一种摆线针轮传动结构的制作方法

本发明涉及减速机领域，特别涉及一种摆线针轮传动结构。

背景技术：

摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理并采用摆线针轮啮合的新颖减速装置。其中，摆线针轮传动结构是摆线针轮减速机中重要的组成部分，摆线针轮传动结构的质量直接影响摆线针轮减速机的传动精度和使用寿命。

参阅附图1，一种摆线针轮传动结构，包括针轮壳体1和摆线片2，针轮壳体1的内壁周向均布有针槽11以及安装于针槽11内的滚针12，摆线片2周向开设有与滚针12对应配合的齿槽21，摆线片2上的齿槽21数量比针轮壳体1上的滚针12数量少一。当摆线片2安装在针轮壳体1内时，摆线片2上部分的齿槽21和针轮壳体1的滚针12配合。

参阅附图2，现阶段的生产厂家会将摆线片2中的齿槽21的尺寸增加，使得摆线片2在未承受载荷时，配合处的滚针12和摆线片2的齿槽21之间存在间隙δ1，这个间隙δ1的宽度一般较小，使得在摆线片2承受载荷时，摆线片2中齿槽21的内弧面会出现相对变形以使得和配合的滚针12的外弧面抵接配合。

但是当上述摆线针轮传动结构在切换转向时，由于间隙δ1的存在，摆线片2需要转动一个角度后摆线片2的齿槽21才能够与滚针12再次抵接，造成上述摆线针轮传动结构的传动角度误差。因此现阶段需要研制出一种传动精度较高的摆线针轮传动结构。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种摆线针轮传动结构，所述摆线针轮传动结构的传动精度较高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种摆线针轮传动结构，包括针轮壳体和摆线片，所述针轮壳体在其内壁周向均布有第一滚针，所述摆线片设有与第一滚针间隙配合的第一齿槽，所述针轮壳体在其内壁还周向均布有第二滚针，所述第二滚针的数量和所述第一滚针的数量保持一致且所述第二滚针至相邻两个所述第一滚针的距离相同，所述摆线盘设置有与所述第二滚针配合的第二齿槽；所述摆线盘未负载时，配合的所述第一滚针的外弧面与所述第一齿槽的内弧面抵接，配合的所述第二滚针的外弧面与所述第二齿槽的内弧面之间存在间隙δ2。

通过采用上述技术方案，当上述摆线针轮传动结构开始动作时，由于配合的第二齿槽和第二滚针的抵接配合，使得摆线片在开始工作时，就能够实现自转。传统的间隙配合的齿槽和滚针的抵接配合的结构，摆线片需要旋转一定角度才能够使得配合的齿槽和滚子抵接配合，使得摆线片的公转和自转存在一个较小的误差值。

特别是在摆线针轮传动结构切换旋转方向的过程中，传统的摆线针轮传动结构中的摆线片至少需要旋转一个间隙δ1的角度，造成传统的摆线片的公转和自转的误差值较为明显。而本申请中的摆线针轮传动结构的摆线片和针轮壳体始终存在相互抵接的第二齿槽和第二滚针，使得摆线片能够瞬间切换公转方向和自转方向，且在切换过程中摆线片的齿槽不需要旋转一定角度后才和针轮壳体的滚针抵接，提升了整个摆线针轮传动结构的传动精度。

同时，上述摆线针轮传动结构还具有间隙配合的第一齿槽和第一滚针，当摆线片负载载荷时，配合状态的第二齿槽的内弧面和第二滚针的外弧面会发生形变，使得处于配合状态的第一齿槽和第一滚针也开始发生抵接形变，且随摆线片承载的载荷的增大，处于配合状态的第一滚针和第一齿槽的抵接形变程度增加，有助于削弱配合状态下的第二齿槽和第二滚针的形变量，从而有助于减少第二齿槽和第二滚针的磨损量，有助于延长上述摆线针轮传动结构的使用寿命。

作为本发明的进一步改进，所述间隙为0.02mm～0.04mm。

作为本发明的进一步改进，所述第一滚针的外径大于所述第二滚针的外径。

作为本发明的进一步改进，所述第一滚针的外径为3.8mm，所述第二滚针的外径为3mm。

作为本发明的进一步改进，所述第一滚针的外径等于所述第二滚针的外径。

作为本发明的进一步改进，所述第一滚针的外径和所述第二滚针的外径均为4mm。

作为本发明的进一步改进，所述第二滚针的外径小于所述第二滚针的外径。

作为本发明的进一步改进，所述第一滚针的外径为3.8mm，所述第二滚针的外径为5mm。

综上所述，本发明具有以下有益效果：一种摆线针轮传动结构，包括针轮壳体和摆线片，针轮壳体和摆线片之间通过第一滚针和第一齿槽的间隙配合以及第二滚针和第二齿槽的抵接配合，实现了传动精度较高且使用寿命较为理想的目的。

