一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器制造技术

本发明专利技术公开一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，包括：在轴向上依次设置有第一主动曲柄、第二主动曲柄、第三主动曲柄的主动轴；在轴向上依次设置有第一从动曲柄，第二从动曲柄，第三从动曲柄的从动轴；与主动轴和从动轴分别通过铰链连接的环板，在轴向上依次设置有第一外齿轮，第二外齿轮，第三外齿轮的输出轴，在第二环板的圆周上对称设置有若干通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的若干盲孔；设置于盲孔与通孔中的若干剪切弹簧。本发明专利技术解决现有技术中的具有平衡力矩功能的三环减速器，结构复杂，重量和厚度大，生产成本高等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器
本专利技术涉及机械传动领域，特别涉及一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器。
技术介绍
目前广泛应用的减速器包括三环减速器。其基本原理为三套平行四边形机构中的三块环板做平动运动，靠环板上的内齿轮驱动输出轴中心齿轮将运动输出。三环减速器的工作原理如图1所示。图1中DCFE为一平行四边形机构，内齿圈固连在连杆CF上，同时内齿圈与输出轴上的外齿轮啮合。当主动曲柄绕D点旋转时，内齿圈(连杆)做平动运动，通过与外齿轮的啮合驱动输出轴绕B点转动，从而输出运动。为了克服平行四边形机构在个别位置存在的运动不确定的现象，三环减速器采取三套相同的平行四边形机构互错120°排列的方式。在三环减速器的实际结构中，固连在一起的三个主动曲柄和固连在一起的三个从动曲柄均采用一根轴上装设三个偏心套的结构，但存在三块做平动运动的环板，且三块环板沿轴向依次排列。在三环减速器的运动构件中，两根曲柄轴(其中一根为运动输入轴)、输出轴均为轴对称结构，忽略其离心惯性力不计,重点讨论三块环板的惯性力。由于三片环板的结构和尺寸基本相同且均为对称结构，可以认为环板的质量相同，且环板构件的质心位于环板的对称中心(图1中的A点)。又由于平行四边形机构中的三块环板作平动运动，其上任意一点的运动轨迹均为圆周。所以质心点A的运动轨迹为以B为圆心，以曲柄长度CD为半径的圆周。当主动曲柄等速转动时，质心点A沿该圆周等速运动，从而产生离心惯性力Pi。由于三块环板质心的相位互错120°，所以其离心惯性力之间夹120°角度，且均作用在以CD为半径的圆周上，如图2所示。由于三个离心惯性力大小相等，方向互错120°，所以(i是环板的标号)。如图1、2所示建立坐标系，三个离心惯性力均作用在与Z轴垂直的三个平面内。假设相邻环板轴向对称面之间的距离是a，则三个惯性力Pi1、Pi2、Pi3对X、Y、Z轴之矩为：减速器运转时，惯性力在水平面内对Y轴有一个顺时针作用的惯性力矩。故三块环板虽然是静平衡的，但动不平衡，从而产生冲击与振动。因此必须要对环板的惯性力矩进行平衡。现有技术中，提出了几种三环减速器平衡的方法，其中典型的全平衡双驱动三环减速器，如专利技术专利(200920012531.7)和“全平衡双驱动三环减速器设计与研制”(机械设计与制造2011年第2期发表，黄恺)等，其技术方案要点为中间环板与两侧环板对称布置，且中间环板的厚度为两侧环板厚度之和，即中间环板的质量是两侧环板质量的2倍。这些方案增大了环板的厚度和重量，提高了成本，且需要双驱动，结构复杂，成本高。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，解决三环减速器平衡惯性力矩的现有技术结构复杂，重量和厚度大，生产成本高等技术问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，包括：在轴向上依次设置有第一主动曲柄、第二主动曲柄、第三主动曲柄的主动轴，第一主动曲柄、第二主动曲柄、第三主动曲柄互成120°夹角且相邻轴向间距相同；在轴向上依次设置有第一从动曲柄，第二从动曲柄，第三从动曲柄的从动轴；与主动轴和从动轴分别通过铰链连接的环板，环板包括第一环板，第二环板，第三环板，且均设置有相同的内齿圈；第一环板与第一主动曲柄和第一从动曲柄铰链连接，第二环板与第二主动曲柄和第二从动曲柄铰链连接，第三环板与第三主动曲柄和第三从动曲柄铰链连接；在轴向上依次设置有第一外齿轮，第二外齿轮，第三外齿轮的输出轴，第一外齿轮，第二外齿轮，第三外齿轮分别与第一环板，第二环板，第三环板的内齿圈啮合，且均与输出轴通过键固定连接；在第二环板的圆周上对称设置有若干通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的若干盲孔；设置于盲孔与通孔中的若干剪切弹簧。进一步的，在第二环板的圆周上对称设置有若干通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的若干盲孔具体是在第二环板的圆周上对称设置有4个通孔，在第一环板，第三环板上均设置有对应于通孔的4个盲孔。进一步的，设置于盲孔与通孔中的若干剪切弹簧具体是个橡胶剪切弹簧或拉压弹簧。进一步的，与主动轴和从动轴铰链连接的环板具体是环板通过偏心套与主动轴和从动轴铰链连接。通过在各环板之间增设剪切弹簧的技术方案，有效降低甚至完全消除了动不平衡，且结构简单，重量、尺寸和生产成本基本不变。附图说明图1为本专利技术中三环减速器的原理示意图；图2为三环减速器的动平衡分析；图3为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的示意图；图4为图3中G-G处的截面示意图；图5为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的第二环板示意图；图6为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的主动轴示意图；图7为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的主动轴的左视图；图8为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的从动轴示意图；图9为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的从动轴左视图；图10为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的单个剪切弹簧的示意图；图11为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器的相同相位处2个弹簧受力分析示意图。图12为一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器环板惯性力和弹簧力分析示意图。具体实施方式如图3-图9所示，一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，包括：在轴向上依次通过设置3个偏心套构成第一主动曲柄11、第二主动曲柄12、第三主动曲柄13的主动轴1，且第一主动曲柄11、第二主动曲柄12、第三主动曲柄13互成120°夹角且相邻轴向间距相同，如图6-图7所示；在轴向上依次设置有第一从动曲柄51，第二从动曲柄52，第三从动曲柄53的从动轴5，如图8-图9；与主动轴1和从动轴5分别通过铰链连接的环板，环板包括第一环板21，第二环板22，第三环板23，且均设置有相同的内齿圈，如图5所示；第一环板21与第一主动曲柄11和第一从动曲柄51铰链连接，第二环板22与第二主动曲柄12和第二从动曲柄52铰链连接，第三环板23与第三主动曲柄13和第三从动曲柄53铰链连接，如图3所示；在轴向上依次设置有第一外齿轮41，第二外齿轮42，第三外齿轮43的输出轴4，第一外齿轮41，第二外齿轮42，第三外齿轮43分别与第一环板21，第二环板22，第三环板23的内齿圈啮合，且均与输出轴4通过键固定连接，如图3所示；在第二环板22的圆周上对称设置有若干通孔7，在第一环板21，第三环板23上均设置有对应于通孔7的若干盲孔6；设置于盲孔6与通孔7中的若干剪切弹簧3，如图4所示。进一步的，在第二环板22的圆周上对称设置有若干通孔7，在第一环板21，第三环板23上均设置有对应于通孔7的若干盲孔6具体是在第二环板22的圆周上对称设置有4个通孔7，在第一环板21，第三环板23上均设置有对应于通孔7的4个盲孔6。进一步的，设置于盲孔6与通孔7中的若干剪切弹簧3具体是8个橡胶剪切弹簧或拉压弹簧。进一步的，与主动轴1和从动轴5铰链连接的环板2具体是环板2通过偏心套与主动轴1和从动轴5铰链连接。此外，环板2通过转动副与主动轴1和从动轴5铰链连接。需要说明的是，主动轴上的第一、二、三主动曲柄和从动轴上的第一、二、三从动曲柄，在工程实践中可以通过设置偏心套的方式进行设置。下面简单叙述本专利技术的原理，每个环板在运动过程中都会产生一个离心惯性力，该离心惯性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，其特征在于，包括：在轴向上依次设置有第一主动曲柄(11)、第二主动曲柄(12)、第三主动曲柄(13)的主动轴(1)，所述第一主动曲柄(11)、第二主动曲柄(12)、第三主动曲柄(13)互成120度夹角且相邻轴向间距相同；在轴向上依次设置有第一从动曲柄(51)，第二从动曲柄(52)，第三从动曲柄(53)的从动轴(5)；与所述主动轴(1)和所述从动轴(5)分别通过铰链连接的环板，所述环板包括第一环板(21)，第二环板(22)，第三环板(23)，且均设置有相同的内齿圈；所述第一环板(21)与所述第一主动曲柄(11)和第一从动曲柄(51)铰链连接，所述第二环板(22)与所述第二主动曲柄(12)和第二从动曲柄(52)铰链连接，所述第三环板(23)与所述第三主动曲柄(13)和第三从动曲柄(53)铰链连接；在轴向上依次设置有第一外齿轮(41)，第二外齿轮(42)，第三外齿轮(43)的输出轴(4)，所述第一外齿轮(41)，第二外齿轮(42)，第三外齿轮(43)分别与所述第一环板(21)，第二环板(22)，第三环板(23)的内齿圈啮合，且均与所述输出轴(4)通过键固定连接；在所述第二环板(22)的圆周上对称设置有若干通孔(7)，在所述第一环板(21)，第三环板(23)上均设置有对应于所述通孔(7)的若干盲孔(6)；设置于所述盲孔(6)与所述通孔(7)中的若干剪切弹簧(3)。...

