[发明专利]无输出间隙的活齿传动装置

说明书

本发明无输出间隙的活齿传动装置，由激波器，活齿齿轮和固齿齿轮三部分组成。其中活齿传动装置的激波器，设计为由弹性柔环和驱动器两部分构成。弹性柔环以一定的紧度绷紧安装于活齿齿轮的诸活齿内侧，并通过自身的变形产生的扩张力，将全部活齿向外紧抵在固齿齿轮的齿廓上，使活齿与固齿齿轮的齿廓间啮合无间隙。同时，弹性柔环将啮入固齿齿轮的诸工作活齿，通过销轴抵紧在活齿架上活齿槽的工作侧接触面，而将啮出回位的诸非工作活齿，通过销轴抵紧于活齿架上活齿槽的非工作接触面上，正反两个方向同时抵紧无间隙，从而正转和反转都没有间隙。

本发明的技术领域：

本发明属于机械传动减速器技术领域，尤其涉及一种能实现无输出间隙的刚性啮合传动减速器。

本发明的技术背景：

刚性啮合传动是的现代机械传动的主力。在刚性啮合传动装置中，为了考虑热胀、润滑和加工误差等问题，啮合件之间必须给出一定的预留间隙。这些预留间隙累加反应在输出端，就是输出间隙，即产生“回程误差”，简称为“回差”或“空程”。输出间隙造成的传动误差，直接影响传动设备的传动精度，给机器人和精密加工等精密传动应用带来弊端。如何减少刚性传动的输出间隙，一直是专业人士努力研究的领域。

目前减少输出间隙的手段，大多是从提高制造精度，减小加工误差方面来进行的。但刚性啮合传动自身所必须的预留间隙，是必须永远存在的，单从加工工艺上无法消除，也不应该消除。所以想要实现无间隙输出，只有通过传动结构的创新设计，把必须的预留间隙封闭在传动结构内部而不传递到输出部件，才有可能实现。迄今这方的研究成果非常欠缺。

按活齿传动原理设计的传动装置，已在通用减速器和精密机器人减速器领域广泛使用。其中最典型的滚动活齿传动结构，如图1所示(现有技术)，由三个主要部分组成：1，激波器J；2，活齿齿轮(H+R+X)；3，固齿齿轮G。活齿齿数为Z_h，固齿齿轮的齿数Z_g；Zh＝Z_g±1。其中激波器J是以偏心量e安装的，外径为D_j的偏心盘；固齿齿轮G的轮齿的齿廓曲线C，是活齿在激波器J驱动下做等速共轭运动的包络曲线；滚动活齿传动的活齿齿轮H，由一组做滚动传动的活齿滚轮R，滚轮的销轴X，以及活齿架H组成。销轴X的两端处于活齿架H的活齿槽内。工作时，激波器J驱动活齿滚轮R与固齿齿轮G的轮齿齿廓发生啮合，再通过销轴X传推动活齿架H实现减速运动。

活齿传动装置优秀的技术性能，已被国内外专业公司的对比试验和实际应用所证明。但现已公布的有关活齿减速器的学术论文和专利文件所论述的原理和结构显示，在输出间隙的问题上，现有的各种活齿传动装置，和传统的齿轮传动或摆线针轮传动装置的情况类似。为弥补制造误差、发热变形和润滑的需要而存在的预留间隙，都是直接传递到活齿减速器的输出轴上，所以输出间隙无法避免。但由于活齿传动中的活齿是可以沿径向自由运动的，这就给通过结构设计实现无间隙输传动提供了可能性。

本发明的任务：

在活齿传动原理的基础上，设计出一种既能保留啮合件之间传动所必须的预留间隙，又能实现让这些间隙不影响输出运动的传动结构，创造出一种名副其实的无输出间隙的精密传动减速器。

本发明的技术方案：

无间隙输出的活齿传动装置，由激波器(P+Q)，活齿齿轮(R+X+F)和固齿齿轮G三大组件构成，如图2所示。其特征在于，所述活齿传动装置的激波器是由弹性柔环Q和偏心驱动器P两个部件组成；活齿齿轮是由活齿架F，一组滚动活齿R，和活齿销轴X三组部件组成；固齿齿轮是由内齿圈G和其上开有的齿廓曲线为C的内齿构成。

激波器的结构：