[发明专利]一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动领域，特别涉及一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器。

背景技术

目前广泛应用的减速器包括三环减速器。其基本原理为三套平行四边形机构中的三块环板做平动运动，靠环板上的内齿轮驱动输出轴中心齿轮将运动输出。

三环减速器的工作原理如图1所示。图1中DCFE为一平行四边形机构，内齿圈固连在连杆CF上，同时内齿圈与输出轴上的外齿轮啮合。当主动曲柄绕D点旋转时，内齿圈(连杆)做平动运动，通过与外齿轮的啮合驱动输出轴绕B点转动，从而输出运动。为了克服平行四边形机构在个别位置存在的运动不确定的现象，三环减速器采取三套相同的平行四边形机构互错120°排列的方式。在三环减速器的实际结构中，固连在一起的三个主动曲柄和固连在一起的三个从动曲柄均采用一根轴上装设三个偏心套的结构，但存在三块做平动运动的环板，且三块环板沿轴向依次排列。

在三环减速器的运动构件中，两根曲柄轴(其中一根为运动输入轴)、输出轴均为轴对称结构，忽略其离心惯性力不计,重点讨论三块环板的惯性力。由于三片环板的结构和尺寸基本相同且均为对称结构，可以认为环板的质量相同，且环板构件的质心位于环板的对称中心(图1中的A点)。又由于平行四边形机构中的三块环板作平动运动，其上任意一点的运动轨迹均为圆周。所以质心点A的运动轨迹为以B为圆心，以曲柄长度CD为半径的圆周。当主动曲柄等速转动时，质心点A沿该圆周等速运动，从而产生离心惯性力P_i。

由于三块环板质心的相位互错120°，所以其离心惯性力之间夹120°角度，且均作用在以CD为半径的圆周上，如图2所示。

由于三个离心惯性力大小相等，方向互错120°，所以(i是环板的标号)。

如图1、2所示建立坐标系，三个离心惯性力均作用在与Z轴垂直的三个平面内。假设相邻环板轴向对称面之间的距离是a，则三个惯性力P_i1、P_i2、P_i3对X、Y、Z轴之矩为：

减速器运转时，惯性力在水平面内对Y轴有一个顺时针作用的惯性力矩。故三块环板虽然是静平衡的，但动不平衡，从而产生冲击与振动。因此必须要对环板的惯性力矩进行平衡。

现有技术中，提出了几种三环减速器平衡的方法，其中典型的全平衡双驱动三环减速器，如发明专利(200920012531.7)和“全平衡双驱动三环减速器设计与研制”(机械设计与制造2011年第2期发表，黄恺)等，其技术方案要点为中间环板与两侧环板对称布置，且中间环板的厚度为两侧环板厚度之和，即中间环板的质量是两侧环板质量的2倍。这些方案增大了环板的厚度和重量，提高了成本，且需要双驱动，结构复杂，成本高。

发明内容

本发明目的是提供一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，解决三环减速器平衡惯性力矩的现有技术结构复杂，重量和厚度大，生产成本高等技术问题。

本发明所采用的技术方案是：一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，包括：

在轴向上依次设置有第一主动曲柄、第二主动曲柄、第三主动曲柄的主动轴，第一主动曲柄、第二主动曲柄、第三主动曲柄互成120°夹角且相邻轴向间距相同；

在轴向上依次设置有第一从动曲柄，第二从动曲柄，第三从动曲柄的从动轴；

与主动轴和从动轴分别通过铰链连接的环板，环板包括第一环板，第二环板，第三环板，且均设置有相同的内齿圈；

第一环板与第一主动曲柄和第一从动曲柄铰链连接，第二环板与第二主动曲柄和第二从动曲柄铰链连接，第三环板与第三主动曲柄和第三从动曲柄铰链连接；

在轴向上依次设置有第一外齿轮，第二外齿轮，第三外齿轮的输出轴，第一外齿轮，第二外齿轮，第三外齿轮分别与第一环板，第二环板，第三环板的内齿圈啮合，且均与输出轴通过键固定连接；

在第二环板的圆周上对称设置有若干通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的若干盲孔；

设置于盲孔与通孔中的若干剪切弹簧。

进一步的，在第二环板的圆周上对称设置有若干通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的若干盲孔具体是在第二环板的圆周上对称设置有4个通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的4个盲孔。

进一步的，设置于盲孔与通孔中的若干剪切弹簧具体是个橡胶剪切弹簧或拉压弹簧。

进一步的，与主动轴和从动轴铰链连接的环板具体是环板通过偏心套与主动轴和从动轴铰链连接。