新型非接触式双级章动传动装置及其传动方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种新型非接触式双级章动传动装置及其传动方法，属于机械传动技术领域。
【背景技术】
[0002]章动传动装置相对于其他外啮合锥齿轮传动装置具有结构紧凑、尺寸小、传动比大、可实现同轴动力传动等优点，广泛应用于机器人腕关节传动、航空航天飞行器和微小型减速器等领域。而传统机械接触式章动传动存在机械疲劳、振动噪声大、摩擦损耗大、寿命较短、润滑等问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种新型非接触式双级章动传动装置及其传动方法。
[0004]本发明解决技术问题所采用的方案是一种新型非接触式双级章动传动装置，包括箱体，所述箱体上穿设有输入轴，所述输入轴上套设有随输入轴的旋转进行章动运动的第一外锥轮盘，所述第一外锥轮盘的旁侧设置有与所述输入轴同轴旋转进行动力输出的内锥轮盘，所述第一外锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体A，所述内锥轮盘的盘径向也均勾分布有若干磁极交错相反的用于与永磁体A进行磁親合的永磁体B，所述第一外锥轮盘的盘周向均匀设置有若干磁极交错相反的永磁体C，所述永磁体C的外周侧也均匀设置有若干磁极交错相反的用于与永磁体C进行磁耦合的永磁体D。
[0005]进一步的，所述第一外锥轮盘与输入轴的衔接端设置有用于驱动第一外锥轮盘进行章动运动的章动套，所述章动套的轴线相对输入轴的轴线倾斜，所述章动套的轴线与第一外锥轮盘的轴线重合。
[0006]进一步的，所述章动套的轴线与输入轴的轴线夹角为4°?7°。
[0007]进一步的，所述章动套的圆周部开设有圆周槽，所述圆周槽与第一外锥轮盘之间设置有两个深沟球轴承，所述深沟球轴承的端侧部与章动套、第一外锥轮盘之间均套设有挡圈。
[0008]进一步的，所述输入轴上设置有用于与外界动力源装置连接的第一平键，输入轴在与章动套的衔接端设置有第二平键，所述输入轴与箱体之间依次设置有端盖、密封圈、轴承，所述输入轴与内锥轮盘之间也设置有轴承，所述章动套的两端侧均设置有轴套，所述端盖与箱体之间经若干螺钉进行固连。
[0009]进一步的，所述永磁体C与第一外锥轮盘的衔接端还设置有用于固连永磁体C的第二外锥轮盘，所述第二外锥轮盘与第一外锥轮盘之间经若干螺钉同轴固连。
[0010]进一步的，所述箱体上开设有用于安装第一外锥轮盘、第二外锥轮盘、内锥轮盘的内腔，所述永磁体D以输入轴的轴线为中心圆周均布于内腔的腔壁上。
[0011]进一步的，所述箱体的一端侧还设置有可拆卸的盖板，所述内锥轮盘与盖板之间设置有轴承，盖板的轴承旁侧设置有密封圈、端盖，所述端盖与盖板之间、盖板与箱体之间均经螺钉进行固连，所述盖板与箱体之间还设置有密封垫，所述盖板上的螺钉上设置有弹簧垫圈。
[0012]—种新型非接触式双级章动传动装置的传动方法，包括以下步骤:
(O驱动力带动输入轴转动，进而带动第一外锥轮盘和第二外锥轮盘运动；
(2)第二外锥轮盘盘周向磁极交错相反分布的永磁体C与永磁体C外周侧的磁极交错相反分布的永磁体D产生磁耦合作用，第二外锥轮盘进行章动运动和自转；
(3)第一外锥轮盘随第二外锥轮盘也作章动运动，其盘径向磁极交错相反分布的永磁体A与其旁侧设置的内锥轮盘盘径向磁极交错相反分布的永磁体B产生磁耦合作用，第一外锥轮盘在非接触状态下带动内锥轮盘实现减速传动。
[0013]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
①永磁磁力传动利用磁耦合作用，实现主动件和从动件非接触状态下的传动，可保证动态下的密封，保证零泄露，避免因齿面接触或齿面磨损而导致的振动和噪声，即降低了传动装置的振动和噪声；
②过载保护、无磨损、寿命长、高效节能:由于实现非接触传动，所以不存在机械摩擦磨损，大大提高了传动装置的寿命，也降低了传动能耗；
③该装置结合永磁磁力传动和章动传动两者的优势，可充分利用章动传动的优点，该装置设计新颖独特、结构紧凑；
④与传统机械接触式章动传动装置相比，本发明具有传动比大、节能环保、无需润滑(轴承除外)、具备良好的坏境友好性等优点；
⑤设计和加工成本降低:减少了齿形设计及加工误差对整体传动性能影响，无需关注齿轮齿廓的建模和优化设计，整机设计和加工的成本降低；
⑥本发明可直接安装在机器人的机械臂和腕关节等空间较小的部位，驱动力通过输入轴输入到该装置，经过章动传动效应减速后，动力通过内锥轮盘输出，也可以利用该原理设计非接触章动栗等。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明专利进一步说明。
[0015]图1为该发明的结构示意图；
图2为该发明的爆炸视图；
图3为第一外锥轮盘(含永磁体)与内锥轮盘(含永磁体)的三维图；
图4为第二外锥轮盘(含永磁体)与箱体(含永磁体)的三维图；
图中:
1-箱体；2_输入轴；3_第一外锥轮盘；4_内锥轮盘；5_永磁体A ;6_永磁体B ;7_永磁体C ;8_永磁体D ;9_章动套；10_圆周槽；11_深沟球轴承；12_挡圈；13_第一平键；14_第二平键；15_端盖；16-密封圈；17_轴承；18_轴套；19_螺钉；20_第二外锥轮盘；21_内腔；22-腔壁；23_盖板；24_密封垫；25-弹簧垫圈。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0017]如图1?4所示，一种新型非接触式双级章动传动装置，包括箱体1，所述箱体上穿设有输入轴2，所述输入轴上套设有随输入轴的旋转进行章动运动的第一外锥轮盘3，所述第一外锥轮盘的旁侧设置有与所述输入轴同轴旋转进行动力输出的内锥轮盘4，所述第一外锥轮盘的盘径向均匀分布有若干磁极交错相反的永磁体A5，所述内锥轮盘的盘径向也均勾分布有若干磁极交错相反的用于与永磁体A进行磁親合的永磁体B6，所述第一外锥轮盘的盘周向均匀设置有若干磁极交错相反的永磁体C7，所述永磁体C的外周侧也均匀设置有若干磁极交错相反的用于与永磁体C进行磁親合的永磁体D8。
[0018]在本实施例中，所述第一外锥轮盘与输入轴的衔接端设置有用于驱动第一外锥轮盘进行章动运动的章动套9，所述章动套的轴线相对输入轴的轴线倾斜，所述章动套的轴线与第一外锥轮盘的轴线重合。
[0019]在本实施例中，所述章动套的轴线与输入轴的轴线夹角为4°?7°，该夹角能够保证第一外锥轮盘章动与自转的稳定性，提高整体的工作性能。
[0020]在本实施例中，所述章动套