附图说明

图1为现有技术中摆线针轮传动结构的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为实施例1中摆线针轮传动结构的结构示意图；

图4为图3中b处的放大图；

图5为实施例2中摆线针轮传动结构的结构示意图；

图6为实施例3中摆线针轮传动结构的结构示意图；

图7为实施例4中第二滚针壳体的结构示意图；

图8为实施例4中第一滚针壳体的结构示意图；

图9为实施例4中滚针壳体的结构示意图；

图10为实施例4中第一摆线片的结构示意图；

图11为实施例4中第二摆线片的结构示意图；

图12为实施例4中第一摆线片和第二摆线片叠加的示意图；

图13为实施例4中摆线片的示意图。

图中：1、针轮壳体；11、针槽；12、滚针；13、第一针槽；14、第二针槽；15、第一滚针；16、第二滚针；2、摆线片；21、齿槽；22、第一齿槽；23、第二齿槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参阅附图3，一种摆线针轮传动结构，应用于摆线针轮减速机，包括针轮壳体1和摆线片2。

参阅附图3和附图4，针轮壳体1呈圆环状。针轮壳体1在其内壁周向均匀间隔设有第一针槽13且在第一针槽13内安装有第一滚针15。针轮壳体1在其内壁还周向均匀间隔开设有第二针槽14且在第二针槽14内安装有第二滚针16。第二滚针16的数量zp2等于第一滚针15的数量zp1,且第二滚针16至相邻两个第一滚针15的距离相同。第一滚针15的外圆半径rrp1和第二滚针16的外圆半径rrp2相同，且所有第一滚针15形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1和所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp2相同。

在本实施例中，第一滚针15的数量zp1和第二滚针16的数量zp2均为二十个，第一滚针15的外圆半径rrp1和第二滚针16的外圆半径rrp2均为4mm，所有第一滚针15形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1和所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp2均为50mm。

摆线片2在其外周周向间隔设有与第一滚针15间隙配合的第一齿槽22。第一齿槽22的数量zc1比第一滚针15的数量zp1少一个。摆线片2在其外周还周向间隔设有与第二滚针16配合的第二齿槽23。第二齿槽23的数量zc2和第一齿槽22的数量zc1相同。在本实施例中，第一齿槽22的数量zc1和第二齿槽23的数量zc2均为十九个。

当摆线片2安装于针轮壳体1内时，摆线片2的轴线oc和针轮壳体1的轴线op之间的偏心量a为1.2mm，摆线片2中部分第二齿槽23和针轮壳体1的第二滚针16处于配合状态，即这部分第二齿槽23的内弧面和对应配合的第二滚针16的外弧面抵接配合。

上述配合状态的第二齿槽23两侧的第一齿槽22和与这些第一齿槽22正对的第一滚针15也处于配合状态，处于配合状态的第一齿槽22和第一滚针15之间形成有第二间隙δ2，第一间隙δ2的数值在0.02mm～0.04mm之间。

在本实施例中，摆线针轮传动结构中处于配合状态的第二齿槽23和第二滚针16的组数为四组，摆线针轮传动结构中处于配合状态的第一齿槽22和第一滚针15的组数为五组。

参阅附图3，本实施例中的摆线针轮传动结构的处于配合状态的第二滚针16用斜划线强调标出。

参阅附图3和附图4，当上述摆线针轮传动结构开始运行时，由于四组第二齿槽23和第二滚针16的抵接配合，使得摆线片2在开始公转时就能够实现自转。特别在上述摆线针轮传动结构切换旋转方向的过程中，由于始终存在四组抵接配合的第二齿槽23和第二滚针16，使得摆线片2能够瞬间切换公转方向和自转方向，且在切换过程中摆线片2的齿槽不需要旋转一定角度后才和针轮壳体1的滚针抵接，提升了整个摆线针轮传动结构的传动精度。

由于上述摆线针轮传动结构还具有间隙配合的第一齿槽22和第一滚针15，当摆线片2负载载荷时，配合状态的第二齿槽23的内弧面和第二滚针16的外弧面会发生形变，使得处于配合状态的第一齿槽22和第一滚针16也开始发生抵接形变，且随摆线片2承载的载荷的增大，处于配合状态的第一滚针15和第一齿槽22的抵接形变程度增加，有助于削弱配合状态下的第二齿槽23和第二滚针16的形变量，从而有助于减少第二齿槽23和第二滚针16的磨损量，有助于延长上述摆线针轮传动结构的使用寿命。

