大重合度内啮合摆线齿轮机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮机构，具体涉及一种内啮合摆线齿轮机构。
【背景技术】
[0002]摆线齿轮传动出现很早，应用很广，在渐开线齿轮传动出现后，许多领域被后者代替，但摆线齿轮传动仍在钟表、仪器、鼓风机、压缩机等领域占有重要甚至是主要位置。传统的摆线齿轮齿廓由圆啮合线生成，齿顶和齿根由两段不同的曲线即外摆线和内摆线组成，啮合传动时齿廓上任意一点的滑移率都相等，但对中心距误差比较敏感。
[0003]内啮合齿轮副由一个外齿轮和一个内齿轮组成，可以实现定轴或行星传动。传统的内齿轮副无论采用何种齿廓，其重合度一般不超过2，即同时啮合齿数不超过2对，为了能够承载或传递必要的扭矩，结构往往设计得很庞大。
[0004]摆线针轮传动作为行星传动的一种形式，其突出优点是摆线轮同时和所有针齿接触，传动过程中有近一半针齿同时参与啮合，刚度大，承载能力强，以之为基础开发的摆线针轮减速机在精密、重型装备领域获得广泛应用。近年来在工业机器人领域应用非常广泛的RV减速机其核心部件也是摆线针轮机构。其缺点是零件多，结构及制造工艺复杂。目前国内机器人用高端RV减速机95%依靠进口。此外，从传动原理上看，摆线轮与针齿啮合状态也不是十分理想，基本在针齿顶端一个小区域接触，压力角很大，受力不好。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种零件少、结构简单、制造工艺易于实现且承载能力大幅提高的大重合度内啮合摆线齿轮机构。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]—种大重合度内啮合摆线齿轮机构，它由摆线内齿轮和设置在所述的摆线内齿轮内并与摆线内齿轮啮合设置的摆线外齿轮组成，所述的摆线内齿轮和摆线外齿轮的啮合线为圆弧，设啮合线的圆弧半径为r，所述的摆线内齿轮的节圆半径为η和摆线外齿轮的节圆半径为r2，则ri>r>r2，所述的啮合线分别绕摆线内齿轮的节圆、摆线外齿轮的节圆纯滚动时，所述的啮合线上的一点分别生成两齿轮齿顶齿廓。
[0008]本发明优点:
[0009]本发明传动中有多对齿同时参与啮合，且压力角小，从而使得机构的承载能力大幅提高，齿轮齿根部分基本不参与啮合，其齿廓可按照结构要求灵活设计，不存在根切等问题。本发明结构简单，零件少，制造工艺易于实现。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的一种大重合度内啮合摆线齿轮机构一种实施方式的结构示意图；
[0011]图2是本发明的一种大重合度内啮合摆线齿轮机构另一种实施方式的结构示意图；
[0012]图3是图2所示的结构的分解示意图；
[0013]图4是齿轮啮合线与节圆关系示意图；
[0014]图5是齿顶齿廓形成原理，啮合线分别绕摆线内齿轮的节圆与摆线外齿轮的节圆纯滚动时，啮合线上的一点P分别生成两齿轮齿顶齿廓。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例加以详细说明。
[0016]如附图所示的一种大重合度内啮合摆线齿轮机构，它由摆线内齿轮I和设置在所述的摆线内齿轮I内并与摆线内齿轮I啮合设置的摆线外齿轮2组成，所述的摆线内齿轮I和摆线外齿轮2的啮合线R(也称为发生圆)为圆弧(圆心在点O)，设圆弧半径为r，所述的摆线内齿轮I的节圆Ri半径为ri(圆心在点οι)和摆线外齿轮2的节圆R2半径为?(圆心在点02)，则ri>r>r2，所述的啮合线R分别绕摆线内齿轮的节圆R1和摆线外齿轮的节圆1?2纯滚动时，嗤合线上的一点P分别生成摆线内齿轮I的齿顶齿廓P1和摆线外齿轮2的齿顶齿廓P2。传动中有多对齿同时参与嗤合。
[0017]作为本发明的一种实施方式，所述的摆线外齿轮2为2个或多个并且结构相同，一个摆线内齿轮I同时与2个或多个相同的摆线外齿轮2啮合组成行星传动机构。
