[發明專利]超徑活齒變速單元及其變速器

有效

• 申請號: 202110903960.9
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113464630B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 閆濟東;趙漢章;張侃;劉凡
• 申請（專利權）人: 河南燭龍高科技術有限公司
• 主分類號: F16H57/029
• 分類號: F16H57/029;F16H57/023;F16H57/021;F16H57/00;F16H55/17;F16H55/12
• 代理公司: 西安智財全知識產權代理事務所(普通合伙) 61277
• 代理人: 張鵬

本發明公開一種超徑活齒變速單元及其變速器，尤其是涉及一種超徑活齒變速單元和一種超徑活齒變速器。包括驅動軸、超徑輸出輪、傳動輪、帶有滑移齒的交叉滑移組件、滑移輸出輪、動平衡塊、超徑活齒等。超徑活齒變速單元可分為單級超徑活齒傳動機構和滑移輸出機構；超徑活齒傳動機構由超徑輸出輪、超徑活齒和傳動輪構成，超徑輸出輪和傳動輪中至少有一個帶有超徑滾道；超徑活齒為旋轉體，其最大半徑大于超徑滾道中心線的最小曲率半徑；滑移輸出機構可分為傳動輪、交叉滑移組件和滑移輸出輪，交叉滑移組件在傳動輪和滑移輸出輪上的運動方向始終不同；驅動軸上設置有用于機構動平衡的動平衡塊；超徑活齒變速器應用了超徑活齒變速單元。

技術領域

本發明涉及活齒傳動技術領域，具體涉及一種超徑活齒變速單元及其變速器，尤其是涉及一種超徑活齒變速單元和一種超徑活齒變速器。

背景技術

活齒傳動有眾多分支，一般以活齒的形狀和運動特性來區分，如弦線活齒傳動、擺線活齒傳動等；這些領域中的現有設計準則，要求活齒滾道不能發生根切。以擺線活齒傳動為例，專利號為CN201721031991.5的專利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嚙合齒面需要避免根切及避免根切的條件，由此帶來的問題是，其功率密度不高，即無法基于有限的體積實現較高的功率輸出；此外，該類減速器傳動比相對小，空間利用不充分，缺乏市場競爭力。對此，設計一種性能優異的活齒傳動減速器，成了一個亟待解決的問題。

基于上述問題，本公司首次提出“超徑活齒傳動”的概念，“超徑”通常與“遜徑”搭配出現，是土木工程領域較常用的專業名詞，意指特定直徑的顆粒物，如石料、化學合成材料等，其中，“超徑”指直徑大于設定值的顆粒物，“遜徑”指直徑小于設定值的顆粒物。故而，“超徑活齒”，顧名思義，指的是直徑或大徑大于設定的直徑值的活齒，而這個設定的直徑值，是可以造成活齒滾道根切的值，顯然大于現有技術中活齒直徑的取值范圍，故而命名為“超徑”。

超徑活齒傳動技術，區別于現有活齒傳動技術，具備更高的功率密度、更合理的結構布置形式、更緊湊的結構、更高的承載能力和更長的使用壽命等優點，但超徑活齒傳動技術中的超徑活齒如何設計、超徑活齒滾道如何設計、等速輸出機構如何設計、超徑活齒變速器如何設計等系列問題，都是缺乏現有技術參照的，都是亟待解決的。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種超徑活齒變速單元及其變速器，尤其是涉及一種超徑活齒變速單元和一種超徑活齒變速器。超徑活齒變速單元可分為單級超徑活齒傳動機構和滑移輸出機構；超徑活齒傳動機構由超徑輸出輪、超徑活齒和傳動輪構成，超徑輸出輪和傳動輪中至少有一個帶有超徑滾道；超徑活齒為旋轉體，其最大半徑大于超徑滾道的中心線的最小曲率半徑；滑移輸出機構可分為傳動輪、交叉滑移組件和滑移輸出輪，交叉滑移組件在傳動輪和滑移輸出輪上的運動方向始終不同；驅動軸上設置有用于機構動平衡的動平衡塊；超徑活齒變速器應用了超徑活齒變速單元。

本發明所使用的技術方案是：一種超徑活齒變速單元，包括驅動軸、超徑輸出輪、傳動輪、帶有滑移齒的交叉滑移組件、滑移輸出輪、動平衡塊、超徑活齒、切面活齒、切面滑移齒、帶有一條滑移槽中心線的滑移槽特征線、特征曲線族，所述的驅動軸包括同心軸段和偏心軸段，偏心軸段設置在同心軸段中部；超徑輸出輪的第一端面上設置有一個超徑滾道或一圈圓周均布的超徑齒槽；傳動輪的第一端面上設置有一個超徑滾道或一圈圓周均布的超徑齒槽；超徑輸出輪與傳動輪二者之中，至多有一個設置有超徑齒槽；傳動輪的第二端面上設置有一圈第一滑移槽；滑移輸出輪的第一端面上設置有一圈第二滑移槽。

所述的超徑活齒為旋轉體，過其旋轉軸的截面為超徑活齒特征面，超徑活齒特征面的邊界為兩條關于超徑活齒旋轉軸對稱的超徑活齒特征線，超徑活齒特征線由特征曲線族中的一種曲線構成，或由特征曲線族中的多種曲線分段拼接組成。

所述的切面活齒為旋轉體，過其旋轉軸的截面為切面活齒特征面，切面活齒特征面的邊界為兩條關于切面活齒旋轉軸對稱的切面活齒特征線，切面活齒特征線由特征曲線族中的一種曲線構成，或由特征曲線族中的多種曲線分段拼接組成。