专利名称：全滚动活齿传动的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全滚动活齿传动的通用机械传动装置。
现有的活齿传动，其活齿与活齿盘之间传力方式都不可避免地存在着严重的滑动摩擦，从而带来了传动效率低，承载能力弱的缺点。为克服上述缺陷，国内外许多单位和个人都致力于寻求新的更合理的传力方式，提出了多种结构方案，但均未能实现全滚动的传动。例如1。我国1985年专利CN85200606活齿针轮减速机，是利用一个偏心轴承驱动一组作径向运动的活齿，与针齿啮合而传动。周向力输出是靠活齿柱体与活齿盘之间柱孔穿递的。这种结构，承力面较大，磨损较小，但活齿与活齿盘之间滑动摩擦较大，影响了效率，温升较高。
2。我国1985年专利CN85101702，是利用一个偏心轮组件c驱动一组作径向运动的滚轮，与弦线轮a啮合传动，其滚轮与偏心轮组件c及弦线轮a之间实现了滚轮传动，但其滚动架b中的滚动件(滚珠或滚柱)在沿圆周均分的窗口中安放，使其受约束，因此，滚动件与窗口之间传递周向力时，存在很大的相对滑动，而且承载面积小。因此，磨损严重，效率也低。
3。苏联1985年专利SU-1307129，利用偏心安装轴承，驱动一组圆柱型滚子与内齿轮啮合传动、滚子与偏心轴承和内齿轮之间实现了滚动。其滚子的两端安装有滑块，滚子以小轴支承在滑块上，滑块安放于活齿盘中。这种结构避免了滚子与活齿盘孔之间的直接传递周向力，而改用滑块传力，增大了接触面积，减少了磨损。但仍然存在滑动摩擦，传动效率低和磨损大的问题仍未解决。
本发明的任务是针对已有活齿传动中存在滑动摩擦，效率低，磨损严重的缺陷，设计出一种全滚动的活齿传力结构，实现了全滚动活齿传动。
本发明的内容是以偏心轮(5)外套滚动轴承(8)和激波盘(9)组成激波器;以带销轴(11)的圆形滚轮(10)作为活齿，活齿以销轴(11)的两端支承在活齿盘上的径向槽中形成活齿齿轮;以圆形活齿的包络曲线为齿廓的内齿轮作为固齿齿轮(27)。由以上三部件组成的传动装置，任意固定一件，其它两件可形成减速或增速传动。
这类传动装置的三个部件中，围绕着活齿存在着三个运动副激波器与活齿之间;活齿与固齿齿轮之间;以及活齿齿轮与活齿盘之间。三个运动副之间的运动相互牵制，互不协调，不可避免地存在相对滑动。在现有技术中上述第一个运动副，由于激波器中装有滚动轴承，外环可自由转动，从而摆脱其它两个运动副的牵制，但无法使后两个运动副相互分割，因而无法避免滑动摩擦。本发明将活齿设计为滚轮(10)和销轴(11)两部分，两部分之间垫有滚针(12)，使滚轮(10)和销轴(11)间可自由转动，活齿上出现了两个相对自由的转动面。活齿盘设计为由开有径向槽的两半盘(20)，(21)组成，活齿的销轴(11)以松配合架在槽中，销轴(11)在作径向运动时，可在槽的侧面上自由滚动，而滚轮(10)不与活齿盘接触。这样，将活齿与活齿盘间的运动副从三个相互牵制的运动副中分离出来，三个运动副均可独立地自由转动，在传动时均相对作纯滚，实现了全滚动的活齿传动。
本发明的优点是由于整个传动装置中的运动副实现了滚动摩擦，因此，用本发明制造的产品具有传动效率高，温升低，磨损小，寿命长，承载能力大，体积小，重量轻的特点。
图1表示本发明全滚轮活齿传动装置正视图。
图2表示本发明全滚轮活齿传动装置侧剖视图。
图3表示全滚轮活齿传动装置中活齿半盘的正视图。
图4表示全滚动活齿传动装置中活齿结构示意图。其中图a表示用标准滚动轴承作为活齿的结构。
图b表示滚针支承滚轮的活齿结构。
图c表示用轴套支承滚轮的活齿结构。