[0018]作为本发明的另外一种实施方式，所述的摆线外齿轮2为2个，两个所述的摆线外齿轮2转动配合套装在作为运动输入端的偏心轴3上，两个所述的摆线外齿轮2的轴线I1、III径向对称地设置在偏心轴轴线I的两侧并且在偏心轴3上前后错开设置，在两个所述的摆线外齿轮2上对称地开有多个孔，输出机构4与偏心轴3同轴线I设置，在所述的输出机构4上与所述的多个孔分别对应地设置有多个运动传递销轴，所述的多个运动传递销轴插在两个所述的摆线外齿轮2上的多个孔内。作为本实施方式中的一种结构:所述的摆线内齿轮I为固定端，所述的输出机构4为运动输出端;或者作为本实施方式中的另一种结构:所述的摆线内齿轮I为运动输出端，所述的输出机构4为固定端。
[0019]本发明结构中可以通过调整啮合线半径，调节参与啮合的齿对数。其最大值由摆线内、夕卜齿轮齿顶高决定。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示。
[0022]I—摆线内齿轮，齿数Z1 = 45，2—摆线外齿轮，齿数Z2 = 37，模数m = 5，取啮合线圆弧半径r = 101.7683。从图中可以看出，无论向哪个方向传动，同时啮合齿数都达到7对。
[0023]实施例2
[0024I I齿差行星齿轮机构，如图2、3所示。
[0025]I 一摆线内齿轮，齿数Z1 = 40，2—摆线外齿轮，齿数Z2 = 39，模数m = 3，取啮合线圆弧半径r = 59.25。一对相同的摆线外齿轮2对称安装，轴向错开，同时与摆线内齿轮I啮合。图3中3—双向偏心轴，用以支撑两个外齿轮2，使其分别与内齿轮I啮合。假设摆线内齿轮I固定，偏心轴3作为输入轴，即运动从其输入，则摆线外齿轮2将作平面运动，即既绕摆线内齿轮I轴线作圆周平移运动，又因与摆线内齿轮I啮合而绕自身轴线作回转运动。4 一输出机构，将摆线外齿轮2的回转运动传递出去。本实施例中，传动比为39。从图2可见，几乎所有齿都接触，当然，实际使用时还要考虑加工误差及安装方便等因素，要留有间隙，实际啮合齿数一般能达到1/3以上。
【主权项】
1.一种大重合度内啮合摆线齿轮机构，它由摆线内齿轮和设置在所述的摆线内齿轮内并与摆线内齿轮啮合设置的摆线外齿轮组成，其特征在于:所述的摆线内齿轮和摆线外齿轮的啮合线为圆弧，设啮合线的圆弧半径为r，所述的摆线内齿轮的节圆半径为rdP摆线外齿轮的节圆半径为K，则ri>r>r2，所述的啮合线分别绕摆线内齿轮的节圆、摆线外齿轮的节圆纯滚动时，所述的啮合线上的一点分别生成两齿轮齿顶齿廓。2.根据权利要求1所述的大重合度内啮合摆线齿轮机构，其特征在于:所述的摆线外齿轮为2个或多个并且结构相同，一个摆线内齿轮同时与2个或多个相同的摆线外齿轮啮合组成行星传动机构。3.根据权利要求1或2所述的大重合度内啮合摆线齿轮机构，其特征在于:所述的摆线外齿轮为2个，两个所述的摆线外齿轮转动配合套装在作为运动输入端的偏心轴上，两个所述的摆线外齿轮的轴线径向对称地设置在偏心轴轴线的两侧并且在偏心轴上前后错开设置，在两个所述的摆线外齿轮上对称地开有多个孔，输出机构与偏心轴同轴线设置，在所述的输出机构上与所述的多个孔分别对应地设置有多个运动传递销轴，所述的多个运动传递销轴插在两个所述的摆线外齿轮上的多个孔内。4.根据权利要求3所述的大重合度内啮合摆线齿轮机构，其特征在于:所述的摆线内齿轮为固定端，所述的输出机构为运动输出端;或者所述的摆线内齿轮为运动输出端，所述的输出机构为固定端。
【专利摘要】本发明公开了一种大重合度内啮合摆线齿轮机构，它由摆线内齿轮和设置在所述的摆线内齿轮内并与摆线内齿轮啮合设置的摆线外齿轮组成，所述的摆线内齿轮和摆线外齿轮的啮合线为圆弧，设啮合线的圆弧半径为r，所述的摆线内齿轮的节圆半径为r1和摆线外齿轮的节圆半径为r2，则r1＞r＞r2,所述的啮合线分别绕摆线内齿轮的节圆、摆线外齿轮的节圆纯滚动时，所述的啮合线上的一点分别生成两齿轮齿顶齿廓。本发明传动中有多对齿同时参与啮合，且压力角小，从而使得机构的承载能力大幅提高，齿轮齿根部分基本不参与啮合，其齿廓可按照结构要求灵活设计，不存在根切等问题。本发明结构简单，零件少，制造工艺易于实现。
【IPC分类】F16H55/17, F16H55/08, F16H1/32
【公开号】CN105508521
【申请号】CN201610011652
【发明人】贾萌
【申请人】贾萌
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月8日