一种平行轴传动齿轮机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种平行轴传动齿轮机构，包括主动轮和从动轮组成的一对传动副，所述的主动轮和从动轮的轴线互相平行，主动轮连接输入轴，从动轮连接输出轴，所述主动轮上设有的主动钩杆均匀地分布在主动轮圆柱体端面上的圆周内，从动轮上设有的从动钩杆也均匀分布在从动轮圆柱体端面上的圆周内，主动钩杆和从动钩杆均为圆柱螺旋线形状，主动轮在电机的带动下运转，通过主动钩杆与从动钩杆连续啮合，实现平面内两平行轴之间的传动；本实用新型的结构简单，传动机构部件少，体积小质量轻，传动比大，传动稳定，适于在微小、微机械领域应用。
【专利说明】一种平行轴传动齿轮机构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种平行轴传动齿轮机构，具体地说是一种用于平行轴传动的空 间曲线啮合传动的机构。
【背景技术】
[0002] 迄今为止，各国研宄者在传统的传动技术，如工业应用的齿轮传动机构的设计与 制造上不断进行创新，还先后开展了微小传动机构及驱动技术的研宄，并取得了较大的成 就。
[0003] 目前，对微小型机械传动机构的工作原理、性能特征的研宄和设计制造已经成为 机械科学前沿研宄领域的重要方向之一。齿轮传动是应用最广泛的一种传动技术，齿轮已 经形成一个独立的行业体系，它伴随着整个工业文明的发展进程。新型高性能的微小传动 机构的设计和制造技术一直都受到关注。由于微小型/微型机电新产品越来越多，微小型、 微型机电新产品的最重要特征是体积小（要求传动机构和传动系统占用空间小）、重量轻， 大多以小动力的运动传递或者分度运动为主，而不是以大功率的动力传递为主，使得常规 工业广泛应用的传动机构（如齿轮、链、带、连杆等）往往不适用于这类产品。所以实现微 小机械传动方法和传动机构成为微机电系统领域的关键技术。
[0004] 为了实现微小空间内的微小力或者运动的连续传递，同时避免传统传动机构直接 微小型化所带来的诸多列问题，许多学者在传统机械传动机构基础上进行根本性的原理创 新，研宄了新型的微小传动机构，有如中国专利文献，申请号为200810029649. 0,公开了"一 种空间曲线啮合传动机构"，专利号为201010105902. 3,公开了"一种斜交齿轮机构"。上述 两种传动机构都属于基于传统机械传动机构进行根本性原理创新的微小机械传动机构。上 述传动机构的主动轮体由主动轮和主动钩杆组成，且主动钩杆均布在主动轮的端面；从动 轮体由从动轮和从动钩杆组成，且从动钩杆均布在从动轮的圆柱面的圆周上。上述两种传 动机构的最大局限性在于，它们都只能实现平面交叉轴之间的运动和动力的传递，而不能 实现平面内两平行轴之间的运动和动力的传递。因此，它们的使用范围受到了极大的限制， 不能实现机械传动中应用最为广泛的平行轴传动方式。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的是针对目前微机械传动领域现有技术存在的问题，而提供一种 结构简单，传动系零件数少，只需一个传动副，体积小，质量轻，传动比大，啮合传动连续稳 定的平行轴传动齿轮机构。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术措施是：提供一种平行轴传动齿轮机 构，包括主动轮和从动轮组成传动副，主动轮通过输入轴连接电机，从动轮通过输出轴连接 负载，主动轮上设有主动钩杆，从动轮上设有从动钩杆，所述的主动轮和从动轮的轴线互相 平行，所述的主动钩杆和从动钩杆直径相同，主动钩杆均匀分布在主动轮圆柱体端面上的 圆周内，从动钩杆也均匀分布在从动轮圆柱体端面上的圆周内，主、从动钩杆中心线均为圆 柱螺旋线，主动钩杆和从动钩杆均为圆柱螺旋线形状；主动轮在电机的带动下旋转，通过主 动钩杆与从动钩杆之间的连续啮合作用，实现平面内两平行轴之间的传动。