图d表示销轴与激波器和固齿轮直接啮合，而以两端滚动支承的活齿结构。
图e表示销轴与激波器和固齿轮直接啮合，而以两端减摩套支承的活齿结构。
图f表示滚轮直接套在销轴上的活齿结构。
本发明最佳实施例-全滚动活齿传动减速机。
参看图1，2。
输入轴(1)上装有偏心轮(5)和滚动轴承(8)以及激波盘(9)，组成激波器，即为该机的输入部分。输入轴(1)支承在滚动轴承(2)和(3)上。当输入轴(1)转动时，带动激波器作平面运动，激波盘(9)驱动该机的活齿作径向运动。活齿由滚轮(10)销轴(11)和滚轮(10)与销轴(11)间安装的滚针(12)组成，为防止滚针(12)滑出，还装有挡片(13)。滚轮(10)与激波盘(9)相啮合形成一个运动副。滚轮(10)同时又与固齿齿轮(27)相啮合形成另一运动副。固齿齿轮(27)齿形曲面是滚轮(10)在作径向运动同时又作等速周向运动时的包络线得出的。当滚轮(10)被顺时针转动的激波盘(9)驱动作径向运动时，滚轮(10)与固齿齿轮(27)的齿面啮合，滚轮(10)沿固齿齿面滚动，即滚轮(10)在作径向运动同时也作逆时针的周向运动。每个活齿是以销轴(11)两端架在两活齿半盘(20)和(21)上开的径向槽(37)中。两个活齿半盘(20)和(21)通过各自上的扇形凸块中的孔(32)由螺钉相连接，其中一孔内装有定位销和盘上的止口(35)一起使两个活齿半盘(20)和(21)准确定位，形成一副活齿盘。活齿盘与Zh个活齿组成一个活齿齿轮。此活齿滚轮不与活齿盘接触，滚轮(10)产生的周向运动和周向力是通过销轴(11)传递到活齿盘上。由于销轴(11)与活齿半盘(20)和(21)上的径向槽是松配合，销轴(11)径向运动不受约束，又由于销轴(11)与滚轮(10)之间装有滚针(12)，可自由纯滚转动，所以销轴(11)被周向力压在槽的一个侧面上，沿槽侧面作径向滚动，而周向力使活齿盘转动。根据少齿差刚性啮合传动原理，为实现连续传动，活齿数为Zh个，固齿齿轮齿数应为Zh±1个。本例按压力角优选固齿齿轮(27)齿数为Zh-1个。
当激波盘(9)最高点与滚轮(10)啮合时，滚轮(10)处于固齿的最底部，此时滚轮(10)径向运动达一极限，周向力为零。当激波盘(9)最高点转过该滚轮(10)时，此时活齿盘的周向运动通过径向槽的另一侧面作用于销轴(11)，传递给滚轮(10)。滚轮(10)沿固齿齿轮(27)齿形面作纯滚运动，产生一径向分力，推动活齿销轴(11)沿活齿盘径向槽侧面滚动而使活齿回位。当激波盘(9)最低点与滚轮(10)啮合时，滚轮(10)径向运动达另一极限，回位完毕。滚轮(10)将与下一固齿啮合，开始下一个工作过程。活齿齿轮Zh个活齿中，与激波盘(9)最高点前半部相接触的半数活齿处于工作状态，另一半处于回位状态。活齿在工作和回位过程中均作纯滚动。
为了使减速机内部结构受力均衡，在输入轴(1)上安装了另一个与前述激波盘的偏心方向相差180°的激波器和相应的活齿齿轮。此活齿齿轮亦有Zh个活齿，活齿盘由两个与前述活齿齿轮同样方式连接的活齿半盘(22)和(23)组成。两活齿齿轮中活齿半盘(21)和(22)沿角向相错半个齿槽，通过孔(34)以螺钉相连。其中一孔内装有定位销，与盘上的止口(35)使两活齿半盘(21)和(22)准确定位。当一个活齿齿轮中一侧的诸活齿处于工作状态时，另一活齿齿轮中相对180°的另一侧诸活齿处于工作状态，使减速机中的受力均衡。两活齿齿轮相连形成一个整体，其两端分别支承在滚动轴承(15)和(29)上，由活齿半盘(20)通过键(18)与输出轴(19)相连，作为该机的输出部分，输出转距。
