[发明专利]二级封闭式偏心盘摆动活齿减速器

说明书

本发明公开了一种二级封闭式偏心盘摆动活齿减速器，其中，高速级是由输入轴、中心轮、三个径向均布的行星轮和三根曲柄轴组成的2K‑H型行星轮系。低速级包括偏心盘、活齿架、摆动活齿、内齿圈和输出轴。输入轴与中心轮固联，输出轴与活齿架固联。曲柄轴的一端与行星轮固联，另一端与活齿架上对应的销孔组成转动副，曲柄轴的曲拐与偏心盘上对应销孔组成转动副，由行星轮的自转运动实现偏心盘的公转运动进而产生径向激波。摆动活齿受到活齿架和内齿圈齿廓的约束，推动活齿架转动。本发明为封闭式结构，提高传动效率和可靠性。与非圆齿轮相比，制造方便，结构紧凑，而且同时参与啮合的齿数多，刚度大，承载能力大，传动平稳。

技术领域

本发明涉及行星传动领域，具体涉及少齿差传动领域，尤其涉及一种二级封闭式偏心盘摆动活齿减速器。

背景技术

随着生产的发展与科技的进步，对机械传动系统提出了越来越高的要求。为了提高机器的承载能力和传动效率，减小外形尺寸、质量及增大减速器传动比等，行星齿轮传动便在这种情况下应运而生，并受到了世界各国的广泛关注，成为机械传动方面的重要研究方向之一。而常规行星传动已经很难满足系统的要求，因此研究出适用于新技术、新设备等发展要求的传动装置，已经成为机械传动领域越来越重要的发展趋势。活齿少齿差传动是一种利用一组中间活动件——活齿传递两同轴间回转运动的新型机械传动，它具有结构紧凑、传动比范围广、承载能力大、传动效率高等优点，它一经出现就引起科技工作者的广泛关注。因此研制性能优良的少齿差活齿减速装置，对我国机械设备行业的生产有重大意义。

谐波减速器和RV减速器是当前应用最为广泛的两种减速装置。其中，谐波减速器具有速比大、运动平稳、结构简单和效率高等优点，但由于它是通过柔轮的弹性变形原理传递动力，使它同时伴有刚度小、弹性回差大以及传动精度随着使用时间增长显著降低等固有缺陷。RV减速器是二级封闭式行星传动系统，高速级带动偏心曲柄轴自转对摆线轮产生径向激波，由于少齿差原理从而输出摆线轮公转。RV减速器不仅具有大速比、小体积、高承载/精度/效率以及传动平稳等优点，而且克服了谐波减速器的诸多缺陷，日益受到国内外相关企业和科研单位的广泛关注。

发明内容

针对现有技术，本发明提出的一种二级封闭式偏心盘摆动活齿减速器，是根据RV减速器结构特点展开思考，创新设计一种能够产生径向激波的机械结构装置，为减速传动机构设计提供一种新的思路和方案。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种二级封闭式偏心盘摆动活齿减速器，包括高速级和低速级，所述高速级是由一个输入轴、一个中心轮、三个周向上均布的行星轮和三根曲柄轴组成的2K-H型行星轮系；所述低速级包括偏心盘、活齿架、摆动活齿、内齿圈和输出轴；所述活齿架包括支撑盘和支撑圈；所述活齿架的支撑盘和所述偏心盘上均设有三个周向均布的销孔；所述中心轮固联在所述输入轴上，三根曲柄轴的一端分别与三个行星轮固联，三根曲柄轴的另一端与所述支撑盘上三个对应的销孔组成转动副；三根曲柄轴的曲拐与所述偏心盘上三个对应的销孔组成转动副，所述偏心盘与所述摆动活齿组成高副；在所述支撑盘的同一圆周上均布有Z个柱销，所述摆动活齿的个数为z₁，z₁＝Z；所述摆动活齿与所述柱销组成转动副；所述内齿圈与减速器的壳体固连；所述输出轴与所述活齿架固联。

进一步将，本发明的二级封闭式偏心盘摆动活齿减速器，其中，所述偏心盘转过时，所述活齿架转过i—低速级减速比，所述内齿圈的理论廓线方程为：

式(1)中，a—曲柄轴偏心距；R—偏心盘半径；r—活齿半径；—偏心盘公转角度；—偏心盘自转角度；—活齿架自转角度。

其中，单位法矢量n为：

式(2)中，T—为旋转矩阵，且

所述内齿圈的实际廓线方程为：

p_c＝p+r·n (3)