[发明专利]任意齿数复合共齿针轮的传动装置

说明书

本发明涉及一种任意齿数复合共齿针轮的传动装置。

公知技术中申请人曾于1995年4月14日申请了“复合共齿摆线针轮的传动装置”，申请号为951148648，并于1996年2月14日公布在专利公报上，该装置的结构是：由前后盖和壳体组成的外壳内装有动力输入轴、内齿轮、外齿轮、支承架上装有的针轮与滑块组成的并与内外齿轮相啮合的针轮滑块和动力输出轴组成。这种装置在传递动力上很具有先进性，由该技术组成的增速机、减速机、变速机的齿轮具有通用性、传动比范围大、结构紧凑、扭矩大和运动平稳等优点，经过一段时间的实验，对上述提供的装置仍感觉有不足之处：其传动比i≥2的任何正整数，可偶数，可奇数，其范围仍嫌不足；内齿轮齿数Z_内≤2时，其齿廓与针轮相啮合，在传动比大时，其结构在实用性上仍有不足之处；用该技术组成的变速箱，在轴向上内齿轮、外齿轮和针轮只能组成1-4排，因此在一个变速箱要求多种变速就满足不了需要。

本发明的目的就是要克服公知技术之不足而提供一种传动比范围更大、实用性更强、结构紧凑、传递扭矩大、运转平稳的任意齿数复合共齿针轮的传动装置。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

内外齿轮的齿形除制成摆线、还可以是余弦曲线、抛物线、阿基米德线及它们的变形和组合；针轮的齿形与啮合的内外齿轮的齿形相匹配。内齿轮、外齿轮的齿数Z_内Z_外是任意的正整数，它们与针轮Z_针的数量(成对的)有下列关系：当Z_内≠Z_外时，Z_针=Z_内+Z_外； Z_针=｜Z_内-Z_外｜时，满足Z_针＞2、Z_针≠n Z，其中n=1、2，Z为Z_内Z_外两种齿轮齿数较小者，Z_针的两种条件，决定不同的传动比及转向的要求。满足以上的条件可获得传动比i≠1的各种传动比，整数的、非整数的、奇数的和偶数的。

内外齿轮的齿形可根据传出的速度和载荷来选取：

摆线                      中速          轻载

余弦曲线                  低速中速      中载

抛物线                    低速中速      轻载

修正摆线                  中速高速      中载重载

摆线+抛物线+摆线          高速          轻载

余弦+阿基米德+余弦        低速          重载

抛物线+阿基米德+抛物线    低速          中载

针轮滑块的齿形，应与相啮合的内外齿轮齿形相匹配。

当Z_内(外)=1时，内(外)齿轮可制成偏心圆，其上安装有滚柱轴承；当Z_内(外)≤2时，内(外)齿轮上可装有柔性轴承，以上结构与其相匹配的针轮滑块的这一端头成共轭齿廓。

当针轮滑块与内外齿轮相对转速n≤50转/分时，与其相匹配的针轮部分由固定于滑块上的共轭齿廓代替。

装有针轮滑块的数量，根据计算值及结构特点可成倍减少，其支承架的孔槽也作相应减少。

传动比i=1的传动装置，其结构是相啮合的内齿轮、外齿轮和针轮，其中任意两个连结在一起并能转动，便可成为直联输出的传动装置。这种装置配以控制机构可作为离合器。

安装在动力输入轴上的内齿轮可以是1-20排，与内齿轮相对应的外齿轮也应是1-20排，每个外齿轮的外周圆上装有控制机构，与内齿轮相啮合的针轮滑块也应是1-20排，每排的数量应按计算数相匹配。

本发明具有的优点和积极效果是：可以制成传动比i≠1的各种整数、非整数、奇数、偶数。单级升速比i_升≈1-4；单级降速比i_降≈1-300的各种增速机、减速机及多档变速机，比起相同功能的齿轮增减速机、行星齿轮减速机、行星摆线针轮减速机和本人已申请的复合共齿摆线针轮传动装置及谐波减速机，具有传动比范围更大；实用性更强；结构更紧凑；传递扭矩更大；运动更平稳，从而节约了材料，降低了成本，是一种较理想的增减速传动装置。