[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

说明书

本发明公开了一种降低效率损失的摆线针轮行星传动装置的制造方法，本发明通过优化加工针齿壳、优化摆线轮的加工、优化圆柱滚子轴承与摆线轮轴承孔的加工，再对中心齿轮、花键轴、行星齿轮进行修形，最后根据加工好的组件，组装所述的摆线轮针轮行星传动装置。本发明以降低传动效率损失，实现较高的功率密度的制造时的优化目标，本发明通过设计减小传动装置内部零件的内摩擦力，效率提升了近3个百分点。采用温度传感器测量减速器壳体温度，减速器整体温升降低，同一批减速器在同样的装配尺寸下，同样的配合预紧条件下，空载启动力矩下降，性能得到明显改善和提升。

技术领域

本发明属于传动装置设计及制造领域，具体涉及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。

背景技术

传统的摆线针轮传动是由外齿轮齿廓为变态摆线、内齿轮轮齿为圆柱针齿销的一对内啮合齿轮和输出机构所组成的是少齿差行星齿轮传动。

除齿轮的齿廓为摆线外,其他结构与少齿差行星齿轮传动相似。摆线针轮行星传动由于其主要传动零件均采用轴承钢并经磨削加工,传动时又是多齿啮合, 故承载能力高、运转平稳、寿命长,但其在特殊的自动化领域，当要求传动精度高，传动效率高，结构要求非常紧凑的场合使用时，存在较大的缺陷。

发明内容

根据上述情况，基于摆线针轮行星传动原理，在强化其优点，优化其缺点的同时，本发明拟设计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，该摆线轮针轮行星传动装置非常紧凑、传动精度高、功率密度大。为实现降低传动效率损失的要求，实现较高的功率密度，本发明提供了制造方法，以解决该领域对于该新型减速器产业化需求。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种降低效率损失的摆线轮针轮行星传动装置，所述摆线轮针轮行星传动装置包括针齿壳、输出行星架，输入行星架、角接触轴承、摆线轮、滚针、曲柄轴、中心齿轮、花键齿轮轴、行星齿轮；其中，中心齿轮与曲柄轴固连，一对摆线轮装配在曲柄轴的凸轮部位；输出行星架穿过摆线轮上的通孔与输入行星架连接，针齿壳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啮合，每个花键齿轮轴上均安装有一个行星轮；三个行星轮再与输入齿轮啮合；滚针设置在针齿壳上；曲柄轴上安装有两个圆柱滚子轴承并与两个摆线轮配合，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；滚针设置在沉槽内；滚针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；