[实用新型]多拐曲柄内啮合行星传动机构

说明书

本实用新型属机械学科行星传动技术领域。根据国际专利分类表IPC⁵规定，可归纳于F16H¹/00或F16H²¹/₀₀的分类位置。

本申请的背景技术，是机械学科的基础理论——“平面连杆机构”和“内啮合行星轮系”这二个学术课题。行星传动，是动力机与执行机构的中介体机构。它的性能优越，正在许多领域，特别是大减速比传动中，取代常规的齿轮、蜗轮等传统方式，发展前景远大。

但行星传动技术，尚待完善。长期来看到存在以下课题：

1.运转时所产生的惯性力和惯性力矩，动不平衡，难以高速工作；

2.系杆拐臂轴承位于心脏部位，受力很大，寿命不长；

3.W输出机构不理想，很多机型采用悬臂梁格局，经常损坏；

4.多数机型结构复杂，特别是摆线针轮传动，周圈有许多孔、肖、套，齿型更难加工，工艺设计水平不高；

5.行星传动必不可缺的渐开线少齿差内啮合几何计算与强度计算方法，缺乏统一标准，众家学说纷纭，莫衷一是，实际上各有长偏。此外设计用数据相互抄袭，造成基层工厂设计人员难以适从，更需用电脑程序，推广困难。

故多年以来我们一直在酝酿着解决以上课题的具体方案。

近几年翻阅80年代出版的苏联书刊，看到《单环内啮合行星传动》的资料，经大量计算分析，认定“单环机”解决了以上大部问题，并为处理动平衡难题开辟了路径。

1991年又查到英国改进“单环机”为“三环机”的情报，受到启发。在上述基础，我们多年研究、设计并试制样机，提出了《多拐曲柄内啮合行星传动机构》专利申请(以下简称PS机)。

我们认为专利号为“85106692”，发明名称为《三环式减速(或增速)传动装置》优点很多，但存在的主要问题是并未解决惯性力与惯性力矩的动平衡。《三环式减速(或增速)传动装置》内二根曲轴的力学模型，与西北工业大学孙桓教授所著《机械原理》书第547页图13-6相同。该书的结论是：“…是动不平衡的刚性转子…需要加配重，才得完全平衡”。(1989年3月，高等教育出版社版)。所有《机械原理》高校教材，均是此观点，因此不必再论证。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种惯性力和惯性力矩完全平衡的多拐曲柄内啮合行星传动机构。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

一种多拐曲柄内啮合行星传动机构，它由高速轴齿轮1经过减速，带动两根曲柄轴6和环片4，使内齿轮9与中心轮5啮合，经输出轴7传出动力，其特征在于：

a.高速轴齿轮1同时与两个中介轮2啮合，中介轮2分别与端齿轮3啮合，它们位于机构前段；

b.两根曲柄轴6上，各设有呈中心反对称几何形状的四段等偏心曲柄，此两根曲柄轴6与四只环片4在空间组合成四个平行曲柄连杆联动机构；

c.内齿轮9装在环片4上，且它们的几何对称中心重合。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

高速轴齿轮1、中介轮2、端齿轮3可改变齿数而变速；

两根曲柄轴6上，各设有呈中心反对称几何形状的六段曲柄，此两根曲柄轴6与六只环片4在空间组合成六个平行曲柄连杆联动机构；

四段曲柄在空间的相位角差：第一段曲柄与第二段曲柄为90°，第二段曲柄与第三段曲柄为180°，第三段曲柄与第四段曲柄为90°；

中心轮5与内齿轮9的基准齿形为渐开线或摆线齿形；

内齿轮9与环片4之间装有弹性缓冲零件8。

图1是本实用新型的传动原理图。

图2是图1横剖面图。

图中：1、高速轴齿轮  2、中介轮

      3、端齿轮      4、环片

      5、中心轮      6、曲柄轴

      7、输出轴      8、弹性缓冲零件

      9、内齿轮

由《理论力学》知：一个双曲柄平行四边形连杆机构，当它们的曲柄作等速旋转时，连杆上各点之运动，与曲柄梢端点的运动，完全相同。本专利申请的环片4，就是由以上连杆演化而成，而内齿轮9的中心，则设在连杆中心。

于是当双曲柄轴由机壳定位而旋转时，内齿轮9的中心，将绕输出轴7的中心而旋转。

由《机械原理》知：双曲柄的长度，如与内啮合轮副的中心距等长，则双曲柄机构旋转时，内齿轮9将围绕中心轮5作行星啮合运动，由中心轮5输出动力。