[发明专利]一种双圆弧少齿差减速传动装置及双圆弧齿形成方法

权利要求书

1.一种双圆弧少齿差减速传动装置，其特征在于，包括双圆弧内齿轮座，在双圆弧内齿轮座的内腔上绕周向设有双圆弧内齿轮齿，在双圆弧内齿轮座前端面转动连接有前端盖，在后端面转动连接有与前端盖固定连接的后端盖，在前端盖和后端盖之间同轴转动连接有输入轴套，在输入轴套中部设有正交布置的前偏心轴套和后偏心轴套，在前偏心轴套上转动连接有前齿盘，在后偏心轴套上转动连接有后齿盘，所述前齿盘和后齿盘的齿形均为双圆弧外齿轮齿，所述前齿盘和后齿盘均与双圆弧内齿轮齿少齿差啮合传动连接。

2.根据权利要求1所述的双圆弧少齿差减速传动装置，其特征在于，所述双圆弧内齿轮齿和双圆弧外齿轮齿的齿廓形状相同，其中，齿廓包括依次对称相连接的两个基本齿廓，所述基本齿廓包括依次平滑连接的首弧形段和尾弧形段，首弧形段和尾弧形段自由端处的法向方向交于双圆弧内齿轮座、前齿盘或者后齿盘的中心。

3.根据权利要求2所述的双圆弧少齿差减速传动装置，其特征在于，在首弧形段和尾弧形段之间依次平滑连接有至少一个中间弧形段。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的双圆弧少齿差减速传动装置中双圆弧内齿轮齿和双圆弧外齿轮齿的齿廓形成方法，其特征在于，所述双圆弧内齿轮齿和双圆弧外齿轮齿的齿廓形状相同，为了便于描述将其统称为双圆弧齿，包括如下步骤：

步骤A：确定双圆弧齿的首弧形段、中间弧形段和尾弧形段的基本齿廓方程为：

首弧形段方程为：

中间弧形段方程为：

尾弧形段方程为：

其中，其中θ₁，θ₂，θ₃为基本齿廓相应弧形段上的点对应的角变量，r₁，r₂，r₃为基本齿廓相应弧形段上的点对应的半径，x_o1,y_o1,x_o2,y_o2,x_o3,y_o3为基本齿廓相应弧形段的圆心o₁,o₂,o₃坐标值；

步骤B：确定首弧形段的圆心坐标(x_o1,y_o1)和半径r₁：

对于齿顶首弧形段，由于其圆心在齿廓中心线上，因此，X_o1坐标为0；其半径即为齿顶处曲率半径；y₀₁＝齿顶高坐标yt-齿顶圆半径r₁；

其中半径r＝1/K_m

步骤B1：半径r₁的确定：

P_i＝(x_c″,y_c″,z_c″)

其中

步骤B2：圆心坐标(x_o1,y_o1)的确定：

x_o1,y_o1＝(0，y_t-r₁)

步骤C：重复步骤B，同理可以确定出中间弧形段的圆心坐标(x_o2,y_o2)和半径r₂、尾弧形段的圆心坐标(x_o3,y_o3)和半径r₃。

由内齿轮一段圆弧，根据啮合原理，可以求得共轭齿形方程，

x_c＝Rcos(α₁-α₂-θ)+rsin(α₁-α₂)-esin(α₁)

y_c＝-Rsin(α₁-α₂-θ)+rcos(α₁-α₂)-ecos(α₁)

z_c＝u

其中R为理想共轭齿廓圆弧半径，r为内齿轮半径，e为内齿轮和中心外齿轮偏心距，u为齿宽；

依据理想齿廓方程，由下面公式求齿廓各点的曲率K_ci和法矢量P_i(x_i，y_i)

P_i＝(x_c″,y_c″,z_c″)

其中

根据上述公式，求取最大曲率半径K_m＝max(K_ci)和对应点的法矢量P_i(x_i，y_i)以及齿面点坐标值(x_ci，y_ci，z_ci)。

根据半径r＝1/K_m，即可求得对应点r₂,r₃.根据半径，对应点坐标值和法矢量坐标值即可求得圆心坐标：

z₂＝z_ci+0

(x₃,y₃,z₃)同理可以求得。