CN104373538A - 一种复合摆线发生装置 - Google Patents

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董明望
吴林
杨婷婷
罗嗣铭
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
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Abstract

一种复合摆线发生装置，复合转动圆盘、圆柱滚销、滚动轴承、弧形齿条；复合转动圆盘通过滚动轴承与圆柱滚销连接，圆柱滚销与弧形齿条啮合；复合转动圆盘中心轴线处设有中心孔，孔内设有用于与电机配合传动的键槽，同时在外圈均布有若干与圆柱滚销连接的外圈孔；弧形齿条上设有若干弧形齿。复合转动圆盘由两个单盘通过圆柱滚销连接组成，复合转动圆盘通过轴承与圆柱滚销连接，弧形齿条在组成复合转动圆盘的两个单盘之间，复合转动圆盘圆周方向均匀分布若干圆柱滚销，圆柱滚销通过轴承与复合转动圆盘连接，圆柱滚销曲面与弧形齿条的轮廓面啮合。具有工作连续、传动迅速、操作简单、同步性好的优点，同时降低了对制造、安装精度的要求。

Description

一种复合摆线发生装置
技术领域
本发明涉及摆线传动装置，特别是涉及一种复合摆线发生装置。
背景技术
摆线(cycloid)是数学中众多的迷人曲线之一.它是这样定义的：一个圆沿一直线缓慢地滚动，则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线，摆线针轮行星传动中，摆线轮齿廓曲线运用内啮合发生圆产生的短幅外摆线。这种摆线曲线的生成原理如词条图所示。有一发生圆(滚圆)半径为rp'，基圆半径为rc'，基圆内切于发生圆，当发生圆绕基圆作纯滚动，其圆心Op分别处于Op1、Op2、Op3、Op4、Op5、Op6......各位置时，由此固结在发生圆平面上的点M分别经过M1、M2、M3、M4、M5、M6......各位置，由此发生圆周期滚动，发生圆上点M所形成的轨迹曲线即为短幅外摆线。由以上摆线生成的几何关系若仍保持以上的内切滚动关系，将基圆和摆线视为刚体相对于发生圆运动，则形成了摆线图形相对发生圆圆心Op作行星方式的运动，这就是行星摆线传动机构的基本原理。
目前的传动装置作为关乎工业命脉的机械传动部件，其技术水平的不断提高，对机械工业的发展至关重要。目前我国传动装置研究技术水平远不及欧美国家，但近年来，我国很多学者和相关企业积极吸取国外先进理论与研究成果，并将其作为指导生产的依据，也己取得了非常可喜的成果。现有的传统传动装置大多为齿轮传动装置、行星齿轮传动装置、蜗轮蜗杆传动装置等，针对齿轮传动装置传动比较小，采用多级传动时造成效率进一步下降，同时在重载情况下，齿面冲击力比较大，在啮合过程中震动及磨损相应较大；涡轮蜗杆传动装置在传动比上可以满足要求，同时传动平稳，但其体积较大，涡轮与蜗杆之间为滑动摩擦，在高速重载下磨损及摩擦发热较为严重，造成磨损大，同时也严重降低传动效率。
发明内容
本发明的目的是为克服现有齿传动装置中传动方式存在的不足，提供一种复合摆线发生装置，其具有摆线传动的特点，还具有传动过程中传工作连续、传动迅速、操作简单、同步性好的优点，同时降低对制造、安装精度的要求。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
根据现有的摆线理论基础提出复合摆线理论的定义，即复合摆线包含平面复合摆线和空间复合摆线。以单摆摆动定律为基准，A动圆圆心在一个单摆内变速运动，在整个运动周期内以单摆周期内平均速度做匀速运动，B系列动圆均布在A动圆内，B系列动圆中三相邻动圆在单摆一周期内摆动的复合曲线即为复合摆线。B系列动圆在A动圆中自转可近似为***内摆线，耦合曲线为在复合摆线路径上***摆线的展开线。当展开线在平面展开时为平面复合摆线，当展开线在空间展开时为空间复合摆线。
包括复合转动圆盘、圆柱滚销、滚动轴承、弧形齿条；复合转动圆盘通过滚动轴承与圆柱滚销连接，圆柱滚销与弧形齿条啮合；复合转动圆盘中心轴线处设有中心孔，孔内设有用于与电机配合传动的键槽，同时在外圈均布有若干与圆柱滚销连接的外圈孔；弧形齿条上设有若干弧形齿。
按上述方案，所述的复合转动圆盘由两个单盘通过圆柱滚销连接组成，复合转动圆盘通过轴承与圆柱滚销连接，弧形齿条在组成复合转动圆盘的两个单盘之间，复合转动圆盘圆周方向均匀分布若干圆柱滚销，圆柱滚销通过轴承与复合转动圆盘连接，圆柱滚销曲面与弧形齿条的轮廓面啮合。
按上述方案，所述的弧形齿条分为上弧形齿条和下弧形齿条，圆柱滚销曲面分别与上弧形齿条及下弧形齿条的轮廓面啮合。
本发明由于采用了上述技术方案，具有工作连续、传动迅速、操作简单、同步性好的优点，同时降低了对制造、安装精度的要求。
附图说明
图1是本发明的复合摆线原理图。
图2是本发明实施例一的整体外观结构正视图。
图3是本发明实施例一的整体外观结构侧视图。
图4是本发明实施例一的整体外观结构俯视图。
图5是本发明实施例一的整体外观结构轴测图。
图6是本发明实施例二的整体外观结构正视图。
图7是本发明实施例二的整体外观结构侧视图。
图8是本发明实施例二的整体外观结构俯视图。
图9是本发明实施例二的整体外观结构轴测图。
图中：1.弧形齿条，2.复合转动圆盘，3.中心孔，4.键槽，5.弧形齿，6.圆柱滚销，7.外圈孔，8.内圈孔，9.下弧形齿条，10上弧形齿条
具体实施方式
实施例一
如图2、图3、图4、图5所示，包括弧形齿条1、复合转动圆盘2、中心孔3、键槽4、弧形齿5、圆柱滚销6、外圈孔7、内圈孔8。转动圆盘2通过滚动轴承与圆柱滚销6连接，圆柱滚销6与弧形齿条1啮合。
复合转动圆盘2设有中心孔3，孔内设有用于与电机配合传动的键槽4，同时在复合转动圆盘上有内圈孔8，可用来减轻转动圆盘质量与节省材料，同时在外圈均布有若干外圈孔7。
弧形齿条1身上设有若干弧形齿5。
复合转动圆盘2轴心处设计有与电机连接的键槽4，弧形齿条1在组成转动圆盘2的两个单盘之间，复合转动圆盘2圆周方向均匀分布若干圆柱滚销6，圆柱滚销6通过轴承与复合转动圆盘2连接，圆柱滚销曲面与弧形齿条1的轮廓面啮合。轴承可固定圆柱滚销轴线方向的位移，但不影响圆柱滚销6的周向转动；因而圆柱滚销6在弧形齿条1上弧形齿5的轮廓面上受迫运动为滚动，其间的摩擦为滚动摩擦，可大大减小摩擦力，增大传递效率。
本发明在工作时，首先电机通过与复合转动圆盘2轴心处的键槽4配合传动将动力传入，带动复合转动圆盘2转动，通过轴承连接在复合转动圆盘2上的圆柱滚销6也将绕复合转动圆盘2中心轴线转动，弧形齿条1上弧形齿5的轮廓面与复合转动圆盘2上的圆柱滚销6曲面相接触，圆柱滚销6受迫在弧形齿条1的轮廓上滚动，两者产生相对运动，即完成动力与运动传递。
实施例二
如图6、图7、图8、图9所示，包括上弧形齿条10、复合转动圆盘2、中心孔3、键槽4、弧形齿5、圆柱滚销6、外圈孔7、内圈孔8、下弧形齿条9。复合转动圆盘2通过滚动轴承与圆柱滚销6连接，圆柱滚销6分别和上弧形齿条10与下弧形齿条9啮合。
复合转动圆盘2设有中心孔3，孔内设有用于与电机配合传动的键槽4，同时在复合转动圆盘上有内圈孔8，可用来减轻转动圆盘质量与节省材料，同时在外圈均布有若干外圈孔7。
上弧形齿条10与下弧形齿条9上均设有若干弧形齿5。
复合转动圆盘2轴心处设计有与电机连接的键槽4，上弧形齿条10与下弧形齿条9均在组成转动圆盘2的两个单盘之间，复合转动圆盘2圆周方向均匀分布若干圆柱滚销6，圆柱滚销6通过轴承与复合转动圆盘2连接，圆柱滚销曲面与上弧形齿条10和下弧形齿条的轮廓面啮合。轴承可固定圆柱滚销轴线方向的位移，但不影响圆柱滚销6的周向转动；因而圆柱滚销6在上弧形齿条10与下弧形齿条上的弧形齿5的轮廓面上受迫运动为滚动，其间的摩擦为滚动摩擦，可大大减小摩擦力，增大传递效率。
本发明在工作时，首先电机通过与复合转动圆盘2轴心处的键槽4配合传动将动力传入，带动复合转动圆盘2转动，通过轴承连接在复合转动圆盘2上的圆柱滚销6也将绕复合转动圆盘2中心轴线转动，上弧形齿条10与下弧形齿条9上弧形齿5的轮廓面与复合转动圆盘2上的圆柱滚销6曲面相接触，圆柱滚销6受迫在上弧形齿条10与下弧形齿条9的轮廓上滚动，两者产生相对运动，即完成动力与运动双侧异向传动传递。