根据不同使用要求，本实施例可设计为立式或卧式;按尺寸大小和不同速比，根据本发明的特点，活齿可设计不同结构。当减速机尺寸较大或传动比较小时，滚轮(10)可采用标准滚动轴承直接装在销轴(11)上，(如图4a);当减速机尺寸较小或传动比较大时，滚轮(10)可用滚针支承在销轴(11)上，(如图4b);当传动比更大或尺寸更小，无法装入滚针时，可将滚轮(10)内装一减摩套(40)代替滚针，(如图4c)或将滚轮(10)直接支承在销轴(11)上，(如图4f)。另外，还可根据要求将活齿结构设计为以销轴(11)作为滚轮，用带套滚针轴承(41)或减摩套(42)将销轴两端支承在活齿盘的径向槽内，这种结构销轴(11)直接与激波盘(9)和固齿齿轮(27)相啮合，销轴(11)可自由转动，而以滚针轴承(41)的外套或减摩套(42)在活齿盘的径向槽中滚动。
权利要求
1.一种全滚动活齿传动装置，包括激波器由偏心轮、滚动轴承和激波盘组成。活齿齿轮由具有径向槽的活齿盘和装于径向槽中的Zh个活齿组成。Zh=i。i为传动比。固齿齿轮由一个具有与活齿滚轮相包络的曲面齿廓的内齿轮组成。其齿数Zg=Zh±1。本发明的特征在于该传动中的活齿由滚轮(10)和销轴(11)组成，在滚轮(10)和销轴(11)之间装有滚针，使其可相互之间作自由纯滚转动。一副活齿盘由两个半盘组成，每个半盘上开有Z个径向槽(37)。活齿的销轴(11)以松配合装于径向槽中，销轴(11)可沿槽侧面作径向滚动。活齿的滚轮(10)位于两半盘之间，而不与活齿盘接触。激波盘(9)驱动活齿作径向运动时，活齿以滚轮(10)与固齿轮齿廓(27)啮合，沿齿廓滚动。由于激波盘(9)是用滚动轴承(8)支承的，当滚轮(10)转动时，激波盘(9)随其产生纯滚转动。活齿产生的圆周运动，通过销轴(11)传给活齿盘，由于销轴(11)与滚轮(10)间是自由纯滚动转动，所以销轴(11)沿活齿盘的径向槽是纯滚接触而传力的。
2.权利要求1所述的全滚活齿传动装置，其特征在于当尺寸较大或传动比较小时，活齿的滚轮可直接选用标准滚动轴承装于销轴上，不用滚针支承;当尺寸较小或传动比较大时，滚轮与销轴之间不用滚针，而装一减摩套，或滚轮直接装于销轴上。
3.权利要求1所述的全滚动活齿传动装置，其特征在于其活齿可将销轴作为滚轮，而在销轴与两活齿半盘径向槽之间用两带套的滚针轴承或减摩套筒支承。
4.根据权利要求1所述的全滚动活齿传动装置，其特征在于其活齿数可根据结构和使用需要，在不改变Zh个齿分度的情况下，减少若干个活齿。一般可隔一至二齿省去一个。
5.根据权利要求1所述的全滚动活齿传动装置，其特征在于激波器和活齿齿轮可用两排。两排激波器的偏心方向相差180°，而两排活齿盘沿角向相错半个槽距，装入一个共同的固齿齿轮中，构成对称布置的双排全滚动活齿传动，这种布置可使传动中受力均衡，改善传动性能。
6.根据权利要求1所述的全滚动活齿传动装置，其特征在于为均衡受力而用双排结构时，两排激波器的偏心方向相错180°，两排活齿齿轮的槽位置均一致，便于两活齿盘的联接，而将固齿齿轮做成两排，每排沿角向错开半个齿距，然后与机座固定。
全文摘要
全滚动活齿传动是采用滚动传力结构的少齿差活齿传动。本发明克服了现有活齿传动中传力原件存在的滑动摩擦，实现了全滚动的活齿传动。这种传动装置具有效率高，承载能力大，传动比大，体积小，重量轻的特点。本发明适于设计成通用系列减速机，在大功率传动中其优越性尤为显著；也可直接用于各种专用设备中的传动。
文档编号F16H55/17GK1055986SQ91101060
公开日1991年11月6日 申请日期1991年2月22日 优先权日1991年2月22日
发明者陈智 申请人:陈智