CN102072284B - 太阳能定日镜精密双摆线传动装置 - Google Patents

太阳能定日镜精密双摆线传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及太阳能跟踪装置减速技术领域，一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置。其特征在于：(a)输入轴上有一偏心段P与螺纹段L，其中：偏心段P上配合滚子轴承，螺纹段L上装有偏心内螺母，偏心内螺母外圆配合滚子轴承，偏心段P与偏心内螺母的偏心距相等，二者之间有一隔圈，从而形成双偏心输入轴；(b)摆线轮与上半区内摆线齿啮合的齿廓方向和另一摆线轮与下半区内摆线齿啮合的齿廓方向相反，使输入轴上的偏心段P与偏心内螺母之间的相位角Φ＝180°-0.05°～0.15°；(c)输出轴部件采用笼型输出组件。有益效果在于：内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，减速器体积可降低1个等级，结构紧凑、不易漏油，回差小，过载能力大，寿命长，结构简单，成本低。

Description

太阳能定日镜精密双摆线传动装置
【技术领域】
本发明涉及太阳能跟踪装置减速技术领域，一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置。
【背景技术】
重庆大学《精密摆线针轮行星传动装置》(ZL200810069737)依靠两半针齿壳相对偏转一小角度来消除回差，单片轮作功。主要问题是：两半针齿壳结合面易漏油，结构不紧凑。
北京航空航天大学《一种太阳能定日镜传动装置》(200810104531.X)：系“电机+谐波减速器+蜗轮减速器”结构，发明要求“成本应最低”。但问题是：谐波减速器价格并不低。
【发明内容】本发明目的在于：提出一种结构简单、过载能力大、回差小、制造成本低的太阳能定日镜精密双摆线传动装置。具体实施技术方案如下：
(a)输入轴上有一偏心段P与螺纹段L，其中：偏心段P上配合滚子轴承，螺纹段L上装有偏心内螺母，偏心内螺母外圆配合滚子轴承，偏心段P与偏心内螺母的偏心距相等，二者之间有一隔圈，从而形成双偏心输入轴；
(b)摆线轮与上半区内摆线齿圈啮合的齿廓方向和另一摆线轮与下半区内摆线齿圈啮合的齿廓方向相反，使输入轴上的偏心段P与偏心内螺母L之间的相位角Φ不再等于180°，而是Φ＝180°-(0.05°～0.15°)；
(c)输出轴部件是指用6-8只均布柱销将带圆盘的输出轴与均载盘联接而成的笼型输出组件，其两侧分别用轴承支承。
输入轴采用偏心段P与偏心内螺母构成相位角Φ≈180°的双偏心结构是基于下述理论计算：螺纹联接拧紧力矩T＝T1+T2，当才用力矩法时，T1＝0.12σsAsd，输入轴选用40Cr调质，屈服极限σs＝750Mpa，假设电动机输入转数为1500rpm，则有下述结果：
M12×1.5 M14×1.5 M16×1.5 M20×2.0 M24×2.0
面积As(mm2) 88.1 125 167 258 318
力矩T1(Nm) 95 157.5 240 464 687
功率(kW) 14.9 24.6 37.6 72.6 107
计算结果表明，用小螺距联接也能似平键一样传递扭矩。
双摆线传动中用内摆线轮便取代了由针齿壳、很多针齿及针齿套构成的针轮。其优点：(1)结构简单、另件少；(2)单级减速比很大，据称可达200(见于《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04)；(3)在减速比大于59时，内摆线轮不像针轮必须抽齿，同时由于内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，承载能力可提高一个等级。
【有益效果】
本发明比重庆大学《精密摆线针轮行星传动装置》(ZL200810069737)，其创造、新颖、实用性在于：内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，减速器承载能力可提高一个等级；结构紧凑、不易漏油；
比北京航空航天大学《一种太阳能定日镜传动装置》(200810104531.X)：回差小，过载能力大，使用寿命长，结构简单，制造成本低。
【附图说明】图1.为本发明实施例的结构示意图
【具体实施方式】
参照图1、一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置，主要由内摆线齿圈4、第一、二摆线轮7、16、输出轴部件及支承轴承、柱销5、柱套6、第一、二滚子轴承14、15、输入轴(12)及输入轴12的支承轴承组成，其特征在于：
所述输入轴12上有一偏心段P与螺纹段L，所述偏心段P上配合第二滚子轴承15，所述螺纹段L上装偏心内螺母11，所述内螺母11外圆配合第一滚子轴承14，所述二滚子轴承14、15间有一隔圈13，所述偏心段P与偏心内螺母11偏心距相等；
所述第二摆线轮16与上半区内摆线齿圈4啮合的齿廓方向和第一摆线轮7与下半区内摆线齿圈4啮合的齿廓方向相反，使输入轴12上的偏心段P与偏心内螺母11之间的相位角Φ不再等于180°，而是Φ＝180°-(0.05°～0.15°)，因而：若正转时第二摆线轮16作功，则第一摆线轮7空转不作功；反转时摆线轮7作功，则摆线轮16空转不作功，显然，回差等于零；
所述输出轴部件是指用6-8只均布柱销5将带圆盘的输出轴1与均载盘10联接而成的笼型输出组件，笼型输出组件的最大优点在于刚性好，轴向尺寸短；
所述支承轴承包括第一轴承2与第二轴承9，所述输出轴1轴颈用第一轴承2支承在前端盖3内孔，所述均载盘10轴颈用第二轴承9支承在后端盖8内孔；
所述前端盖3、针齿壳4及后端盖8顺次联接一体；
所述柱销5上的柱套6与二摆线轮7、16等宽，所述第一摆线轮7与第二摆线轮16之间有一与柱销5配合的均载环板14，均载环板可大大提高柱销的弯曲强度。
上述实施例是对本发明的说明而不是限定，任何简单变换后方案均属于本发明保护范围。

Claims (1)

1.一种太阳能定日镜精密双摆线传动装置，主要由内摆线齿圈(4)、第一、第二摆线轮(7、16)、输出轴部件及支承轴承、柱销(5)、柱套(6)、第一、第二滚子轴承(14、15)、输入轴(12)及输入轴(12)的支承轴承组成，其特征在于：
所述输入轴(12)上有一偏心段P与螺纹段L，所述偏心段P上配合第二滚子轴承(15)，所述螺纹段L上装偏心内螺母(11)，所述内螺母(11)外圆配合第一滚子轴承(14)，所述二滚子轴承(14、15)间有一隔圈(13)，所述偏心段P与偏心内螺母(11)偏心距相等；
所述第二摆线轮(16)与上半区内摆线齿圈(4)啮合的齿廓方向和第一摆线轮(7)与下半区内摆线齿圈(4)啮合的齿廓方向相反，使输入轴(12)上的偏心段P与偏心内螺母(11)之间的相位角Φ不再等于180°，而是Φ＝180°-(0.05°～0.15°)；
所述输出轴部件是指用6-8只均布柱销(5)将带圆盘的输出轴(1)与均载盘(10)联接而成的笼型输出组件，所述支承轴承包括第一轴承(2)与第二轴承(9)，所述输出轴(1)轴颈用第一轴承(2)支承在前端盖(3)内孔，所述均载盘(10)轴颈用第二轴承(9)支承在后端盖(8)内孔；
所述前端盖(3)、针齿壳(4)及后端盖(8)顺次联接一体；
所述柱销(5)上的柱套(6)与第一、第二摆线轮(7、16)等宽，所述第一摆线轮(7)与第二摆线轮(16)之间有一与柱销(5)配合的均载环板(14)。
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