Claims (3)

1.一种复合摆线发生装置，其特征在于：包括弧形齿条(1)、复合转动圆盘(2)、圆柱滚销(6)；复合转动圆盘(2)通过滚动轴承与圆柱滚销(6)连接，圆柱滚销(6)与弧形齿条(1)啮合；复合转动圆盘(2)设有中心孔(3)，孔内设有用于与电机配合传动的键槽(4)，在复合转动圆盘上有内圈孔(8)，同时在外圈均布有若干外圈孔(7)；弧形齿条(1)设有若干弧形齿(5)。
2.根据权利要求1所述的一种复合摆线发生装置，其特征在于：复合转动圆盘(2)由两个单盘通过圆柱滚销(6)连接组成，复合转动圆盘(2)轴心处设有与电机连接的键槽(4)，弧形齿条(1)在组成转动圆盘(2)的两个单盘之间，复合转动圆盘(2)圆周方向均匀分布若干圆柱滚销(6)，圆柱滚销(6)通过轴承与复合转动圆盘(2)连接，圆柱滚销曲面与弧形齿条(1)的轮廓面啮合。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合摆线发生装置，其特征在于：所述的弧形齿条(1)分为上弧形齿条(10)及下弧形齿条(9)，圆柱滚销(6)曲面分别与上弧形齿条(10)及下弧形齿条(9)的轮廓面啮合。
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