[發明專利]高重合度濾波減速器

在審

• 申請號: 201410175766.3
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103953690A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 王家序;蒲偉;周青華;張瑩;韓彥峰
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: F16H1/20
• 分類號: F16H1/20
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉世平

技術領域

本發明涉及一種減速機，尤其涉及一種采用少齒差嚙合原理減速的高重合度濾波減速器。

背景技術

長期以來，雖然諧波減速器、RV減速器在先進制造、航空航天、船舶海洋、武器裝備等工程領域高端裝備中應用較廣，但由于諧波傳動的單級傳動比范圍有限(通常<360)，通過柔輪傳遞轉矩，彈性元件扭轉剛度低、傳遞轉矩有限，而RV減速器傳動系統存在結構復雜、質量體積大等缺點。該類減速器容易與執行機構產生非線性耦合振動而出現“卡澀”或“卡死”等現象，使系統不能正常工作甚至完全失效。因此探索高性能傳動件及傳動系統的創新設計理論、方法和技術，對提高我國機電裝備的可靠性、運動精度，延長使用壽命等綜合性能，具有非常重要的科學意義和工程使用價值。

有鑒于此，本發明旨在探索一種高重合度濾波減速器，該減速器可在較低加工精度的條件下獲得高的傳動精度，能增加嚙合齒對數，提高承載能力和壽命，減小輪齒的剛度激勵，過濾掉動力傳遞與運動變換過程中的波動，從而具有高精度、高可靠、長壽命、大轉矩、低能耗、減振降噪等優點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種可以在較低加工精度的情況下，獲得高的傳動精度的高重合度濾波減速器。

為解決上述問題采用的技術方案是：高重合度濾波減速器包括固定模塊、偏心輸入軸、輸出模塊和中間模塊；偏心輸入軸包括輸入軸主體和偏心段；固定模塊與輸入軸主體同軸設置；輸出模塊與輸入軸主體同軸設置并可旋轉；中間模塊套裝于偏心段上并可旋轉；

固定模塊包括內齒輪I和內齒輪Ⅱ；輸出模塊包括內齒輪Ⅲ和內齒輪Ⅳ；中間模塊包括外齒輪I、外齒輪Ⅱ、外齒輪Ⅲ和外齒輪Ⅳ；內齒輪I、內齒輪Ⅱ、內齒輪Ⅲ和內齒輪Ⅳ分別與外齒輪I、外齒輪Ⅱ、外齒輪Ⅲ和外齒輪Ⅳ一一對應設置并嚙合形成少齒差嚙合副；

外齒輪I和外齒輪Ⅱ均為斜齒輪且旋向相反，外齒輪I的輪齒與外齒輪Ⅱ的齒槽正對；外齒輪Ⅲ和外齒輪Ⅳ均為斜齒輪且旋向相反，外齒輪Ⅲ的輪齒與外齒輪Ⅳ的齒槽正對。

進一步的是：外齒輪I、外齒輪Ⅱ、外齒輪Ⅲ和外齒輪Ⅳ均進行了齒向修形處理使輪齒在齒寬中央鼓起，齒面與端面圓弧過渡，齒面半徑為Ry，齒面與端面的過渡圓弧半徑為r，Ry和r取值隨齒寬變化而變化，具體如下：當齒寬為2～3mm，r取20～50mm，Ry取400～600mm；齒寬為3～4mm，r取50～100mm，Ry取650～900mm；齒寬為5～8mm，r取70～110mm，Ry取700～950mm。

進一步的是：固定模塊內設置有軸承孔I，軸承孔I內安裝有滾動軸承I，輸入軸主體安裝于滾動軸承I的內孔內。

進一步的是：輸出模塊內設置有軸承孔Ⅱ，軸承孔Ⅱ內安裝有滾動軸承Ⅱ，輸入軸主體安裝于滾動軸承Ⅱ的內孔內。

進一步的是：固定模塊內設置有軸承孔Ⅲ，軸承孔Ⅲ內安裝有滾針軸承，輸出模塊安裝于滾針軸承的內孔內。

本發明的有益效果是：(1)實現高傳動精度。本發明的高重合度濾波減速器傳動方式屬于少齒差行星傳動，主要通過四對齒輪的內嚙合進行運動和動力的傳遞，和普通少齒差傳動相比較，本發明的高重合度濾波減速器的不同之處在于固定模塊與中間模塊以及輸出模塊與中間模塊都有兩對齒輪錯位嚙合，兩對齒輪嚙合相位相反，單周傳動誤差顯著減小，而單周傳遞誤差正是傳遞誤差的主要成分，因此可以在較低加工精度的情況下，獲得高的傳動精度。

(2)增大重合度，降低振動和噪聲。本發明的固定模塊與中間模塊以及輸出模塊與中間模塊都有兩對斜齒輪錯位嚙合，其重合度是普通齒輪傳動的兩倍，因此有效減少了輪齒嚙合對數交替變化過程中的剛度激勵，使得嚙合更加平穩，輪齒載荷分布更加均勻，從根本上降低了振動和噪聲。

附圖說明

圖1是高重合度濾波減速器結構圖；

圖2是輪齒修行結構示意圖；

圖3是圖2A處放大視圖；

圖4是未修形齒輪的潤滑效果曲線圖；

圖5是修形后齒輪的潤滑效果曲線圖；

圖中標記為：固定模塊1、偏心輸入軸2、輸入軸主體3、偏心段4、輸出模塊5、中間模塊6、內齒輪I7、內齒輪Ⅱ8、內齒輪Ⅲ9、內齒輪Ⅳ10、外齒輪I11、外齒輪Ⅱ12、外齒輪Ⅲ13、外齒輪Ⅳ14、軸承孔I15、滾動軸承I16、滾動軸承Ⅱ17、軸承孔Ⅱ18、軸承孔Ⅲ19、滾針軸承20。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。