彈性針齒擺線針輪減速器的製作方法
2023-06-15 04:09:51
專利名稱：彈性針齒擺線針輪減速器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械工程中的傳動裝置。
目前的擺線針輪減速器，由於結構和製造精度的原因使之常常出現齒面點蝕、膠合破壞和針齒折斷。現有的擺線針輪減速器的針輪結構是由針齒殼、針齒和針齒套組成。針齒殼內壁有一個周向凹槽，針齒橫架在凹槽上，中間套有針齒套，針齒兩端固定在針齒殼的兩邊圓孔內，針齒套不與針齒殼接觸，當傳動比較大時，由於空間的限制針齒不帶針齒套。這種結構有以下缺點(1)當針齒受嚙合力作用時，針齒有較大的軸向彎曲應力，容易彎曲疲勞折斷。並且針齒和針齒套之間的間隙較小，針齒的彎曲變形容易卡死針齒套。因此其傳動功率不能太大，一般小於50KW。(2)針齒與針齒套之間有相對轉動，由於它們之間的間隙小，潤滑油不易進去，因而潤滑不好，摩擦損耗較大。(3)由於製造誤差的存在，使擺線輪受力不均，針齒的最大接觸應力大於理論值，容易造成齒面點蝕，膠合破壞，降低使用壽命。(4)針齒和針齒套的製造精度要求較高，加工費用高。
中國專利CN 85106348 A所公開的彈性浮動針輪擺線行星減速器，是在針齒殼上開有和針齒個數相同的徑向滑道，針齒殼上裝有一個或兩個均載圈，針齒裝在擺線輪和均載圈之間的滑道上，工作時靠針齒在徑向滑道上產生徑向移動來吸收誤差，以達到均載目的。這種方法解決了均載問題，但均載圈加工困難，工藝複雜，成本高。另外，針齒是裝在滑塊內的，造成滑塊的尺寸較大，使得針齒殼能容納的滑塊個數較少，因此，這種減速器不適合於傳動比較大的場合，而且針齒彎曲應力過大的問題並沒有解決，也沒有解決針齒與針齒套之間的潤滑不良的問題，因此這種減速器不適合於傳動比和功率都較大的場合。
本實用新型的目的在於提供一種製造工藝簡單，成本低，使用壽命長，可以用於小傳動比大功率，也可以用於大傳動比大功率的彈性針齒擺線針輪減速器。
本實用新型是由輸入軸、偏心套、轉臂軸承、擺線輪、針輪、孔銷式平行四邊形輸出機構、前端蓋和機座構成。針輪由圓弧槽針齒殼和彈性針齒構成彈性針齒針輪。彈性針齒在針齒殼圓弧槽內可徑向彈性變形，可轉動。針齒殼可以做成整體，也可以分開製造。整體式的針齒殼，在其內圓周上開有與彈性針齒個數相同，均布在內周圓上的徑向圓弧槽，圓弧槽的圓弧半徑略大於彈性針齒的外圓半徑，槽的深度略小於彈性針齒外圓半徑。分體式的針齒殼由殼體和內環組成，殼體的內壁是個圓，與內環的外圓配合，它們之間用銷子固定。內環的內圓周上開有和針齒個數相同的圓弧槽，分體式和整體式的圓弧槽是相同的。內環可以用強度高、耐磨的材料製造，以減少其磨損。彈性針齒的形狀可以是圓管，中間是空心的，其壁厚大小由功率和傳動比而定。當功率較小，傳動比較大時，由於彈性針齒的外徑小，這時彈性針齒可以做成實心的，形狀是圓柱。彈性針齒針輪取代了現有技術的針齒和針齒套。由於彈性針齒的內圓精度要求不高，彈性針齒的外圓和針齒殼的圓弧槽加工都很方便，因而針輪的加工費用低。彈性針齒放在針齒殼的圓弧槽內，在整個長度上都和圓弧槽接觸，因此，彈性針齒和擺線輪嚙合時是沒有軸向彎曲應力的，也就是無彎曲變形，所以彈性針齒的接觸應力在軸向是均勻分布的。工作時，在嚙合力的作用下，彈性針齒只有徑向接觸應力，由於彈性針齒的形狀為圓管，容易產生較大的徑向彈性變形，增大接觸面積，因而降低了齒面接觸應力。嚙合力的方向是在針齒殼圓弧槽的圓弧內。因而彈性針齒嚙合時是不會滑出圓弧槽的。嚙合時擺線輪與彈性針齒之間的滑動使得彈性針齒在針齒殼的圓弧槽內作轉動，潤滑油通過擺線輪帶給彈性針齒，再由彈性針齒帶入針齒殼的圓弧槽內，改善了彈性針齒與圓弧槽的潤滑。因彈性針齒沒有軸向彎曲應力，也就不存在彈性針齒的彎曲疲勞折斷的問題，延長了減速器的使用壽命。彈性針齒外徑可以製得比現有技術的針齒套外徑小些或大些，因此，這種彈性針齒既適合於大傳動比的場合，也適合於小傳動比。另外，還可以採用加寬擺線輪厚度或採用多塊擺線輪的形式，如採用四片擺線輪形式來作大功率傳動。由此可見本實用新型提供的彈性針齒擺線針輪減速器具有工藝簡單，成本低，使用壽命長，既可以用於小傳動比大功率傳動，也可以用於大傳動比大功率傳動。