实施例2：

一种摆线针轮传动结构，除了针轮壳体1中的第一滚针15的尺寸、第二滚针16的尺寸、摆线盘2的第一齿槽22的尺寸和第二齿槽23的尺寸和实施例1中的摆线传动结构的不同外，其余结构均和实施例1中的摆线传动结构相同。

参阅附图5，在本实施例中，针轮壳体1的第一滚针15的数量zp1＝20，第一滚针15的外圆半径rrp1＝1.9mm，所有第一滚针15形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1＝50mm；针轮壳体1的第二滚针16的数量zp2＝20，第二滚针16的外圆半径rrp2＝2.5mm，所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1＝50mm；摆线盘2中第一齿槽22的数量zc1＝19个，第二齿槽23的数量zc2＝19个。

其中，当摆线片2安装于针轮壳体1内时，摆线针轮传动结构中处于配合状态的第二齿槽23和第二滚针16的组数为六组，摆线针轮传动结构中处于配合状态的第一齿槽22和第一滚针15的组数为七组。

参阅附图5，本实施例中的摆线针轮传动结构的处于配合状态的第二滚针16用斜划线强调标出。

实施例3：

一种摆线针轮传动结构，除了针轮壳体1中的第一滚针15的尺寸、第二滚针16的尺寸、摆线盘2的第一齿槽22的尺寸和第二齿槽23的尺寸和实施例1中的摆线传动结构的不同外，其余结构均和实施例1中的摆线传动结构相同。

在本实施例中，针轮壳体1的第一滚针15的数量zp1＝20，第一滚针15的外圆半径rrp1＝1.9mm，所有第一滚针15形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1＝50mm；针轮壳体1的第二滚针16的数量zp2＝20，第二滚针16的外圆半径rrp2＝1.5mm，所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1＝50mm；摆线盘中第一齿槽22的数量zc1＝19个，第二齿槽23的数量zc2＝19个。

其中，当摆线片2安装于针轮壳体1内时，摆线针轮传动结构中处于配合状态的第二齿槽23和第二滚针16的组数为四组，摆线针轮传动结构中处于配合状态的第一齿槽22和第一滚针15的组数为五组。

参阅附图6，本实施例中的摆线针轮传动结构的处于配合状态的第二滚针16用斜划线强调标出。

实施例4：

一种摆线针轮传动结构的设计方法，具体步骤如下所示：

s1、针轮壳体的设计：

根据摆线盘减速机的要求，确定第二滚针16的数量zp2、第二滚针16的外圆半径rrp2、所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp2、摆线片2和针轮壳体1的偏心量a；

通过第二滚针16的数量zp2、第二滚针16的外圆半径rrp2、所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp2，制成第二针轮壳体1b，如图7所示；

由于第一滚针15的数量zp1等于第二滚针16的数量zp2，所有第一滚针15形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1等于所有第二滚针16形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp2，根据k2＝rp/rrp*sin(180°/zp),其中，由于k2值在1.8～2.0之间，因此可以得到rrp的取值范围；

通过第一滚针15的数量zp1、第一滚针15的外圆半径rrp1、所有第一滚针15形成的针齿结构的针齿中心圆半径rp1，制成第一针轮壳体1a，如图3所示；

将第一针轮壳体1a相对于第二针轮壳体1b旋转半个齿角，并且将旋转后的第一针轮壳体1a和第二针轮壳体1b进行叠加，制成针轮壳体1；

s2、摆线片的设计；

将与第一针轮壳体1a对应的摆线片2定义为第一摆线片2a，与第二针轮壳体1b对应的摆线片2定义为第二摆线片2b；

以摆线片的轴线为原点，作出xc-yc的坐标轴，摆线片的轮廓曲线方程如下所示：

式中，i^h＝zp/zc；；

k1＝azp/rp

φ为啮合相位角，即摆线片2的轮廓中的点至原点的夹角；

根据上述摆线片2的轮廓曲线方程，并将第一摆线片2a的参数代入，可以得到第一摆线片2a的轮廓曲线，并对第一摆线片2a中的第一齿槽22进行间隙处理，将第一齿槽22的内弧面向内修整0.02mm～0.04mm，如图4所示；

根据上述摆线片的轮廓曲线方程，并将第二摆线片2b的参数代入，可以得到第二摆线片2b的轮廓曲线，如图10所示；

将第二摆线片2b的轮廓曲线旋转半个齿角，将第一摆线片2a和第二摆线片2b进行叠加形成摆线片，如图11所示；

去除第一摆线片2a的轮廓曲线和第二摆线片2b的轮廓曲线的干涉部分，并对摆线片2的齿顶进行修正，如图12所示。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。