CN103062334A

CN103062334A - 可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置

Info

Publication number: CN103062334A
Application number: CN2013100005320A
Authority: CN
Inventors: 李剑锋; 张化波; 罗平; 马春敏; 范金红
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-01-02
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明涉及一种可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置，此装置包括两种传动方式。两种传动方式分别由滚销齿轮通过外啮合和内啮合两种形式与相应的次摆线齿轮实现。其中，滚销齿轮设置有多个锥形滚销，传动过程中将滚销齿轮沿轴线方向向着直径小的一端推进来消除齿隙；次摆线齿轮采用锥形次摆线齿，与滚销啮合完成零背隙动力传递。通过伺服电机来驱动滚销齿轮或次摆线齿轮实现连续回转，完成减速或增速功能。本发明装置结构简单，既满足高速、高精度的传动要求，又能够消除传动中磨损产生的齿隙，保证啮合的准确性，提高滚销的利用率。

Description

可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置

技术领域

本发明涉及一种可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置，可用于高速、高精度的传动***及驱动装置中，属于机械传动技术领域。

背景技术

申请号为201080025707.8的发明专利“动力传递装置”揭示了一种由滚销齿轮和正齿轮组成的传动装置。该装置中滚销齿轮的轮齿为圆柱形滚销，正齿轮的轮齿采用标准摆线齿廓。该传动装置突出的技术特征与优点体现为：正齿轮的齿根部开有多边形齿根空间，过渡连接段经过圆化处理后解决了根切的问题；通过施加垂直于轴线的预压力，能够消除齿廓啮合间隙并且防止部件的初始扭曲。基于以上的技术措施，该装置较好地解决了销齿传动中啮合精度与传动刚度偏低等问题。但在施加了预压力、从而固定了齿轮中心距的前提下，未进一步考虑如何及时地消除传动过程中因齿廓啮合磨损导致的齿侧间隙。此外，施加的预压力亦不能太小，否则会由于预压力的不足产生背隙。

为了满足高速和高精度的传动要求，并消除因齿廓啮合磨损产生的齿侧间隙。本发明专利设计一种可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置，由装有锥形滚销的滚销齿轮以及相应的次摆线齿轮组成，既能保证传动过程中的啮合精度，又能减小施加的预压力和补偿因齿廓磨损产生的齿侧间隙，提高传动装置的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够补偿齿廓磨损，消除齿侧间隙的零背隙锥形齿滚销-次摆线传动装置。

本发明专利的技术方案：

一种可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置，包括两种结构：一种结构由滚销齿轮A和外齿轮B通过外啮合组成；另一种结构由滚销齿轮A和内齿轮C通过内啮合组成。将滚销齿轮A作为驱动轮、外齿轮B（或内齿轮C）作为从动轮，构成减速装置；将大直径的外齿轮B(或内齿轮C)作为驱动轮、小直径的滚销齿轮A作为从动轮，构成增速装置。传动过程中通过将滚销齿轮A沿轴线方向向着滚销直径小的一端推进来消除啮合过程中产生的齿隙，实现零背隙连续传动。

所述的滚销齿轮A依次由承载板Ⅰ1，滚销2，深沟球轴承3，承载板Ⅱ4和紧固螺母5组成；滚销2加工成锥形，锥度为4°～10°，其周向地均布于滚销齿轮A的分度圆8上；滚销2的两端各装配一个深沟球轴承3，其中深沟球轴承3为标准部件；滚销2通过深沟球轴承3支撑于承载板Ⅰ1和承载板Ⅱ4的孔内，紧固螺母5固连于承载板Ⅱ4的上端面。

所述的外齿轮B和内齿轮C均采用锥形次摆线齿，外齿轮B的齿廓线为外次摆线6，内齿轮C的齿廓线为内次摆线7。外齿轮B和内齿轮C沿齿宽方向具有与滚销2相同的锥度，外齿轮B齿厚沿齿宽方向线性变化，内齿轮C齿厚沿齿宽方向线性变化；如图9所示，外齿轮B齿厚沿齿宽方向由a1经线性变化至a2，内齿轮C齿厚沿齿宽方向由b1经线性变化至b2。

