[实用新型]圆盘式三波发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于三波谐波齿轮传动的圆盘式三波发生器。

背景技术

目前，在谐波传动中，应用最广泛的是双波谐波齿轮传动，其发生器形式有凸轮式、圆盘式、滚子式和行星式等，与双波谐波齿轮传动相比，三波谐波齿轮传动在刚轮圆周方向形成三个均匀分布的啮合区，具有同时啮合齿数多、啮合深度大、承载能力强、自动定心性好、运动精度高、回差小、刚度高、运转平衡等优点。其缺点在于柔轮的径向变形量系数较大(Δ＝1.1-1.3)，且柔轮应力循环次数为双波传动的1.5倍。因此，柔轮的疲劳寿命是限制其工作能力的主要因素。但是在适当选择柔轮材料的情况下，三波传动仍获得了批量生产和应用。对于三波谐波齿轮传动，其发生器形式主要有滚子式和行星式两种，也有采用以等距曲线为廓线的三波凸轮式波发生器。这几种三波发生器的缺点在于触头部分曲率半径小，使得柔轮或柔性轴承(用于三波凸轮式发生器)在此处产生较大的应力集中，对于滚子式和行星式两种波发生器，柔轮在载荷作用下还将产生畸变，从而增加柔轮或柔性轴承外圈断裂破坏的概率。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于三波谐波齿轮传动的圆盘式三波发生器，该发生器的转动惯量小，快速启动性能好，改善柔轮应力状况，从而提高柔轮疲劳寿命。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：一种圆盘式三波发生器，它包括：偏心套筒，轴承，所述的偏心套筒至少有三个，偏心套筒的外圆面和内圆面具有偏心距e，它们的纵向对称面彼此相距120°，沿输入轴的圆周方向均布，每个偏心套筒外圆面相对于内圆面的偏心方向均从输入轴的轴心指向外侧，并沿输入轴的圆周方向均布；偏心套筒通过键与输入轴连接，各偏心套筒的外圆面分别装配轴承，轴承内圈与偏心套筒外圆面紧配合。

本实用新型优点是：发生器转动惯量小，快速启动性能好，改善柔轮应力状况，从而提高柔轮疲劳寿命。

附图说明

图1为本实用新型的分析模型

图2a为本实用新型的一种实施例

图2b图2a的A-A向视图

图3a为本实用新型的另一种实施例

图3b为图3a的B-B向视图

本实用新型中，当采用圆盘时，该圆盘的半径，以及其中心与波发生器中心的偏心距e可采用以下公式确定，其推导如下：

如图1所示，将柔轮简化为光滑圆柱壳体，波发生器中的三圆盘沿柔轮的圆周方向均布。图中W_o-柔轮径向变形量；r-柔轮中性面半径；R-圆盘的计算半径；e-圆盘几何中心相对于波发生器中心的偏心距；γ-柔轮在圆盘上的包角；X₁-柔轮截面B中的弯矩；-未变形柔轮中性面上任一点的角坐标；X₂，X₃-柔轮截面B中法向力的两个分力(剪力为零)。

根据柔轮的弹性方程d²w/d²+w＝-Mr²/(EI_x)求解出柔轮的径向位移表达式：

在0≤≤γ区段上

w₁＝A₁sin+A₂cos-r²(1/R-1/r)

在γ≤≤π/3区段上

w₂＝B₁sin+B₂cos-[r²/(EI_x)](X₁+2rX₂)当＝0时，(1)w₁＝w_o，(2)dw₁/d＝0，故A₁＝0，A₂＝w_o+r²(1/R-1/r)                                     (1)当＝γ时，有v₁＝v₂成立，经过整理得到下式-A₂sinγ＝(B₁+B₄)cosγ-(B₂+B₃)sinγ+B₃γcosγ+B₄γsinγ+B₅γ

       -πr²(1/R-1/r)/3-B₆

                                      (2)令