[实用新型]谐波齿差变速机构

说明书

本实用新型公开一种谐波齿差变速机构，属于定比变速机构技术领域，用于同轴机械传动和分度。

现有的同轴变速机构如摆线针轮和少齿差机构，虽然可以实现较大的传动比，但由于生产工艺复杂，精度要求严，成本高，特别是齿的啮合为线接触，承载能力受到一定的限制。谐波减速机构虽然可以实现较大的传动比，但制造成本高，不适宜在一般产品中应用。中国专利局1986年2月12日公开的85200923传动轴承，技术上有了很大突破，降低了成本，安装也相对简单了，但结构仍存在问题：a、单级传动比较低；b、滚动体与轴承、滚动体与驱动内齿圈啮合为线接触，且压力角较大，要求齿面硬度高，限制了承载能力；c、输出轴销孔连接，工艺复杂；d、内齿圈曲线复杂，需要专用工装，精度控制难度大，且设计计算复杂；e、传动圈分体结构，增加了加工和装配环节。

本实用新型的目的旨在提供一种谐波齿差变速机构，解决了常规谐波减速器制造成本高，压力角大，承载能力有限及工装复杂等不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

由转臂轴承、滑齿和其包容的滑动体及有径向槽的槽轮的相对滑动组成柔齿轮、内齿轮、壳体、限位环、支座、轴承、定位环、定位套、键、端盖等组成的谐波齿差减速机构，转臂轴承通过滑动体将偏心距e的位移传给柔齿轮，使柔齿轮齿顶按内齿轮的包容轨迹作谐波运动，驱动槽轮作定向的差齿转动。滑齿为三角齿形，其齿形角与压力角α相等，本实用新型确定压力角α在5度到85度之间，其最佳值为30度，滑齿的根部为弧面与滑动体啮合且在滑齿的侧面有限位环。滑动体与转臂轴承啮合，其弧面半径与滑齿的包容面半径相等，另一弧面与转臂轴承外环弧面的半径相等。内齿轮由齿尖根互成180度角的双排三角齿齿形构成，是滑齿啮合付。槽轮有与滑齿的齿数相等的径向槽，其另一端有带键槽的装配孔，外圆有定位环槽用于轴承的定位与安装。两个定位环分别通过壳体、支座轴承上的定位槽和槽轮上的定位环槽将槽轮的轴向约束在固定位置。壳体的外表面用于装配的键槽，内齿轮与壳体之间用键固定，端盖限制滑齿的轴向串动。

本实用新型的积极效果在于：滑齿齿形采用三角齿，其齿形角等于压力角，所以当模数较小时，内齿数的齿数可以很多，即传动比很大可达到1000以上，另外压力角内齿形采用插削或冲压加工，工艺精度高，可规模化标准化生产，齿的啮合是面接触，承载能力强，同轴插入安装结构，键槽定位，可作常规机械变速、分度机构，也可装入设备中。

图1、3为本实用新型结构原理图；

图2是图1的A-A剖视图；

图4是图3的C-C剖视图。

下面结合附图进一步叙述本实用新型：

参照图1、图2，在本实用新型中，转臂轴承1、滑动体2、滑齿3和槽轮4组成柔齿轮，旋转的转臂轴承1通过滑动体2将偏心距e传给各个滑齿3，使滑齿3在有径向槽的槽轮4中滑动，同时使柔齿轮的齿顶按内齿轮6的包容轨迹作谐波运动，驱动槽轮4作定向定比的转动，滑动体2的外弧面半径与滑齿3的包容面半径相同，内弧面半径与转臂轴承1的外环面半径相同，槽轮4有与滑齿3滑动的径向槽和与转臂轴承1旋转轴线同轴且有键槽的装配位孔，定位环11和14与定位套13、支座7通过轴承12将槽轮4固定在与内齿轮6同轴的壳体8的同心轴线上，限位环5将两组滑齿3隔开并轴向定位，键9将内齿轮6与带有外键槽的壳体8在圆周上定位，轴承15用于支承输入轴使转臂轴承1的旋转中心与槽轮旋转轴线同心。

本实用新型在实施过程中(参照图3、图4)，两排滑齿3之间内侧根部各设有一凸台，限位环5为两部分在轴向和径向分别固定在滑齿3之间和凸台上，限制滑齿3包容面在其内圆弧面轨迹内运动，以减小滑齿3在高速时的离心力与内齿轮6产生的摩擦力，提高传动功率。

槽轮4的转动条件是压力角α、偏心距e不等零，滑齿3的理论齿数与内齿数差是不等于零的整数。