摆线齿轮传动机构及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了齿轮传动机构及其装置中有关全摆线齿轮机构和装置，基本特点是其齿轮齿廓全由摆线组成，其原始齿廓是整支不含歧点交替分布于基线双侧的循环摆线，由这种齿轮副组成内或外啮、一齿或多齿差齿轮传动机构。其减速器、转子泵装置有压力角小、滑动小、磨损小、效率高、强度大、重量轻、噪声低、加工方便、适于高速重载等优点。能有效替代摆线针轮、取代双摆等距线齿轮并与渐开线齿轮互补，是齿轮传动的新发展。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮传动机构及其装置，尤其是有关一种齿廓全由摆线组成的全摆线齿轮、齿轮传动机构及其各种应用装置。公知的齿轮传动机构，除最常用的渐开线齿轮机构外，有代表性的摆线齿轮传动机构基本上有三种其一是取摆线的小区段作齿廓的外啮合摆线齿轮传动机构，其齿轮、齿的结构形状除齿廓曲线为摆线段外，跟渐开线外啮合齿轮相似。它在齿轮传动发展初期曾和渐开线齿轮同时出现，但由于它的齿形未能针对摆线扬长避短，以至在调整安装、传动平稳性、加工和通用性等方面都不及渐开线齿轮，现在它已经基本上退出动力传动领域了。另一种是本世纪二十年代发展起来的一齿差内啮合行星摆线针轮传动机构，其理论齿廓是在圆周上均布的点和一支循环外摆线(或内摆线)。它的实际齿廓采用圆弧和变幅外摆线等距线，制成针轮和摆线轮用于K-H-V一齿差内啮合减速装置，由于这种结构初步发挥了摆线在多点啮合、内啮合方面的固有长处，使摆线齿轮传动在一齿差内啮合领域里初步胜过了渐开线齿轮传动，这种减速装置具有体积小、重量轻、传动比大、过载能力大、效率较高、寿命较长、中低速运转时较平稳等系列优点，从而得到广泛应用。其中大部分已标准化，见各机械设计手册。如冶金工业出版社《机械零件设计手册》，但其尚存主要缺点是齿廓结构仍有多处不足，如实际齿廓不能互为全包络曲线，实际齿廓大幅度改变了理论齿廓齿面的法线方向，也即力的作用方向。这些缺陷的存在导致针轮结构繁琐、制造不便、不利于提高精度；转臂轴承受力大，齿面磨损较大，进一步提高输入轴转速和传递功率受限制等。采用圆周上均布点和内摆线相啮合的应用装置还有摆线齿轮泵，它的主要零件是一对内啮合摆线齿轮，其中内转子齿轮齿顶端部相当于针齿，由它带动外转子一同旋转，两个齿轮齿廓中间的空腔为油腔，当齿轮旋转时油腔由小变大又大变小，完成吸油和排油过程，与普通渐开线齿轮泵比，它具有结构紧凑，体积小，单位体积排量大，零部件少，转速较高等优点，近年来也已被广泛采用，有标准系列产品，见冶金工业出版社，《机械零件设计手册续编、液压传动和气压传动》，但其缺点是齿面容易磨损，传动效率不够高，进一步在高速高压油泵中应用受限制等，其原因同样是传动齿廓上尚有缺陷所造成。第三种是近十年间新发展出来的，摆线等距线齿轮传动机构，中国专利公开说明书CN85106551A(美49922781，日62-092957，英法德意874008428)，此项专利技术的技术解决方案主要是用一对循环摆线的等距线作为实际齿廓相啮，其理论齿廓为两支循环摆线、内和(或)外摆线，取代摆线针轮啮合，其主要目的是使齿面曲线相互包络并在瞬心线内啮合，以克服前述的摆线针轮传动装置因齿廓方面原因造成的缺点，其存在的主要问题是所提供的这种循环外摆线和内摆线等距线齿廓，从理论上每逢理论齿廓上每条摆线的起迄点，在两边附近必有一区段无法作出，只能用圆弧代替，而在此区段上是不能满足齿轮啮合的基本定律的，实际加工时此处必产生干涉而导致过度切削发生，在啮合时由于此区段齿廓不完整，明显影响到预期效果的取得，致使其性能未能明显超过摆线针轮减速装置，限制了它的扩大应用。而作为齿轮机构必不可少的构件——齿轮来说，目前，摆线齿轮在齿轮传动领域中只占相当小的比例，摆线针轮没有通用性，仅局限配成对使用在一齿差内啮合传动中，摆线等距线齿轮从理论上说，可以分别作成内和外两种摆线等距线齿轮，并可分别作成直齿、斜齿轮、蜗轮、蜗杆等，用于各种齿差的内外啮合和各种结构的传动装置中，但在实际上，由于这种摆线等距线齿轮，除了上述齿廓曲线缺陷外，其加工和通用也相当不便，因此难以推广。