[实用新型]锥齿轮波导减速机

说明书

本实用新型涉及一种锥齿轮波导减速机，属于利用圆锥齿轮传送旋转运动的齿轮传动装置。

锥齿轮波导减速技术，传动速比高、扭矩大，结构较简单，逐渐引起人们的重视。该技术的主要特点在于波导运动发生机构，该机构一般具有一组带轨道运动的滚动元件和一个万向运动支撑机构，使一个锥齿轮作波导运动。由于该机构运动学上的特殊性，使锥齿轮波导减速机安装调整较困难，轨道运动部件动平衡状态不好，传动输出精度较低，存在脉动情况。本发明人提出的两项中国专利申请对上述波导运动发生机构作了部分改进。在专利申请号为    88216053.2的专利申请中，使用了一个带球面辅助支撑的十字万向节机构，用以减少传动脉动性，但这一改进增加了万向支撑机构另部件的加工和安装调试难度，而起辅助支撑作用的接触球面积较小，对改进传动的脉冲性成效不显著。另一个申请号为88108233.3的专利申请中，使用了一组直径不同行星滚动元件，如钢球、滚轮等，夹持在波导锥齿轮的背部和一个与输入轴相连接的径向平盘之间，这一运动机构可降低波导锥齿轮的波导运动频率，增加减速机的速比，但行星滚动元件及其保持机架的动平衡较差，规格不同的另部件也增多了。

本实用新型的目的是克服上述波导运动发生机构的不足而提供一种结构更合理，运动状态更良好的锥齿轮波导减速机。

按照上述目的的需要，本实用新型对行星运动机构，波导锥齿轮及其万向支撑机构作以下改进：

1、采用两个完全相同的行星滚轮，经轴承对称架持在行星滚轮机架上，两行星滚轮的轴线共线，并与输入输出轴线垂直相交，滚轮夹持在输入轴径向平盘和波导锥齿轮背部的滚道之间；

2、波导锥齿轮的中央设有一凹球面滑动轴承，与输出轴上的一截球球面形成球面支撑，波导锥齿轮的外缘与输出轴的机架轴向啮合。

行星滚轮机构采用上述方式后，减少另部件规格，滚轮中的轴承可选标准件。整个行星运动机构若不考虑波导锥轮对其作用力，理论上可达动平衡。这一点是采用大小不同行星滚动元件所不能达到的。

波导锥齿轮与输出轴之间用单纯球面支撑取代万向节支撑，使万向支撑结构简化，波导运动平稳，可显著降低因万向节传动引起的输出转动脉动性。由于单纯球面支撑使波导锥齿轮的运动多了一个自由度，即波导锥齿轮能转动。本实用新型采用波导锥齿轮与机架啮合的方式，限制波导锥齿轮的转动自由度。这一新增的啮合连接还有利于锥齿轮付啮合间隙的调整，以减少传动噪音，提高承载能力。

波导锥齿轮外缘与机架的轴向啮合的具体方案为采用锥齿啮合或球头啮合方式。采用锥齿啮合方式时可有两种选择：零齿差或少齿差，后一种选择影响减速机速比。球头啮合方式是齿形啮合的一种变化，可简化设计和加工工艺，一般在机架上设置依圆周均布的球头柱销，波导锥齿轮的相应部位加工出同数量，等球半径的凹球面。根据运动学的需要，相邻两球头的球心距的名义值为球半径的4倍。球头啮合方式主要目的在于限制波导锥齿轮的转动而不是输出转动，所以与锥齿啮合相比球头分布的设计和相关部件另部件的加工可适当放宽要求，但这种放宽最终会影响输出锥齿轮的运动精度。

下面以附图和实施例更详细地对本实用新型加以叙述。

图1显示本实用新型的一种基本结构。

图2、3是两种行星滚轮行星传动几何关系图。

图4是采用波导锥齿轮与机架锥齿啮合的结构。

图1中输入轴10和输出轴1经轴承11形成假简支撑。两滚轮6经轴承8架持在滚轮架7上，滚轮架经轴承12架持在输出轴1上。滚轮6外缘为圆弧状，与输入轴上的径向平盘9以及波导锥齿5背部的两滚道13、14摩擦滚动接触。理想运动时，径向平盘9转两周，滚轮架7和波导轮5公转一周。波导锥齿轮5经凹球面滑动轴承16架持在输出轴1上的截球17上，并经圆周均布的凹球面15与机架2上设置的球头销柱4，形成球头啮合。球头数一般不少于16个，以确保运动精度。锥齿轮3固定于输出轴1并与波导锥齿轮5以少齿差啮合。

本实施例中滚道13和14与行星运动机构的几何关系如图2所示。滚道13、14为圆台。其锥顶角分别为φ1和φ2，波导锥齿轮5自身轴线为L1，输入输出轴线为L2，L1与L2夹角为φ。本例中φ1＝φ2，两圆台锥顶角共点于L1上且φ₁／2＋φ＝90°，即半锥顶角与φ互余。这种条件下滚轮6垂直滚道13、14的圆台工作母线，也垂直于径向平盘9上的滚道面，故传动中波导锥齿轮5及径向平盘9对滚轮6不产生轴向力。