所述的滚销齿轮A的齿数大于等于为5。

本发明的有益效果是: (1)滚销可拆卸，互换性好，滚销损坏时只需单独更换，维护成本较低；(2)滚销与齿轮啮合时不产生背隙，且啮合过程中始终有2～3处保持接触，可以实现不间断正反转；（3）在外啮合、内啮合两种传动形式中，齿轮齿廓均采用次摆线齿形，避免了标准摆线齿形因根切导致的啮合质量差、表面疲劳寿命低的问题；（4）滚销齿轮既可作为主动轮实现减速功能，又可作为从动轮实现增速功能；滚销齿轮为主动轮时，齿轮外周由滚销齿轮驱动，可以进行细微定位；齿轮（固定）的外周可配置多个滚销齿轮，达到驱动部件的装置化；（5）滚销齿轮设置有多个锥形齿滚销，传动过程中通过沿轴线方向将滚销齿轮向滚销直径小的一端推进能消除磨损造成的间隙，既能保证啮合的准确性，又能提高滚销的利用率。

附图说明

图1 本发明的外齿轮；

图2 本发明的内齿轮；

图3 本发明的锥形齿滚销齿轮的分解图；

图4 本发明的滚销齿轮-外齿轮的传动实施图；

图5 本发明的滚销齿轮-内齿轮的传动实施图；

图6 本发明的外啮合传动啮合状态的剖视图；

图7 本发明的内啮合传动啮合状态的剖视图；

图8 本发明的滚销部件及两端所装配的轴承；

图9 本发明的外齿轮和内齿轮的单个齿；

图中：A、滚销齿轮，B、外齿轮，C、内齿轮， 1、承载板Ⅰ，2、滚销，3、深沟球轴承，4、承载板Ⅱ，5、紧固螺母，6、外次摆线，7、内次摆线，8、分度圆。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。

图4和图5表示本发明的实施方式所涉及的外啮合与内啮合两种传动形式。在安装过程中，为实现啮合零背隙，应保证外齿轮B（或内齿轮C）与滚销齿轮A之间有一微小的预紧力，并记下该预紧力的大小，作为预定预紧力。传动过程中因磨损产生齿隙时，将滚销齿轮A向锥形滚销小端推进，直至外齿轮B(或内齿轮C)与滚销齿轮A之间的压力达到预定的预紧力，使外齿轮B（或内齿轮C）与滚销齿轮A的齿隙得以消除，从而补偿传动误差，保证传动精度。

在安装完成之后，利用伺服电机驱动滚销齿轮或次摆线齿轮实现动力传递。啮合传动中，根据预紧力的大小适时地通过将滚销齿轮向着滚销直径小的一端推进来调整啮合关系，以满足零背隙的传动要求。

图6与图7分别是外啮合与内啮合两种传动形式啮合状态的剖视图。在这两个剖视图中，显示了滚销齿轮A与外齿轮B和内齿轮C的啮合关系。接触部分，始终有2～3处保持接触，且正逆方向不产生齿隙。图6所示，在外齿轮的工作齿面在垂直与齿宽方向的中央截面A-A内，齿廓为一条外次摆线；图7所示，在内齿轮的工作齿面在垂直于齿宽方向的中央截面B-B内，齿廓为一条内次摆线。滚销齿轮A主体上，滚销2周向均匀地分布在滚销齿轮A的分度圆8上。

Claims

1.一种可消隙锥形齿滚销-次摆线齿轮传动装置，其特征在于：此装置包括两种结构；一种结构由滚销齿轮A和外齿轮B通过外啮合组成；另一种结构由滚销齿轮A和内齿轮C通过内啮合组成；

所述的滚销齿轮A依次由承载板Ⅰ，滚销，深沟球轴承，承载板Ⅱ和紧固螺母组成；滚销加工成锥形，锥度为4°～10°，其周向地均布于滚销齿轮A的分度圆上；滚销的两端各装配一个深沟球轴承，其中深沟球轴承为标准部件；滚销通过深沟球轴承支撑于承载板Ⅰ和承载板Ⅱ的孔内，紧固螺母固连于承载板Ⅱ的上端面；

所述的外齿轮B和内齿轮C均采用锥形次摆线齿，外齿轮B的齿廓线为外次摆线，内齿轮C的齿廓线为内次摆线；外齿轮B和内齿轮C沿齿宽方向具有与滚销相同的锥度，外齿轮B齿厚沿齿宽方向线性变化，内齿轮C齿厚沿齿宽方向线性变化；

所述的滚销齿轮A的齿数大于等于5。