目前，渐开线齿轮在传动领域中仍稳居首位，其优点是齿廓完全共轭，理论齿廓与实际齿廓合一，加工方便，通用性好，它的变型，花键齿轴和花键齿套的应用也相当广泛，它还有一个较突出的优点，就是一对齿轮在安装调整时具有可分离性，为安装调整带来了方便。其存在的不足处是一对齿轮在安装时没有可接触性，因此在安装和加工时，在一定条件下会产生楔卡、干涉和过度切削，在少齿差、一齿差内啮合中表现相当明显，其次它的齿廓曲线不是循环曲线，因此在加工时，需要控制较多的参数，也不能把轮齿顶圆与齿廓在一次加工中加工出来，发现、消除积累误差，以进一步提高其经济加工精度受限制等。本专利技术的目的是提供一种摆线齿轮传动机构及其多种应用装置，这种摆线齿轮机构，其原始齿廓应能够消除已有技术在传动啮合理论上和实际上的现存种种缺陷，充分发挥摆线传动固有的长处；整个齿廓上处处满足瞬心线内啮合、符合齿轮啮合基本定律，互为全包络曲线，不产生干涉和过度切削。其齿轮应易于用范成法(展成法)加工，具备通用性，易于安装调整，其变型可以作为花键构件等，以进一步提高摆线齿轮传动机构及其多种应用装置的性能，扩展其应用范围。为解决上述任务，本专利技术采用的首要解决方案是消除现有循环摆线(含外摆线、内摆线，下同)所含有的歧点(奇异点)，即除掉现有循环摆线不适于直接采作实际齿廓曲线的缺点。在自行构思设计中找到一种全由摆线组合成的，即全部保留了摆线原有优点不变，仅将原有歧点除去改变成为转折点、处处连续光滑的新的循环曲线作为齿廓曲线。因此本专利技术的最基本的特点是其传动机构的齿轮齿廓全由摆线组成，理论齿廓即是其实际齿廓，二者合一，机构的专利技术特征是其原始齿廓(基齿条齿廓)采用整支不含歧点的、交替分布于基线上下双侧的循环摆线(全摆线——基线为直线的)，此曲线由上下两个滚圆循环交替在基线上下纯滚动，由固连于圆上的点生成，通常上下滚圆半径相等，有需要时亦可不等。其齿轮的专利技术特征是其齿廓为整支不含歧点的交替分布于其基圆内外的循环摆线(全摆线——基线为圆的)。此曲线可由内外两个滚圆轮流交替在基圆内外作纯滚动，由固连于滚圆上的点生成，通常内外滚圆半径相等，有需要时亦可不等。由与原始齿廓共轭的一对齿轮或多对齿轮副作为构件，可组成一齿差或多齿差、内啮合或外啮合、直齿的或斜齿的、定轴的或行星的全摆线齿轮传动机构。通过分析可证明全摆线齿轮机构能处处在瞬心线内共轭；其一齿差内啮合机构仍为多齿接触。在上述基础上，充分发掘发挥和运用该机构、该齿轮的固有特点和长处，针对已有技术装置传动方面的缺陷和不足，分别采取具体方案改进其结构并加以发展。为了便于理解，现在对照附图对本专利技术的构思与实质内容；其同现有技术比较的效果；以及其具体实施方案作进一步说明。附图说明图1表示全摆线的基齿条原始齿廓；齿条、外齿轮、内齿轮；内啮合、外啮合和齿条啮合的共轭关系示意图。图2至图3表示循环全摆线的生成示意图。图4至图6循环全摆线一齿差内啮合机构仍为多齿接触的分析证明图。图7变幅外摆线与外摆线等距线的分析说明图。图8摆线功能分段分析说明图。图9至图10K-H-V一齿差内啮合全摆线齿轮减速装置结构及其齿轮零件结构形状图。图11全摆线齿轮泵装置结构图。图122K-H差动行星全摆线齿轮减速装置结构示意图。图13全摆线滚刀结构形状示意图。图14至15全摆线内外齿轮的一齿差内啮合传动范成磨削加工原理图。图16单级全摆线齿轮减速装置结构示意图。图17至图182K-H负号行星全摆线齿轮减速装置结构示意图。现证明一对全摆线齿轮可处处瞬心线内共轭。参照图1，从机械设计原理可知，由同一齿条范成加工的两外齿轮可作定比传动，而用范成加工出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
摆线齿轮传动机构，本专利技术的特征在于：其为一对共轭互啮的、齿廓全部由摆线组成的齿轮，其原始齿廓（基齿条齿廓）是整支不含歧点的交替分布于其基线上下双侧的循环摆线（全摆线－基线为直线的），此曲线可由上下两个滚圆轮流交替在基线上下作纯滚动，由固连于滚圆上的点生成，通常上下滚圆半径相等，有需要时亦可不等。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆浦耀，李汉玉，陆炽华，
申请(专利权)人：李汉玉，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]