[發明專利]一種中心對稱單級根切擺線滾針減速器

有效

• 申請號: 202010012354.3
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111120587B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 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;F16H49/00;F16H55/08;F16H57/00;F16H57/021;F16H57/023;F16H57/029;F16H57/08;F16C33/78
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本發明提供一種中心對稱單級根切擺線滾針減速器，包括輸入軸、圓錐滾子軸承、第一交叉滾子軸承、等速輸出軸等。在擺線針輪傳動技術的基礎上，利用活齒傳動思想，將傳統擺線輪設計為帶有擺線滾道的擺線輪，將針齒設計為中間大兩頭小且關于中心對稱的滾針活齒結構，以上可達到全齒整周嚙合受力的效果；將擺線輪上的擺線滾道設計為根切擺線滾道，即擺線滾道單側發生根切，以此可在相同的滾針分布圓直徑條件下，得到更多的滾針活齒數量或得到更大的滾針活齒尺寸或二者兼具，進而達到增大減速比和承載能力的效果。

技術領域

本發明涉及活齒傳動技術領域，特別涉及一種中心對稱單級根切擺線滾針減速器。

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，本發明提供一種中心對稱單級根切擺線滾針減速器，在擺線針輪傳動技術的基礎上，利用活齒傳動思想，將傳統擺線輪設計為帶有擺線滾道的擺線輪，將針齒設計為中間大兩頭小且關于中心對稱的滾針活齒結構，以上可達到全齒整周嚙合受力的效果；進一步的，將擺線輪上的擺線滾道設計為根切擺線滾道，即擺線滾道單側發生一定程度上的根切，以此可在相同的滾針分布圓直徑條件下，得到更多的滾針活齒數量或得到更大的滾針活齒尺寸或二者兼具，進而達到增大減速比和承載能力的效果。

本發明所使用的技術方案是：一種中心對稱單級根切擺線滾針減速器，包括輸入軸、圓錐滾子軸承、第一交叉滾子軸承、等速輸出軸、根切擺線輪、針輪、滾針活齒、第二交叉滾子軸承，其特征在于：所述的第一交叉滾子軸承的外圈和針輪各有兩個，左側的第一交叉滾子軸承的外圈和針輪固定安裝在右側的針輪上；右側的第一交叉滾子軸承外圈固定安裝在左側的針輪上；所述的輸入軸左右兩端各鉸接在一個圓錐滾子軸承的內圈上，圓錐滾子軸承的外圈固定安裝在第一交叉滾子軸承的內圈上；第二交叉滾子軸承的內圈有兩個，分別套在輸入軸兩側，并通過圓錐滾子軸承的內圈軸向壓緊在輸入軸上；每個第二交叉滾子軸承的內圈上各鉸接有一個根切擺線輪；每個根切擺線輪與第二交叉滾子軸承的內圈之間均有一圈交叉分布的第二交叉滾子軸承的滾子；一圈均布分布的數量為Z_b的滾針活齒鉸接在兩個針輪內，兩側外伸端分別與兩側的根切擺線輪嚙合；均勻分布的若干等速輸出軸兩端分別固定安裝在兩側的第一交叉滾子軸承的內圈上，且每個等速輸出軸分別穿過兩個根切擺線輪。