[实用新型]一种实时消隙式弱刚性推杆活齿传动装置

权利要求书

1.一种实时消隙式弱刚性推杆活齿传动装置，主要包括弱刚性推杆活齿、轴承B、输入轴端盖、机架端盖、输入轴、键B、五段拼接式激波器、轴承B、轴套、活齿架、轴承A、机架、中心轮、活齿架端盖、螺栓、键A、输出轴和轴承，其特征在于：弱刚性推杆活齿包括上推杆、环形卡环、弹簧、下推杆、圆柱凸台A、圆柱凸台B、轴承A、轴承B、销轴A和销轴B，上推杆为侧面开口的槽钢型，上推杆的啮合副端设有一组位置相互对应的通孔，上推杆的接触端设有一个轴向通孔，轴向通孔的内部设有环形卡环，上推杆接触端的轴向通孔的直径与弹簧的内径相同，下推杆为侧面开口的槽钢型，下推杆的啮合副端设有一组位置相互对应的通孔，下推杆的接触端设有两层直径不同的圆柱凸台，分别为圆柱凸台A和圆柱凸台B，圆柱凸台A的直径与弹簧的外径相同，圆柱凸台B的直径与上推杆的环形卡环的直径相同，圆柱凸台B插接在上推杆的环形卡环内，弹簧套接在圆柱凸台B上，弹簧的一端与上推杆的环形卡环相邻，在上推杆和下推杆的啮合副端内均设有一个轴承，分别为轴承A和轴承B，销轴A插接在上推杆的啮合端通孔和轴承A中部的通孔内，销轴B插接在下推杆的啮合端通孔和轴承B中部的通孔内，输入轴端盖与机架端盖通过螺栓相连，轴承B与机架端盖相连，输入轴的一侧与轴承相连，输入轴的另一端通过键B与五段拼接式激波器连接，在五段拼接式激波器与轴承B之间设有轴套，活齿架的一侧与轴承A相连，轴承A和机架相连接，弱刚性推杆活齿设在活齿架的导槽内，弱刚性推杆活齿与中心轮、五段拼接式激波器组成啮合副，活齿架与活齿架端盖通过螺栓连接，活齿架通过键A与输出轴的一侧相连，输出轴的另一侧与轴承相连，轴承与机架连接，机架与中心轮通过螺栓相连。

2.根据权利要求1所述的一种实时消隙式弱刚性推杆活齿传动装置，其特征在于：五段拼接式激波器的理论齿廓由五段拼接式方程曲线所组成，五段拼接式激波器的推程部分分为加速阶段、匀速阶段和减速阶段三部分，回程的齿形方程与推程的齿形方程对称，五段拼接式激波器一个周期的位移方程通式为：

$s_1=\left\{\begin{array}{c}\frac{h}{{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}\cos \left(\mathrm{\ω}\mathrm{\θ}\right)+\frac{h}{2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}{\mathrm{\θ}}^2-\frac{h}{{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)},\mathrm{\θ}\∈(0,{\mathrm{\φ}}_1)\\ \frac{h}{\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1}\mathrm{\θ}-\frac{{\mathrm{h\φ}}_1}{2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)},\mathrm{\θ}\∈({\mathrm{\φ}}_1,\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)\\ -\frac{h}{{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}\cos \left(\mathrm{\ω}\mathrm{\θ}\right)-\frac{h}{2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}{\mathrm{\θ}}^2+\frac{h\mathrm{\φ}}{{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}\mathrm{\θ}+\frac{h}{{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}+\frac{h(2{\mathrm{\φ\φ}}_1-2{\mathrm{\φ}}_1^2-{\mathrm{\φ}}^2)}{2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)},\mathrm{\θ}\∈(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1,\mathrm{\φ}+{\mathrm{\φ}}_1)\\ -\frac{h}{\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1}\mathrm{\θ}+\frac{h(4\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}{2(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)},(\mathrm{\φ}+{\mathrm{\φ}}_1,2\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)\\ \frac{h}{{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}\cos \left(\mathrm{\ω}\mathrm{\θ}\right)+\frac{h}{2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)}{(2\mathrm{\φ}-\mathrm{\θ})}^2-\frac{h}{{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\φ}}_1(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1)},(2\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_1,2\mathrm{\φ})\end{array}\right.$

由上式可得到五段拼接式激波器的理论齿廓曲线的直角坐标方程为：

$\left\{\begin{array}{c}x=(s_1+R)cos\left(\mathrm{\θ}\right)\\ y=(s_1+R)sin\left(\mathrm{\θ}\right)\end{array}\right.$

式中，x、y为五段拼接式激波器的横、纵坐标，s₁为五段拼接式激波器的位移，θ为转角，h为五段拼接式激波器(14)的行程，ω为角度系数，φ为推程所对应的角度，即周期T＝2φ，φ₁为第一段的终止角度，并且2π＝ωφ₁，φ＝bφ₁，b为一个大于2的整数，R为五段拼接式激波器的基圆半径。

3.根据权利要求2所述的一种实时消隙式弱刚性推杆活齿传动装置，其特征在于：中心轮的理论廓线方程是由五段拼接式激波器的理论廓线方程改变基圆半径和周期后得到，中心轮一个周期的方程通式为：

$\left\{\begin{array}{c}X=(s_1^{\′}+R+l)cos\left(\mathrm{\θ}\right)\\ Y=(s_1^{\′}+R+l)sin\left(\mathrm{\θ}\right)\end{array}\right.$

式中，X、Y为中心轮的横、纵坐标，l为弱刚性推杆活齿的上推杆与下推杆的端面接触时两端轴承的中心距，R为五段拼接式激波器的基圆半径，θ为转角，s′₁为中心轮的位移，其表达式与s₁的表达式以及参数关系完全一致，其中φ₁＝(i-1)φ′₁。