[發明專利]一種單級根切擺線活齒傳動單元

有效

• 申請號: 202010008304.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111173896B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 閆濟東;邢鵬達
• 申請（專利權）人: 河南燭龍高科技術有限公司
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H55/17;F16H55/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種單級根切擺線活齒傳動單元，包括根切擺線輪、活齒、活齒輪等。在擺線活齒傳動的基礎上，選用大尺寸的活齒，使其滿足根切條件，進而得到具有單側根切特征的擺線齒廓，稱其為根切擺線滾道；具有根切擺線滾道的活齒傳動單元即為根切擺線活齒傳動單元；由于采用的根切擺線齒廓一側根切而另一側不根切，故不跟切齒廓保證了傳動的精度，同時，根切齒廓非根切區域的齒廓同時參與嚙合，可達到全齒同時嚙合傳力的效果；與同尺寸非根切的傳統擺線活齒傳動單元相比，本發明的傳動比和承載能力均顯著性增大；與同尺寸擺線針輪傳動單元相比，本發明綜合性能優異性更加明顯。

技術領域

本發明涉及活齒傳動技術領域，特別涉及一種單級根切擺線活齒傳動單元。

背景技術

在傳統的漸開線齒輪傳動中，某些特殊情況下，設計出的齒輪會出現根切，雖不影響齒輪的傳動精度，但是單個齒的根部由于根切厚度變薄，齒輪抗彎曲能力下降，重合度減少，影響傳動的平穩性，故而在傳統的設計思想中，漸開線齒輪的設計是盡量避免根切的。而在另一種傳統的傳動形式——擺線針輪傳動技術中，擺線輪的實際齒廓是嚴格的不允許根切的，因為根切會使其傳動失真。隨著新型傳動技術(具有代表性的即活齒傳動技術)的發展，在擺線針輪傳動思想的基礎上，套用活齒傳動理論，可將其針齒變為鋼球活齒，將擺線輪變為帶有擺線滾道的傳動輪，即得到了擺線活齒傳動機構，其相比于擺線針輪，在結構原理上實現了整周全齒嚙合，大大提高了傳動的承載能力和抗沖擊能力，其設計思想也是避免擺線滾道實際嚙合齒廓出現根切的，而且，在傳統的三維實體建模軟件中，如果選擇的活齒尺寸過大，則擺線滾道實際嚙合齒廓就會出現根切現象，在軟件里的表現即為模型建立不起來，會報錯，進而，廣大相關從業人員及設計師的思維就此被限制住了。如專利號為CN201721031991.5提出了《一種擺線鋼球減速裝置及其機器人關節》，其說明書中就明確提出了避免根切及避免根切的條件。由以上情況而來的問題是，傳統的擺線鋼球活齒減速器，其功率密度不高，通俗的講，就是體積大，傳動比相對小，空間利用不夠充分，缺乏市場競爭力。針對此問題，另辟蹊徑，打破傳統的設計思維，反其道而行之，即在擺線活齒傳動的設計中，不僅不避免根切現象，而且還要利用根切現象，設計的擺線齒廓就要根切的，從而得到了根切擺線活齒傳動技術。根切擺線活齒傳動較傳統擺線活齒傳動而言，相同尺寸下，活齒數量更多，傳動比更大，基本達到全齒整周嚙合受力，其綜合性能均優于傳統的擺線活齒傳動結構；與擺線針輪傳動結構相比，根切擺線活齒傳動具有制造更簡單、零部件更少、裝配簡單、使用壽命更長、承載能力和抗沖擊能力更大等優點。將根切擺線活齒傳動技術應用在減速器當中，成了亟待解決的問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種單級根切擺線活齒傳動單元，在擺線活齒傳動的基礎上，選用大尺寸的活齒，使其滿足根切條件，進而得到具有單側根切特征的擺線齒廓，稱其為根切擺線滾道；具有根切擺線滾道的活齒傳動單元即為根切擺線活齒傳動單元；由于采用的根切擺線齒廓一側根切而另一側不根切，故不跟切齒廓保證了傳動的精度，同時，根切齒廓非根切區域的齒廓同時參與嚙合，可達到全齒同時嚙合傳力的效果；與同尺寸非根切的傳統擺線活齒傳動單元相比，本發明的傳動比和承載能力均顯著性增大；與同尺寸擺線針輪傳動單元相比，本發明綜合性能優異性更加明顯。

本發明所使用的技術方案是：一種單級根切擺線活齒傳動單元，包括根切擺線輪、活齒、活齒輪，所述的根切擺線輪與活齒輪呈偏心布置，即根切擺線輪軸線與活齒輪軸線平行且兩軸線之間的距離為偏心距；根切擺線輪與活齒輪之間有一圈關于活齒輪軸線均勻分布的活齒，每個活齒同時與根切擺線輪和活齒輪嚙合。

進一步的，所述的根切擺線輪包括根切擺線滾道，根切擺線輪上的根切擺線滾道波數為Z_c個；根切擺線滾道的嚙合曲線為內擺線或外擺線。

進一步的，活齒為旋轉體，沿其軸線做任意切面，可得到平面內左右兩條互相對稱的母線，該母線為平面連續曲線；活齒的數量為Z_b。