【技术特征摘要】
1.一种能够平衡环板惯性力矩的三环减速器，其特征在于，包括：在轴向上依次设置有第一主动曲柄(11)、第二主动曲柄(12)、第三主动曲柄(13)的主动轴(1)，所述第一主动曲柄(11)、第二主动曲柄(12)、第三主动曲柄(13)互成120度夹角且相邻轴向间距相同；在轴向上依次设置有第一从动曲柄(51)，第二从动曲柄(52)，第三从动曲柄(53)的从动轴(5)；与所述主动轴(1)和所述从动轴(5)分别通过铰链连接的环板，所述环板包括第一环板(21)，第二环板(22)，第三环板(23)，且均设置有相同的内齿圈；所述第一环板(21)与所述第一主动曲柄(11)和第一从动曲柄(51)铰链连接，所述第二环板(22)与所述第二主动曲柄(12)和第二从动曲柄(52)铰链连接，所述第三环板(23)与所述第三主动曲柄(13)和第三从动曲柄(53)铰链连接；在轴向上依次设置有第一外齿轮(41)，第二外齿轮(42)，第三外齿轮(43)的输出轴(4)，所述第一外齿轮(41)，第二外齿轮(42)，第三外齿轮(43)分别与所述第一环板(21)，第二环板(22)，第三环板(23)的内齿圈啮合，且均...

【专利技术属性】
技术研发人员：张政武，柴晓玉，王保民，张国海，张景学，蒋学全，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61