合少齿差行星传动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属机械学科行星传动技术领域，根据国际专利分类表IPC5规定，可归纳于F16H1/oo或F16H21/oo的分类位置。
本申请的背景技术，是机械学科的基础理论——“平面连杆机构”和“内啮合行星轮系”这二个学术课题。行星传动，是动力机与执行机构之间中介机构。它的性能优越，正在许多领域特别是大减速比传动中，取代常规的齿轮、蜗轮等传统方式，发展前景远大。
但行星传动技术，尚待完善。长期来看到存在以下课题1．运转时所产生的惯性力和惯性力矩，动不平衡，难以高速工作；2．行星传动的拐臂轴承位于机壳心脏部位，受力很大，寿命不长；3．输出动力的W机构不理想，很多机型采用悬臂梁格局，经常损坏；4．多数机型结构复杂，特别是摆线针轮传动，周圈有许多孔、肖、套，齿型更难加工，工艺设计水平不高；多年来，申请人一直在酝酿着解决以上课题的具体方案。
近期申请人在详细研究96116914.1号名称为《多拐曲柄内啮合行星传动机构》的发明专利公开说明书后，确认这是项有重大价值的机构发明，它从根本上解决了行星传动悬存的难题。但内啮合传动科学刚兴未艾，涉及不少理论与技术问题，内含潜深，故还可以改进提高。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种采用叁根或两根曲轴，并由曲轴直接输入动力的复摆式内啮合少齿差行星传动机构(以下简称复摆内啮合机)。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到一种复摆式内啮合少齿差行星传动机构，它由曲轴1带动环片2作平面平行运动，使内齿轮3与中心轮4啮合，经低速轴5传递动力，弹性件6介于环片2和内齿轮5之间，其特征在于a．曲轴1有叁根，均匀布置于中心轮4的外圆周；b．每根曲轴1上，都带有呈中心反对称几何形状的四段(或六段)偏心曲拐；c．四只(或六只)环片2联接三根曲轴1上的相应曲拐，在空间组成四个(或六个)相互平行的连杆机构；d．每只环片2的几何对称中心，安装有内齿轮3；e．内齿轮3与中心轮4的啮合中心距，等于曲轴1的偏心距。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到
a．曲轴1也可使用两根，布置于中心轮4的几何对称中心线两侧；b．每只环片2的几何对称中心线上，安装有内齿轮3。
图1是本实用新型剖面图。
图2是本实用新型另一种剖面图。
图3是本实用新型传动原理图。
图中1、曲轴2、环片3、内齿轮4、中心轮5、低速轴6、弹性件
以下结合附图对本实用新型作进一步描述由《理论力学》知一个双曲柄平行四边形连杆机构，当它们的曲柄作等速旋转时，连杆上各点之运动，与曲柄梢端点的运动，完全相同。本专利申请的环片2，就是由以上连杆演化而成，而内齿轮3的中心，则设在环片2的几何中心或几何对称中心线线上。
于是当双曲柄由机壳定位而旋转时，内齿轮3的中心，将绕连杆机构中心线上某一定点而旋转。
由《机械原理》知如在以上定点装一根低速轴5，轴上安装中心轮4，它与内齿轮3的模数相同，且两者间的啮合中心距，恰好与以上曲柄的长度完全相同，则可组成“平面连杆——内啮合”复合联动机构。当曲柄旋转时，内齿轮3将围绕中心轮4作行星啮合运动。
若曲柄主动输入动力，则中心轮4减速输出动力；若中心轮4主动输入动力，则曲柄增速输出动力。
这就是<单环内啮合行星传动>的理论根据。将以上四片“单环”串叠起来，装在一个中心轮4上，再与两根相同的曲轴联接(曲轴上各制出呈中心反对称几何形状的四段等偏心曲柄)于是就组合而成为<四拐复摆内啮合机>。四只环片上的内齿轮3将有顺序地绕中心轮4流转啮合。
按照同样的方法，将以上六片“单环”串叠起来，装在一个中心轮4上，再与两根相同的曲轴联接(曲轴上各制出呈中心反对称几何形状的六段等偏心曲柄)，于是就组合而成为<六拐复摆内啮合机>。六只环片上的内齿轮3将有顺序地绕中心轮4流转啮合。
当采用叁根曲轴1时，其工作原理和上相同。
