[发明专利]并联减变速一体化端面活齿机构

说明书

减变速一体化端面活齿机构，基座与左端盖连接，左端盖中部设通孔，左端盖中部的通孔处设轴承A，输入轴插接在轴承A中，输入轴与主动盘连接，主动盘上设梯形槽。基座与右端盖连接，右端盖中部设通孔，右端盖中部通孔内设轴承B，输出轴插接在轴承B中，输出轴与从动盘连接，从动盘上设梯形槽。在从动盘与主动盘梯形槽内设循环钢球。基座与活齿架相连，循环钢球沿导向槽移动。本发明不需减速机构，实现减速和变速的一体化传动，提高系统效率，缩小轴向传动空间，减速比和变速比可独立调整，具有灵活性。制造方便，钢球是标准件，主、从动盘齿槽可通过数控铣削获得，其齿形相对非圆齿轮简单许多，参与啮合的齿数多，刚度大，承载能力大，传动平稳。

技术领域

本发明属于变速比传动领域，具体涉及一种变速比端面活齿传动机构。

背景技术

随着生产多样化，机械随之朝着复杂化方向发展，匀速传动已经不能满足复杂的传动要求。为了实现复杂的生产，非匀速传动在生产中所占的地位越来越重。

凸轮机构是众多变速机构中的一种，它虽然能够实现变速比传动，但是凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高，而且不适用于高速重载设备，因此应用受到很大的局限性；非圆齿轮结合了凸轮与齿轮的特点，能够实现两轴间精确的变速比规律，以实现非匀速连续传动，在提升设备性能和实现特殊功能方面展现出独特的技术优势，但是由于非圆齿轮的制造成本高，动态性能差，不利于高速重载设备的运行。因此设计具有大刚度和高承载能力的变速比传动机构对提升设备性能具有重要意义。

活齿机构是在行星齿轮基础上演化而成的一种高效高强度的传动机构，一般用作匀速传动。考虑到活齿机构啮合度大，承载力大，传动平稳，传动比大，制造工艺简单等优点，人们将活齿机构拓展到变速比传动领域。陈志同等人提出了将变速比传动简化成线性运动和正弦运动的叠加的非匀速活齿机构的设计方法，但是简化的传动函数不能完全满足实际生产中复杂多变的非匀速运动要求。刘大伟等人借鉴非圆齿轮理论，提出了非匀速推杆活齿机构，可实现多周期非圆齿轮的传动效果，但是此机构中零件众多且推杆约有一半周期不受力。另外还有一种单列活齿机构，它虽然能通过简单的结构实现减速和变速功能的集成传动但是使用时要与减速机构串联使用，不仅增加了机构的繁琐程度，降低了系统的效率，而且无法发挥出常规活齿机构大减速比的特点。其减速比受变速比的周期数控制，只能适应某些特殊的场合，而无法实现任意减速比和变速比的复合。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现任意减速和变速规律的复合传动，从而精简减速机构，缩短传动链，提高整个传动系统的效率和可靠性，实现集成化的并联减变速一体化端面活齿机构。

本发明主要包括基座、左端盖、轴承A、输入轴、主动盘、右端盖、轴承B、输出轴、从动盘、循环钢球和活齿架。其中，基座为两侧开口的轴向圆柱形筒体，基座与左端盖通过螺栓进行连接，在左端盖的中部设有通孔，左端盖中部的通孔处设有轴承A，输入轴插接在轴承A中，输入轴与主动盘通过键连接，主动盘上设有若干光滑且连续的梯形槽。基座与右端盖通过螺栓连接，在右端盖的中部设有通孔，右端盖中部的通孔内设有轴承B，输出轴插接在轴承B中，输出轴与从动盘通过键连接，从动盘上设有若干光滑且连续的梯形槽。在从动盘与主动盘的梯形槽内，设有循环钢球。从动盘与主动盘上的梯形槽的数量相同，从动盘与主动盘同轴，均为圆盘形结构。在基座的内部，基座与活齿架通过螺栓相连，循环钢球可沿活齿架的导向槽移动。

并联减变速一体化端面滚珠活齿机构，在以主动盘激波器回转中心为原点的极坐标系中，激波器的偏心圆齿廓曲线方程为

式中，R为激波器齿廓的半径；e为激波器齿廓的偏心距；r₁和分别为激波器齿廓在极坐标中的向径与极角；相应的，激波器齿廓外圈轮廓线曲线的直角坐标系方程为：

r₁为激波器齿廓在极坐标中的向径；