[发明专利]摆线等距线齿轮传动副及其装置

说明书

本发明涉及齿轮传动机构及其装置，尤其是关系到具有全支循环摆线等距线齿轮，内齿轮和（或）外齿轮共轭传动机构和由它们组成的各种装置。

公知的、具有代表性的摆线齿轮传动机构是钟表齿轮和摆线针轮机构。钟表齿轮传动功率很小，在仪表机械中仅用作传递运动。这种齿轮的传动机理是用园弧代替外摆线，直线代替内摆线作为齿轮齿廓，所以实际上在钟表齿轮传动中，它们是近似的摆线齿轮传动机构，也就是说其仅取用了摆线一小部份，因而无论在理论上或者在实际使用中都不能保持传动的平稳性。

摆线针轮传动机构传动功率较大，效率比较高，体形结构较为紧凑，可以用来制造齿轮油泵或减速器等，广泛用于国防、矿山、冶金、化工、纺织等许多工业部门的设备中。但是，摆线针轮传动中的针轮结构复杂，制造困难，主要使加工误差容易积累，难以达到较高的精度。在摆线针轮的啮合中，针轮的理论齿廓是在端面上均匀分布的点而不是线，所以针轮同摆线轮的理论廓线不是一对共轭曲线机构，它们的实际齿廓为园弧和泛摆线，不能互为全包络曲线。在加工上，针轮不能用范成法来加工，衹能一个齿一个元件地进行个别加工，然后装配。另外，摆线针轮是采用瞬心线外的园弧-泛摆线啮合，它们的压力角和相对滑动速度都较大（由于针齿的滑动系数更大，故做成带针齿套的结构，以免过度地集中磨损）。

目前，在由摆线针轮所构成的装置中，例如转子泵，国内外都采用摆线转子泵，其齿廓是园弧-泛摆线（短幅外摆线的内等距曲线）。 由于这种齿型的外转子的理论廓线为在园周上均匀分布的点-退化了的摆线，所以尽管它的等距曲线是一段园弧，仍称不上一对共轭曲线齿轮机构。如上所述，园弧-泛摆线不能互为全包络曲线，它们的重合度是依靠多点接触，而不是依靠互为包络曲线的齿廓间的共轭。由于在啮合原理上的这些缺陷带来了在实际使用中技术特性上的一系列缺点。特别是外转子容易磨损，传动效率不能进一步提高等，在高压油泵中应用受到了限制。而在减速器中，摆线针轮的柱销式输出机构效率也不高，加工也很困难，以及这种构造的齿轮对转臂轴承的尺寸限制太严、太死，而使摆线针轮进一步提高传递功率和扩大应用范围受到了相当大的限制。

本发明的目的在于在原来摆线齿轮传动的基础上加以改进和发展，而提供多种新型的摆线等距线齿轮传动机构和装置，其主要特点是采用整支摆线的等距线，使一对齿轮的共轭的摆线等距线相互包络，並在瞬心线内啮合，以克服已有技术的缺点，进一步提高传动效率及其性能，扩大应用范围。利用摆线等距线齿轮传动机构可制成油马达以及外摆等距线减速器，具有广泛的传动比和传动功率。

这种摆线等距线齿轮采用整支摆线等距线，在实现瞬心线内啮合传动中，一对传动齿轮无论实际齿廓还是它的理论齿廓都是共轭的曲线齿轮机构，完全服从啮合的基本定律，即齿廓接触点公法线交连心线于定点，形成共轭的可以互相包络的摆线等距线齿轮，能确保传动的平稳性。一对摆线等距线齿轮的齿廓曲率中心都位于同一侧，都能进行凹凸啮合，使接触强度、传递性能得到大幅度提高，在结构上可比摆线针轮更为紧凑，在加工上可用范成法大幅度降低制造成本和劳动强度。

摆线等距线齿轮啮合形成条件是使二个基园和一个滚园（滚园为最小）同为瞬心线机构的相对运动中，三个园相切于一点作纯滚动，同滚园固连的一个点，可在滚园内或在滚园外或在园周上，相对两个基园所形成的一对摆线（泛指延伸或不延伸的外摆线或内摆线），以及它们的等距 线皆互为包络曲线;对啮合的循环摆线共轭曲线机构在符合三点共线，即小滚园形成法的瞬心，大滚园形成法的瞬心和形成点连成-直线等条件下，可实现连续的或多点的啮合。

现在对照下列的图示对发明的具体构成加以详细的说明。

图1表示范成法加工摆线等距线齿轮的示意图。

图2表示外摆等距线-齿差内啮合多点接触共轭齿轮机构示意图。

图3表示内摆等距线-齿差内啮合多点接触共轭齿轮机构示意图。

图4表示内外摆线等距线斜齿外啮合一点接触共轭齿轮机构示意图。

图5表示外摆等距线斜齿多齿差内啮合一点接触共轭齿轮机构示意图。

图6表示内摆等距线斜齿多齿差内啮合-点接触共轭齿轮机构示意图。

图7表示外摆等距线零齿差内啮合多点接触共轭齿轮机构（中心距为等距值之差）的示意图。

图8表示内摆等距线零齿差内啮合多点接触共轭齿轮机构（中心距为等距值之差）的示意图。

图9表示内摆等距线斜齿轮和摆线等距线斜齿条啮合机构的示意图。

图10表示摆线等距线蜗轮和蜗杆的啮合传动机构的示意图。