[发明专利]一种二齿差密排组合齿面摆线活齿传动单元

说明书

本发明提供一种二齿差密排组合齿面摆线活齿传动单元，包括外摆线组合齿面传动轮、活齿、内摆线组合齿面传动轮等。一对外摆线组合齿面传动轮和内摆线组合齿面传动轮上分别加工有一个外摆线组合齿面滚道和一个内摆线组合齿面滚道；外摆线组合齿面滚道和内摆线组合齿面滚道的波数相差二且滚道幅值相等；一圈沿圆周均布的、彼此接触的密排活齿分别与外摆线组合齿面滚道和内摆线组合齿面滚道接触啮合；活齿数量为外摆线齿面滚道和内摆线齿面滚道波数总和的一半；外摆线组合齿面传动轮轴线与内摆线组合齿面传动轮轴线平行且距离等于滚道幅值的二倍。

技术领域

本发明涉及活齿传动技术领域，特别涉及一种二齿差密排组合齿面摆线活齿传动单元。

背景技术

随着活齿传动技术的发展，各种活齿传动构型层出不穷，具备代表性的如推杆活齿传动、滚柱(钢球)活齿传动、摆动活齿传动、套筒活齿传动和平面钢球传动等；无论什么形式的活齿传动技术，其核心和实质均为活齿沿着其啮合曲线的运动，活齿沿着啮合曲线运动得到的空间轨迹曲面即为实际活齿啮合齿面，在传统的活齿设计中，其实际啮合齿面是连续的、且避免根切的。如专利号为CN201721031991.5提出了《一种摆线钢球减速装置及其机器人关节》，其说明书中就明确提出了啮合齿面需要避免根切及其相应的条件。

活齿传动领域的设计人员应该知道的一个常识是，在条件合理的情况下，相同尺寸条件下的两种活齿减速器，减速比越大越好；减速比与尺寸都相同的两种减速器，活齿数量越多越好；减速比、尺寸与活齿数量都相同的两种减速器，活齿个头越大越好。但在遵循传统的设计方法和规则的情况下，设计出的减速器，其功率密度并不理想，通俗的讲，就是体积大，传动比相对小，空间利用不够充分。现有的所有的研究与优化，都是基于啮合副不根切的条件下进行的，一般的优化都是进行参数优化与齿形修型，具有很大的局限性，并不能为减速器带来显著的性能提升。

如专利号为CN86104457提出了《无齿轮的差动减速器》，采用一对分别加工有内摆线滚道的盘和加工有外摆线滚道的盘为啮合传动副，两盘相对并在滚道中放入传动钢球，它利用了摆线传动的优点，并且钢球能循环运动，但传动比较小。高速运转后，相邻两滚珠之间的距离会发生变化，两滚珠会碰撞到一起，导致减速机卡死，运转时间长了以后会出现内膨胀等。

针对以上问题，打破常规思维，反其道而行之，进入新的设计领域，即在减速器设计过程中，充分挖掘与利用根切条件，并将活齿进行密排设计，以此设计出综合性能明显优异于现有技术的活齿减速器，成了活齿减速机领域一个新的方向和亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种二齿差密排组合齿面摆线活齿传动单元，一对外摆线组合齿面传动轮和内摆线组合齿面传动轮上分别加工有一个外摆线组合齿面滚道和一个内摆线组合齿面滚道；外摆线组合齿面滚道和内摆线组合齿面滚道的波数相差二且滚道幅值相等；一圈沿圆周均布的、彼此接触的密排活齿分别与外摆线组合齿面滚道和内摆线组合齿面滚道接触啮合；活齿数量为外摆线齿面滚道和内摆线齿面滚道波数总和的一半；外摆线组合齿面传动轮轴线与内摆线组合齿面传动轮轴线平行且距离等于滚道幅值的二倍。

本发明所使用的技术方案是：一种二齿差密排组合齿面摆线活齿传动单元，包括外摆线组合齿面传动轮、活齿、内摆线组合齿面传动轮、外摆线组合齿面滚道、内摆线组合齿面滚道，外摆线组合齿面传动轮上有一个外摆线组合齿面滚道；内摆线组合齿面传动轮上有一个内摆线组合齿面滚道；外摆线组合齿面滚道的波数比内摆线组合齿面滚道的波数少二；外摆线组合齿面滚道与内摆线组合齿面滚道的幅值相等；一圈沿圆周均布的活齿分别同时与外摆线组合齿面滚道和内摆线组合齿面滚道接触啮合；所有活齿彼此之间相互接触；活齿的数量为内、外摆线组合齿面滚道波数之和的一半；外摆线组合齿面传动轮轴线与内摆线组合齿面传动轮轴线平行且两轴线之间的距离等于内、外摆线组合齿面滚道的幅值之和。