[发明专利]一种降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置及其制造方法

权利要求书

1.一种降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置，其特征在于，所述摆线轮针轮行星传动装置包括针齿壳(6)、输出行星架(2)，输入行星架(8)、角接触轴承(19)、摆线轮(16)、滚针(7)、曲柄轴(15)、中心齿轮(21)、花键齿轮轴(11)、行星齿轮(10)；其中，中心齿轮(21)与曲柄轴(15)固连，一对摆线轮(16)装配在曲柄轴的凸轮部位；输出行星架(2)穿过摆线轮上的通孔与输入行星架(8)连接，针齿壳(6)装配在输出行星架和输入行星架外，针齿壳通过一对角接触轴承(19)与两个行星架连接；中心齿轮与周向分布的三个花键齿轮轴(11)啮合，每个花键齿轮轴(11)上均安装有一个行星轮；三个行星轮再与输入齿轮啮合；滚针(7)设置在针齿壳(6)上；曲柄轴(15)上安装有两个圆柱滚子轴承(23)并与两个摆线轮(16)配合，圆柱滚子轴承由滚子和PTFE保持架组成；

所述针齿壳的内圈加工有弧长为0.4-0.5倍滚针(7)周长的沉槽，沉槽加工采用成型磨工艺，加工纹路含竖状磨削纹路；沉槽表面要求粗糙度0.1～0.2μm，且沉槽的粗糙度大于滚针的粗糙度，两者之差介于0.1μm，滚针粗糙度小于0.1μm；沉槽轮廓度要求0.001～0.003mm；滚针(7)设置在沉槽内；滚针(7)与沉槽采用间隙配合，间隙为0.01～0.04mm；

所述摆线轮齿面采用齿顶变态复合修形；其齿顶修形方式为等距修形，齿根修形为等距和转角的复合修形，工作齿形修形方式为等距修形；摆线轮采用磨齿工艺加工，齿部累计跳动在0.005～0.01mm，齿面的粗糙度为0.1μm以内，齿向误差为0.005mm以内；

圆柱滚子轴承与摆线轮轴承孔采用小间隙的配合方式，圆柱滚子轴承的滚子直径为d1，摆线轮轴承孔的孔径为D1，其配合方式为：轴承孔空间D1-2*d1＝0.001～0.003mm；圆柱滚子轴承的滚子采用修形设计，滚子的修形凸度δ的取值范围为0.01～0.03mm；滚子的长度Lwe，滚子的直径d1，滚子的修形直径Dwe,滚针子端面的圆角r’，滚子的修形应符合：滚子修形的工作长度S＝Lwe-2*r’，滚子修形的最大直径Dwe＝d1+2*δ；摆线轮轴承孔采用热后镗孔工艺，轴承孔圆度保证在0.002～0.003mm，表面粗糙度控制在0.05μm以内；

中心齿轮、花键轴齿轮、行星轮的齿向修形的轮齿宽度为B，工作齿向修形要求为鼓形长度为L，非工作齿向修形为一小段圆弧，圆弧长度为σ，工作齿向修形的起始点位置的选取应满足关系：B＝L+2σ，齿向修形的鼓形量的取值应符合：30％额定载荷时，齿面所受应力的变形量与修形量相等；

中心齿轮和花键轴、行星齿轮的齿形修形：齿根处的修形要求在渐开线起始圆下边有一段下沉量为ε2的圆弧r的过渡，齿顶处的修形要求在渐开线终止圆处有一段ε1的圆弧过渡；ε1的取值应取0.2～0.3mm，ε2应取0.1～0.2mm。

2.根据权利要求1所述的降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置，其特征在于，摆线轮为二齿差设计；齿顶修形量为Δ2，齿根修形量Δ3，工作齿形修形量Δ1，将摆线齿廓线分为齿根AB,工作齿形BC,齿顶CD三部分；B和C分别为工作齿形的起、止点；

其中，Δ2、Δ3的修形量的设计应确保：1)在一个滚针在初始点B接触时，其侧的另外一个滚针在终止点C点脱离；2)在正常工作过程中10～15个滚针与摆线轮同时接触；

Δ1修行量的设计应确保：1)齿部与滚针的啮合相位角曲线保持缓慢的线性递增；2)滚针和摆线轮啮合过程发热膨胀能够补偿其变形量。

3.根据权利要求1所述的降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置，其特征在于，圆柱滚子轴承的滚子修形凸度δ为减速器在承受30％额定载荷时滚子所受应力时的滚子的变形量。

4.根据权利要求1所述的降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置，其特征在于，所述圆柱滚子轴承的滚子采用聚四氟乙烯(PTFE)材料的保持架进行固定。

5.根据权利要求1所述的降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置，其特征在于，中心齿轮与花键轴齿轮轴同心度要求0.005mm以内、行星齿轮三等分的位置度要求0.005mm以内、花键齿轮轴均采用磨齿工艺，要求表面粗糙度0.4μm以内。