本专利申请作为减速机工作时，可由一根曲轴输入动力；也可由两根或叁根曲轴同步输入动力。此时称为同步传动“电轴”。
本专利申请的运动逆转时，即由低速轴5输入动力，曲轴1输出动力时，可作为增速机使用。
复摆内啮合机传动比计算方法i34=-Z4/(Z3-Z4)负值表示转速方向相反N1=i34N5N5=N1(Z4-Z3)/Z4
Z3--内齿轮(3)的齿数Z4--中心轮(4)的齿数N1--曲轴(1)的转速(转/分)N5--低速轴(5)的转速(转/分)本专利申请，是借鉴苏联和英国的先进经验，并在我国96116914.1发明专利的基础上提出的改进机构。有历史先例为实证，技术较成熟。经过我们小批量生产验证，对比现有相关技术，具有优点，并介绍可应用的领域如下1、行星传动常用的W输出机构已删除，单环啮合重迭系数ε≈2，多相位、多齿多环流转滚动啮合，最大能传递上万KW功率，且能承受冲击和高峰载荷。具备巨型、重载、设备要求的设计水平，可应用于矿山、水泥机、榨糖机、冶金、起重、大型水闸等等重型工业领域，机组大时，优越性更明显。
2、本专利的轮齿，采用调质钢，不淬火、不磨齿；且为内啮合少齿差多环传动，瞬间咬合的齿数多；单环齿宽度窄；啮合时多环相互制约，降低了震动.....．这些因素使噪音可低于80dB(A)以下。
3、本专利妥善解决了惯性力和惯性力矩的动平衡问题，齿轮内啮合支点稳定可靠，具备高速机组要求的设计水平，可应用于航空、航海、航天及其他军事领域。
4、本专利实现功率分流原则，解决了多数行星传动拐臂轴承受负荷过重的难题，使负荷分摊到8个-18个曲拐颈部；又因所有零件，对机壳呈几何中心对称格局，各部支点反作用力对峙相消，故整个机组没有薄弱环节，所以寿命可超过3万小时，具有高可靠性、高安全度，可应用于高空机械，索道缆绳运输，旅游业，大型游艺机，高危险性作业，有毒介质环境等领域。对人体生命和贵重物资、财产、金库等，具有高保险系数。
5、本专利的齿轮啮合，满足共轭齿廓啮合条件，避免了切削干涉和啮合干涉的种种几何约束，传动原理先进且各关节安装轴承；环片底部浸在油中，此外产品的零件和装配精度及尺寸链计算，有严格的设计体系和控制措施，故机组总效率为92-98％，比蜗轮传动，比WW、NN、NGW、N等型式的行星传动效率高。
6、本专利理论与计算很复杂，但结构简单，零件品种少，便于成组生产、大批量生产；且改变减速比只需要更换三个零件，通用件比率极高，可以迅速组织500-800种产品品种，以满足用户多样化要求，故生产厂易形成大型跨国集团公司。
权利要求1．一种复摆式内啮合少齿差行星传动机构，它由曲轴(1)带动环片(2)作平面平行运动，使内齿轮(3)与中心轮(4)啮合，经低速轴(5)传递动力，弹性件(6)介于环片(2)和内齿轮(5)之间，其特征在于a．曲轴(1)有叁根，均匀布置于中心轮(4)的外圆周；b．每根曲轴(1)上，都带有呈中心反对称几何形状的四段或六段偏心曲拐；c．四只或六只环片(2)联接三根曲轴(1)上的相应曲拐，在空间组成四个或六个相互平行的连杆机构；d．每只环片(2)的几何对称中心，安装有内齿轮(3)；e．内齿轮(3)与中心轮(4)的啮合中心距，等于曲轴(1)的偏心距。
2．根据权利要求1所述的复摆式内啮合少齿差行星传动机构，其特征在于a．曲轴(1)也可使用两根，布置于中心轮(4)的几何对称中心线两侧；b．每只环片(2)的几何对称中心线上，安装有内齿轮(3)。
专利摘要本实用新型提出一种复摆式内啮合少齿差行星传动机构,其特征是四或六只行星齿轮安装在相互平行的连杆机构上,由叁曲轴(或两曲轴)带动,围绕中心轮流转啮合。其优点是动平衡:效率92—98%;能传递上万KW功率;噪音低于80dB(A);啮合重迭系数ε≈2;单级减速比可大于100;能承受冲击和高峰载荷;寿命超过3万小时;传动精度很高;能减速又能增速;kw/kg值和kw/mm
文档编号F16H21/00GK2311655SQ9724751
公开日1999年3月24日 申请日期1997年10月16日 优先权日1997年10月16日
发明者朱湘云 申请人:朱湘云, 胡明德