[发明专利]一种弧面二次包络冠齿轮章动传动装置

说明书

本发明公开了一种弧面二次包络冠齿轮章动传动装置，其特征在于，包括交叉滚子轴承、右端冠齿轮、左端冠齿轮、章动冠齿轮，所述的交叉滚子轴承包括相滚动连接的内圈和外圈，所述的内圈与所述的左端冠齿轮固定连接，所述的外圈与所述的右端冠齿轮固定连接，所述的章动冠齿轮设于所述的右端冠齿轮与左端冠齿轮之间，所述的左端冠齿轮的齿面与章动冠齿轮的左齿面构成左侧少齿差章动共轭啮合副，右端冠齿轮的齿面与章动冠齿轮的右齿面构成右侧少齿差章动共轭啮合副。本申请的冠齿轮具有连续齿面，且全部参与啮合，可减低齿面磨损，易于形成润滑油膜，提高了装置的传动效率。

技术领域

本发明涉及齿轮传动技术领域，具体涉及一种弧面二次包络冠齿轮章动传动装置。

背景技术

目前传统章动传动装置中多采用渐开线锥齿轮啮合副、锥摆针轮啮合副、滚锥活齿啮合副、双圆弧螺旋锥齿轮啮合副等结构。由于多对轴承支撑，整体较大，结构复杂，不利于轻量化和小型化开发应用。其次，存在安装方式单一，只能单侧输入、输出，使用不灵活，通用性差，再次，二级传动存在齿轮单侧啮合问题，齿轮章动运动产生的惯性力不易抵消，振动、冲击现象严重，导致使用寿命减低、可靠性差，最后，存在轮齿高、模数小，导致的齿根弯曲及齿面接触强度不足的问题。

针对以上问题，发明了一种冠齿轮章动传动装置，采用新型冠齿轮章动共轭啮合副，解决整体尺寸过大、单侧输入输出、同侧啮合振动冲击问题，能实现“左端输入、右端输出”，“右端输入、左端输出”两种使用模式，并具有连续齿面、轴向消隙、双侧啮合、多线接触等优点，有利于降低齿面磨损及回差，提高运动平稳性及承载能力。

发明内容

本发明提供了一种弧面二次包络冠齿轮章动传动装置，包括交叉滚子轴承、右端冠齿轮、左端冠齿轮、章动冠齿轮，所述的交叉滚子轴承包括相滚动连接的内圈和外圈，所述的内圈与所述的左端冠齿轮固定连接，所述的外圈与所述的右端冠齿轮固定连接，所述的章动冠齿轮设于所述的右端冠齿轮与左端冠齿轮之间，所述的左端冠齿轮的齿面与章动冠齿轮的左齿面构成左侧少齿差章动共轭啮合副，右端冠齿轮的齿面与章动冠齿轮的右齿面构成右侧少齿差章动共轭啮合副。

优选地，所述的传动装置还包括输入轴，所述的输入轴沿轴线方向依次包括第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述的第二轴段的外壁呈圆柱形，且所述的第二轴段的外壁所在的轴线方向与输入轴的周向方向呈一夹角，所述的第一轴段和第三轴段的外壁与输入轴同轴设置，所述的右端冠齿轮通过第一轴承可转动的安装在所述的输入轴的第一轴段上；所述的章动冠齿轮通过第二轴承可转动的安装在所述的输入轴的第二轴段上，所述的左端冠齿轮通过第三轴承可转动的安装在所述的输入轴的第三轴段上，所述的第二轴段上设置有一圈卡簧槽、一圈挡边，所述的卡簧槽内安装有弹性挡圈，所述的第二轴承被限位在所述的弹性挡圈与挡边之间，所述的第三轴承与所述的挡边之间通过一轴套限位。

优选地，所述的章动冠齿轮的左侧齿面由圆柱弧面产形曲面一次包络形成，圆柱弧面产形曲面方程为：

章动冠齿轮的左侧齿面方程为：

一次包络过程啮合方程为：

左端冠齿轮齿面为二次包络齿面，即由章动冠齿轮左侧齿面章动运动包络而成，其齿面方程为：

二次包络过程啮合方程为：

其中，下标l表示左齿面，u为齿宽，ε为章动角，δ为节锥角，ρ为发生圆半径，θ为发生圆角变量，φ为齿轮转角，n表示齿轮齿数，下标1、2依次代表左端冠齿轮、章动冠齿轮左侧齿面，且n₁＝n₂+1。

优选地，章动冠齿轮的右侧齿面由另一圆柱弧面产形曲面一次包络形成，该圆柱弧面产形曲面方程为：