由上可知，本實用新型所提供的彈性針齒擺線針輪減速器，與現有技術相比，有以下優點(1)彈性針齒無軸向彎曲應力。(2)降低了齒面最大接觸應力。(3)改善了針齒潤滑，提高了傳動效率。(4)由於彈性針齒無軸向彎曲變形，因此可以採用加寬擺線輪厚度或採用多片擺線輪的方法來作大功率傳動。(5)彈性針齒內圓精度要求不高，彈性針齒的外圓和針齒殼的圓弧槽加工方便，因而加工費用低。
下面結合實施例，見附圖詳細說明。
圖1，是彈性針齒擺線針輪減速器沿軸線方向的剖面圖(針齒殼為分體式)。
圖2，是
圖1A－A剖面圖。
圖3，是彈性針齒針輪的結構圖。
偏心套〔7〕裝在輸入軸〔6〕上，它們用鍵〔19〕聯接，一對轉臂軸承〔8〕裝在偏心套〔7〕上，兩個擺線輪〔12〕分別裝在這對轉臂軸承〔8〕上，它們相位差為180度，針齒殼由兩部分組成；殼體〔13〕和內環〔14〕用銷〔18〕來固定，彈性針齒〔11〕裝在內環〔14〕的圓弧槽內，彈性針齒〔11〕在整個長度內都和內環〔14〕的圓弧槽接觸。彈性針齒〔11〕與擺線輪〔12〕嚙合，在嚙合力的作用下，彈性針輪〔11〕只產生徑向彈性變形，但沒有軸向彎曲變形，因為彈性針齒〔11〕無軸向彎曲應力。為限制彈性針齒〔11〕的徑向移動，前端蓋〔16〕和機座〔3〕各有一個凸環，用來限制彈性針齒〔11〕的徑向移動。輸出軸〔1〕、柱銷〔9〕和柱銷套〔10〕組成孔銷式平行四邊形輸出機構。軸承〔2〕和軸承〔4〕用來支承輸出軸〔1〕，輸入軸〔6〕由軸承〔5〕和軸承〔17〕支承。螺栓〔15〕將前端蓋〔16〕，殼體〔13〕和機座〔3〕固定，彈性針齒〔11〕與擺線輪〔12〕嚙合的同時，彈性針齒〔11〕還在內環〔14〕的圓弧槽內作轉動。潤滑油由擺線輪〔12〕帶給彈性針齒〔11〕，再由彈性針齒〔11〕帶入內環〔14〕的圓弧槽內，改善了彈性針齒〔11〕與內環〔14〕的圓弧槽之間的潤滑。
綜上所述，本實用新型的關鍵在於彈性針齒與內環的圓弧槽在整個長度上都接觸，消除了彈性針齒的彎曲變形。同時，彈性針齒製成空心的，嚙合時有較大的徑向彈性變形，以達到調節載荷，減少接觸應力的功能，並且由於這種結構的彈性針齒無軸向彎曲變形，可以採用加寬擺線輪厚度或採用四片擺線輪的形式來作大功率傳動。採用這種彈性針齒結構，嚙合最大接觸應力可以降低10％～20％，效率提高1％～3％，加工成本可以降低5％左右，單級傳動比9～87，並且還可以很容易地製造出功率大於150KW以上的減速器。
權利要求1.一種由輸入軸、偏心套、轉臂軸承、擺線輪、孔銷式平行四邊形輸出機構、前端蓋、機座組成的擺線針輪減速器，其特徵在於有一個在內圓周上開有和彈性針齒個數相同，均布在內圓周上的圓弧槽針齒殼，和在針齒殼圓弧槽內可徑向彈性變形，可轉動的彈性針齒所構成的彈性針齒針輪。
2.一種如權利要求1所述的擺線針輪減速器，其特徵在於彈性針齒的形狀是個圓管。
專利摘要一種用於動力傳動的彈性針齒擺線針輪減速器。在該減速器中將傳統的針輪改為彈性針齒在整個齒長都和針齒殼圓弧槽接觸的彈性針齒針輪。該針輪在工作中彈性針齒無軸向彎曲應力。嚙合時彈性針齒易產生較大的徑向彈性變形起到降低齒面的最大接觸應力作用。這種針輪具有結構簡單，加工方便，成本低的優點，單級速比09-87，如果加寬擺線輪的厚度或採用多片擺線輪的形式，可進一步提高承載能力，很容易地製造出功率大於150KW的減速器。
文檔編號F16H1/02GK2056202SQ8920859
公開日1990年4月18日 申請日期1989年6月14日 優先權日1989年6月14日
發明者唐東先 申請人:唐東先