[發明專利]一種能夠平衡環板慣性力矩的三環減速器

在審

• 申請號: 201710054107.8
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106704493A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張政武;柴曉玉;王保民;張國海;張景學;蔣學全
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及機械傳動領域，特別涉及一種能夠平衡環板慣性力矩的三環減速器。

背景技術

目前廣泛應用的減速器包括三環減速器。其基本原理為三套平行四邊形機構中的三塊環板做平動運動，靠環板上的內齒輪驅動輸出軸中心齒輪將運動輸出。

三環減速器的工作原理如圖1所示。圖1中DCFE為一平行四邊形機構，內齒圈固連在連桿CF上，同時內齒圈與輸出軸上的外齒輪嚙合。當主動曲柄繞D點旋轉時，內齒圈(連桿)做平動運動，通過與外齒輪的嚙合驅動輸出軸繞B點轉動，從而輸出運動。為了克服平行四邊形機構在個別位置存在的運動不確定的現象，三環減速器采取三套相同的平行四邊形機構互錯120°排列的方式。在三環減速器的實際結構中，固連在一起的三個主動曲柄和固連在一起的三個從動曲柄均采用一根軸上裝設三個偏心套的結構，但存在三塊做平動運動的環板，且三塊環板沿軸向依次排列。

在三環減速器的運動構件中，兩根曲柄軸(其中一根為運動輸入軸)、輸出軸均為軸對稱結構，忽略其離心慣性力不計,重點討論三塊環板的慣性力。由于三片環板的結構和尺寸基本相同且均為對稱結構，可以認為環板的質量相同，且環板構件的質心位于環板的對稱中心(圖1中的A點)。又由于平行四邊形機構中的三塊環板作平動運動，其上任意一點的運動軌跡均為圓周。所以質心點A的運動軌跡為以B為圓心，以曲柄長度CD為半徑的圓周。當主動曲柄等速轉動時，質心點A沿該圓周等速運動，從而產生離心慣性力P_i。

由于三塊環板質心的相位互錯120°，所以其離心慣性力之間夾120°角度，且均作用在以CD為半徑的圓周上，如圖2所示。

由于三個離心慣性力大小相等，方向互錯120°，所以(i是環板的標號)。

如圖1、2所示建立坐標系，三個離心慣性力均作用在與Z軸垂直的三個平面內。假設相鄰環板軸向對稱面之間的距離是a，則三個慣性力P_i1、P_i2、P_i3對X、Y、Z軸之矩為：

減速器運轉時，慣性力在水平面內對Y軸有一個順時針作用的慣性力矩。故三塊環板雖然是靜平衡的，但動不平衡，從而產生沖擊與振動。因此必須要對環板的慣性力矩進行平衡。

現有技術中，提出了幾種三環減速器平衡的方法，其中典型的全平衡雙驅動三環減速器，如發明專利(200920012531.7)和“全平衡雙驅動三環減速器設計與研制”(機械設計與制造2011年第2期發表，黃愷)等，其技術方案要點為中間環板與兩側環板對稱布置，且中間環板的厚度為兩側環板厚度之和，即中間環板的質量是兩側環板質量的2倍。這些方案增大了環板的厚度和重量，提高了成本，且需要雙驅動，結構復雜，成本高。

發明內容

本發明目的是提供一種能夠平衡環板慣性力矩的三環減速器，解決三環減速器平衡慣性力矩的現有技術結構復雜，重量和厚度大，生產成本高等技術問題。

本發明所采用的技術方案是：一種能夠平衡環板慣性力矩的三環減速器，包括：

在軸向上依次設置有第一主動曲柄、第二主動曲柄、第三主動曲柄的主動軸，第一主動曲柄、第二主動曲柄、第三主動曲柄互成120°夾角且相鄰軸向間距相同；

在軸向上依次設置有第一從動曲柄，第二從動曲柄，第三從動曲柄的從動軸；

與主動軸和從動軸分別通過鉸鏈連接的環板，環板包括第一環板，第二環板，第三環板，且均設置有相同的內齒圈；

第一環板與第一主動曲柄和第一從動曲柄鉸鏈連接，第二環板與第二主動曲柄和第二從動曲柄鉸鏈連接，第三環板與第三主動曲柄和第三從動曲柄鉸鏈連接；

在軸向上依次設置有第一外齒輪，第二外齒輪，第三外齒輪的輸出軸，第一外齒輪，第二外齒輪，第三外齒輪分別與第一環板，第二環板，第三環板的內齒圈嚙合，且均與輸出軸通過鍵固定連接；

在第二環板的圓周上對稱設置有若干通孔，在第一環板，第三環板上均設置有對應于通孔的若干盲孔；

設置于盲孔與通孔中的若干剪切彈簧。

進一步的，在第二環板的圓周上對稱設置有若干通孔，在第一環板，第三環板上均設置有對應于通孔的若干盲孔具體是在第二環板的圓周上對稱設置有4個通孔，在第一環板，第三環板上均設置有對應于通孔的4個盲孔。

進一步的，設置于盲孔與通孔中的若干剪切彈簧具體是個橡膠剪切彈簧或拉壓彈簧。

進一步的，與主動軸和從動軸鉸鏈連接的環板具體是環板通過偏心套與主動軸和從動軸鉸鏈連接。