[發明專利]一種純滾動類擺線針輪行星減速器

有效

• 申請號: 201310163502.1
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103277464A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 廖啟征;郭磊;宋原
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H55/17
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明涉及減速器領域，尤其涉及一種純滾動類擺線針輪行星減速器。

背景技術

在空間尺寸尤其是軸向尺寸有嚴格限制的場合，行星齒輪減速器能以較小的空間尺寸獲得較大的減速比，并且體積小，重量輕，但是常用的漸開線行星減速器傳動效率隨著減速比的增大而顯著減小，且行星架受力大容易損壞，運動噪音大;諧波減速器加工工藝復雜，而擺線形式的行星減速器在較高傳動比時仍然有很高的傳動效率，并且，在傳動過程中，擺線輪主要受到壓應力，而漸開線齒輪主要承受剪應力，這使得擺線減速器的使用壽命要高于漸開線減速器。由于擺線傳動具有的這些突出的優點，在機械，礦山，冶金，化工，紡織，國防工業等工業領域被廣泛使用。

傳統的擺線針輪減速器，一般由外擺線輪在針輪系內部做行星運動，通過在針輪外面加上針齒套，使得外擺線輪與針輪之間的運動為純滾動，這就大大減少了針輪和擺線輪的滑動摩擦，極大的延長的使用壽命。而雙擺線針輪行星傳動，較擺線針輪傳動，傳動比范圍更大，能夠在更加廣泛的領域使用，但是經過理論分析，雙擺線針輪行星減速器中針輪與內外擺線輪之間存在滑動摩擦，即使針輪外面加上了針齒套，滑動摩擦也還是存在，因此需要重新設計一種滿足現有雙擺線針輪行星傳動規律的新型齒廓曲線，使得針輪在內外齒輪之間為純滾動，這樣就能夠從根本上消除傳動中的滑動摩擦，能夠顯著減速器的傳動效率，降低工作噪音，因此使用本發明的純滾動類擺線替代傳統的擺線，達到更高的傳動效率，在很多領域存在廣泛的應用前景。

傳統的雙擺線針輪行星減速器針輪的運動狀態是即滾動又滑動。傳統雙擺線針輪行星減速器的嚙合情況如圖1所示，O為基圓中心，O₁為滾圓中心，B為滾圓上一定點，A點是基圓與滾圓的切點，也是外擺線輪和內擺線輪的瞬時轉動中心，q₁和q₂分別是針輪與外擺線輪和內擺線輪的接觸點。當基圓固定，滾圓繞O₁在基圓上做純滾動時，滾圓上定點B成的軌跡就是短幅內擺線。

雙擺線針輪行星減速器針輪做純滾動有以下兩個條件：

1）外擺線一擺的弧長與內擺線一擺的弧長相等；

2）內外擺線輪與針輪接觸點為接觸兩構件的速度瞬心。

針輪與外擺線的接觸點q₁處的速度示意圖如圖2示，如果針輪為純滾動，因為內擺線固定，因此q₂點速度與內擺線相等為零，外擺線輪在q₁點的速度與針輪在q₁點的速度相等，容易得到q₁點速度等于兩倍的B點速度，即雙擺線針輪行星減速器中針輪做純滾動的一個必要條件是

V_q1≡2V_B???????????????????????(1)

容易得到針輪軌跡的參數方程為