[0007] 所述的主动轮上有一个或一个以上主动钩杆，从动轮上有一个或一个以上从动钩 杆，所述的主动钩杆和从动钩杆其中一对钩杆在安装时保持啮合，在主、从动轮转动时保持 主动钩杆和从动钩杆啮合的重合度大于1，实现齿轮机构连续稳定的啮合传动。
[0008] 所述主、从动轮的角速度矢量夹角为0°或180°两种情况，分别对应于平行轴传 动齿轮机构的内啮合和外啮合传动方式。
[0009] 本实用新型由一对轴线互相平行的主动轮与从动轮组成传动副，且只有一个传动 畐IJ，依靠主从动轮上均匀分布的主动钩杆与从动钩杆之间的连续啮合作用实现稳定的传 动。
[0010] 本实用新型的平行轴传动齿轮机构中，在主、从动轮运动时，其中一对主动钩杆和 从动钩杆啮合，在即将脱离啮合但没有完全脱离啮合时，另一对主动钩杆和从动钩杆又接 着参与了啮合，保证了传动齿轮机构啮合的重合度大于1，从而实现连续稳定的啮合传动。 [0011] 本实用新型的平行轴传动齿轮机构，所述的主动钩杆和从动钩杆均为空间螺旋 线形状。所述的主动钩杆的中心空间曲线与从动钩杆的中心空间曲线形状由如下方法确 定：在0-X,y, z及op--xp, yp, zp两个空间坐标系中，z轴与主动轮的回转轴线重合，z p轴 与从动轮的回转轴线重合，平面xoz与平面xpopz p共面，且主动轮与从动轮之间的角速度 矢量夹角为0，0 = 0°或180°，oop的距离为a;坐标系〇1-11，71，2 1与主动轮固联，坐 标系〇2-x2, y2, z2与从动轮固联，在起始位置主动轮与从动轮分别与坐标系0-X,y, z及 〇p-Xp，yp，zp重合，主动轮以匀角速度《廣 z轴旋转，从动轮以匀角速度《 2绕％轴旋转， 从起始位置经旋转后，坐标系Of-Xi，yp 〇 2-x2, y2, z2运动，此时主动轮绕z轴转过伞1 角，从动轮绕zp轴转过巾2角；
[0012] 设给定主动钩杆中心线方程为：
【权利要求】
1. 一种平行轴传动齿轮机构，包括主动轮和从动轮组成传动副，主动轮通过输入轴连 接电机，从动轮通过输出轴连接负载，主动轮上设有主动钩杆，从动轮上设有从动钩杆，其 特征在于：所述的主动轮和从动轮的轴线互相平行，所述的主动钩杆和从动钩杆直径相同， 主动钩杆均匀分布在主动轮圆柱体端面上的圆周内，从动钩杆也均匀分布在从动轮圆柱体 端面上的圆周内，主、从动钩杆中心线均为圆柱螺旋线，主动钩杆和从动钩杆均为圆柱螺旋 线形状；主动轮在电机的带动下旋转，通过主动钩杆与从动钩杆之间的连续啮合作用，实现 平面内两平行轴之间的传动。
2. 根据权利要求1所述的平行轴传动齿轮机构，其特征在于：所述的主动轮上有一个 或一个以上主动钩杆，从动轮上有一个或一个以上从动钩杆，所述的主动钩杆和从动钩杆 其中一对钩杆在安装时保持啮合，在主、从动轮转动时保持主动钩杆和从动钩杆啮合的重 合度大于1，实现齿轮机构连续稳定的啮合传动。
3. 根据权利要求1所述的平行轴传动齿轮机构，其特征在于：所述主、从动轮的角速度 矢量夹角为0°或180°两种情况，分别对应于平行轴传动齿轮机构的内啮合和外啮合传 动方式。
【文档编号】F16H37/02GK204164291SQ201420623938
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】陈祯, 李波, 张萌, 赵 权, 杨静 申请人:中国地质大学（武汉）