[發明專利]非圓錐齒輪分度裝置

有效

• 申請號: 201210368457.9
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102878264A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉有源;鄭方焱;孫科;陳定方
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F16H27/04
• 分類號: F16H27/04;F16H55/08;F16H55/17
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 孟慶繁

技術領域

本發明涉及機械傳動裝置，特別是涉及一種非圓錐齒輪分度裝置。

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背景技術

隨著自動化程度的進步和發展，組合機床越來越多的被設計應用于實際生產中，用來提高生產效率，解決人力資源緊張的問題。而轉盤式組合機床由于結構緊湊，體積相對較小，被越來越多的得到應用，其主運動為轉盤的間歇運動，而要實現這種運動必須通過機械式的分度裝置。分度裝置的性能成為制約機床加工速度，加工精度等的關鍵因素。

槽輪機構分度裝置和缺齒輪機構分度裝置具有設計簡單、加工容易的特點，但動力性能不好，精度低，無法用于高速重載的場合；凸輪式分度機構和星輪式分度機構具有良好的動力學性能，但加工困難，易磨損，成本高，且無法實現大分度數。

發明內容

本發明的的目的是提供一種非圓錐齒輪分度裝置，其具有良好的動力學特性和較大的分度數，承載能力高，結構緊湊，易于安裝。

本發明實現上述目的的的技術方案為：包括一個箱體，其特征在于：箱體上通過軸承支撐有輸入軸和輸出軸、固定在箱體上的齒輪軸、及其前端的非圓錐齒輪、行星架齒輪、輸入齒輪、行星輪軸、行星非圓錐齒輪、小圓錐齒輪、大圓錐齒輪。

輸入軸和輸出軸空間交錯布置。輸入軸上通過鍵與輸入齒輪聯接，輸入齒輪與行星架齒輪嚙合。齒輪軸上通過圓錐滾子軸承支撐著行星架齒輪，行星輪軸固定在軸承上，行星非圓錐齒輪和小圓錐齒輪通過鍵槽固定在行星輪軸兩端。其中一行星齒輪為行星非圓錐齒輪與非圓錐齒輪相嚙合，另一行星齒輪為小圓錐齒輪，與固定在輸出軸上的大圓錐齒輪嚙合。

行星非圓錐齒輪和小圓錐齒輪布置在行星架齒輪的兩側，分別與非圓錐齒輪和大圓錐齒輪的不同側嚙合。可通過對行星架齒輪的質量分布進行調整，使機構達到完全的靜平衡和一定程度上的動平衡，從而能適應較高的轉速要求。

動力從輸入軸輸入，經輸入齒輪、行星架齒輪一級減速。由于非圓錐齒輪固定不動，從而行星非圓錐齒輪和輸入齒輪自轉加公轉，并將合成運動通過大圓錐齒輪傳遞給輸出軸。

本發明采用非圓錐齒輪-圓錐齒輪差動輪系，將行星架運動作為主輸入運動，由于太陽齒輪（非圓錐齒輪）固定，行星齒輪自轉并且公轉，通過一對圓錐齒輪將其復合運動輸出。按照一定的傳動比函數設計非圓錐齒輪的節曲線，即可得到所需的間歇運動輸出。

非圓錐齒輪的設計采用一定的傳動比函數，計算出該對非圓錐齒輪的節錐曲面，再根據產形輪的相對運動關系，通過空間嚙合關系包絡出齒廓。改變傳動比函數可使本發明具有不同動力學性能。

其中非圓錐齒輪的傳動比函數按照以下方法計算：

式中，為分度裝置的分度數。為停歇期轉角，運動期轉角

為另一對圓錐齒輪的傳動比，按下式計算

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按下式用數值方法解出。

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改變圓錐齒輪的齒數比，同時改變非圓錐齒輪的傳動比函數可使裝置具有不同的分度數。實際受幾何尺寸零件結構的限制，可以達到200以上；分度角可以設計成任意值，能實現非整數分度數的輸出要求。

圓錐齒輪和非圓錐齒輪可以根據受力和設計要求選用直齒、斜齒、螺旋齒，其齒廓的形狀也可根據設計要求使用漸開線、圓弧、正弦曲線等。

本發明的有益效果：該裝置采用了非圓錐齒輪-圓錐齒輪差動輪系組合機構，分度運動由行星輪和行星架齒輪運動合成，具有良好的動力學特性和較大的分度數；齒輪選用合理的齒廓可以大大提高承載能力；非圓錐齒輪的加工工藝只需現有齒輪加工工藝的基礎上稍加改進，就能適應大批量生產；具有1/2的減速比，可選用高速電機輸入；機構布局緊湊，易于安裝。

附圖說明

圖1為本發明的的結構示意圖。

圖2為漸開線斜齒非圓錐齒輪主視示意圖。

圖3為漸開線斜齒非圓錐齒輪俯視示意圖。

圖4為漸開線斜齒非圓錐齒輪主視示意圖。

圖5為漸開線斜齒非圓錐齒輪俯視示意圖。

圖6為圓弧斜齒非圓錐齒輪主視示意圖。

圖7為圓弧斜齒非圓錐齒輪俯視示意圖。

圖8為圓弧斜齒非圓錐齒輪主視示意圖。

圖9為圓弧斜齒非圓錐齒輪俯視示意圖。

圖10為漸開線直齒非圓錐齒輪主視示意圖。

圖11為漸開線直齒非圓錐齒輪俯視示意圖。

圖12為漸開線直齒非圓錐齒輪主視示意圖。

圖13為漸開線直齒非圓錐齒輪俯視示意圖。

具體實施方式