[實用新型]一種腹板式圓柱齒輪傳動壓電減振傳動裝置

有效

• 申請號: 201720271300.2
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN207349400U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 石慧榮;高溥;李宗剛;趙冬艷;張軍平
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: F16H57/00
• 分類號: F16H57/00;F16H57/028
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 高玉濱

本實用新型公開了一種腹板式圓柱齒輪傳動壓電減振傳動裝置，包括高速軸、小齒輪、滾動軸承、大齒輪、低速軸、支撐座、磁場基座、壓電環、電刷、換向片、繞組線圈、磁極、線圈支架、滑動軸承和箱體，磁場基座與低速軸固定連接，磁極楔緊在磁場基座腔體內壁上，電刷通過螺紋與磁場基座固聯，支撐座相對箱體固定，兩換向片和繞組線圈固連在線圈支架上，并與線圈支架不導通，線圈支架一端固定在支撐座上，壓電環通過粘合劑粘接在大齒輪腹板兩側的輪緣上。本實用新型利用電壓定壓控制和極化電壓的速度正反饋控制，可以實時調整壓電環的變形，控制齒輪傳動的嚙合剛度，有效提升齒輪傳動的精確性和穩定性。

技術領域

本實用新型涉及腹板式齒輪傳動減振控制技術領域,尤其涉及一種腹板式圓柱齒輪傳動壓電減振傳動裝置。

背景技術

齒輪是許多精密功率和扭矩傳動機械的關鍵原件之一，由于其傳動穩定性好、精度高，被廣泛應用于汽車、輪船、航空、航海、制造機床等動力傳動中。在大功率傳動中，齒輪結構尺寸很大，重量也較大，很難保證制造、安裝精度，因此由于嚙合振動、齒廓誤差、偏心和彈性變形擾動造成的諧波振動會造成齒輪傳動中難以接受的振動和噪聲，嚴重時會直接導致傳動系統的使用壽命和傳動性能下降。特別是對于航空、航海和機器人行業使用的齒輪，減輕質量是設計的一個主要目標，而腹板式齒輪具有較薄輪緣和腹板，能夠有效降低系統的質量，減少齒輪傳動的慣性力，但是輪緣厚度較小容易引起嚙合輪齒齒寬方向變形較大，導致嚙合剛度下降，直接影響齒輪傳動的精確性和穩定性。

實用新型內容

為解決現有技術和實際情況中存在的上述問題，本實用新型提供了一種腹板式圓柱齒輪傳動壓電減振傳動裝置，包括高速軸、小齒輪、滾動軸承、大齒輪、低速軸、支撐座、磁場基座、壓電環、電刷、換向片、繞組線圈、磁極、線圈支架、滑動軸承和箱體，所述高速軸上設有小齒輪，所述低速軸上設有大齒輪，所述小齒輪和大齒輪嚙合傳動；磁場基座與低速軸固定連接，磁極楔緊在磁場基座腔體內壁上，電刷通過螺紋與磁場基座固聯，二者保持絕緣不導通；支撐座相對箱體固定，其內圓柱面安裝軸承，高速軸和低速軸通過軸承與箱體實現動連接；兩換向片和繞組線圈固連在線圈支架上，并與線圈支架不導通，線圈支架一端固定在支撐座上，繞組線圈兩輸出端與兩個換向片固接，所述電刷在轉動時與換向片接觸；壓電環通過粘合劑粘接在大齒輪腹板兩側的輪緣上，與大齒輪不導通，壓電環內外圓柱面通過導線與控制電路輸出電壓端相連，壓電環采用徑向極化設計；電刷輸出電壓采用定電壓控制，壓電環的極化電壓采用閉環位置正反饋控制，二者的控制電路封裝在磁場基座上；電刷與定電壓控制電路之間、定電壓控制電路與極化電壓控制電路之間采用導線連接，提供壓電環控制電壓。

優選地，所述壓電減振傳動裝置還設有磁場基座端蓋，所述磁場基座端蓋的一端用螺釘與磁場基座相連，內圓柱面通過滑動軸承與支撐座聯接。

優選地，磁場基座通過螺紋與低速軸聯接，通過止動墊片防松。

優選地，所述壓電環的壓電采樣電路包括第一運算放大器A1、電容C、輸入電壓源v、電壓源vs、第二運算放大器的A2、電阻R10、R20、控制器，所述第一運算放大器A1的反相輸入端通過電容C連接到壓電環的第一連接端；所述壓電環的第一連接端還與輸入電壓源v的陽極端連接，所述輸入電壓源v的陰極端與接地端連接；

第一運算放大器A1的輸出端與電壓源vs的陰極連接；

電壓源vs的陽極與第二運算放大器的A2的輸出端連接；A2運算放大器的反相輸入端與壓電環的第二連接端連接；