凸轮与矢量齿轮外啮合和一种凸轮与矢量齿轮外啮合的传动机构制造技术

本发明专利技术创造性提出了凸轮与矢量齿轮外啮合传动原理，并提供一种凸轮与矢量齿轮外啮合的传动机构，凸轮和矢量齿轮的轮廓曲线都是矢量曲线，改进了传统齿轮外啮合传动传动比小

【技术实现步骤摘要】
凸轮与矢量齿轮外啮合和一种凸轮与矢量齿轮外啮合的传动机构


[0001]本专利技术涉及一种新的传动啮合方式和一种新的传动机构，适用于减速器，尤其是适用于机器人减速器前级减速
。

技术介绍

[0002]机器人需要减速器作为关节才能完成各种动作，作为机器人关节使用的减速器需具备减速比大
、
载荷大
、
传动精度高
、
精度保持性好
、
传动效率高
、
背隙小
、
寿命长
、
体积小
、
重量轻等性能
。
[0003]目前机器人用的减速器主要是行星齿轮减速器
、RV
减速器和谐波减速器三种
。
其中行星齿轮减速器是齿轮传动减速原理，具有传动精度高
、
传动效率高
、
承载能力强
、
运行速度快等优点，但其单级传动比小，多级减速重量重
、
体积大，背隙较大，回程定位精度较差，同时高精度的行星齿轮减速器成本高
。RV
减速器是少齿差摆线针轮传动减速原理和齿轮传动减速原理，具有传动精度高
、
效率高
、
载荷大
、
体积小
、
重量轻等优点，在机器人行业应用最广，但
RV
减速器摆线修形非常困难，加工精度非常高，加工设备贵，
RV
减速器滚针运动是无轴滑动，滑动摩擦，摩擦系数较大，
RV
减速器无论是齿轮传动还是少齿差摆线针轮传动都有背隙，其回程定位精度较差，同时因为滑动摩擦适合低速重载，因此
RV
减速器的输出转速不能太高，使用寿命也较低
。

技术实现思路

[0004]凸轮与矢量齿轮外啮合，所述矢量齿轮轮廓曲线上的
A1
点绕
O1
点逆时针（或顺时针）转动
α
角，所述凸轮轮廓曲线上的
A2
点绕
O2
点逆时针（或顺时针）转动
θ
角，所述
A1
点和所述
A2
点在
C
点啮合，啮合时所述
A1
点的矢量半径
r1
与两中心点
(
所述
O1
点和所述
O2
点
)
连线的夹角为
γ1角，啮合时所述
A2
点的矢量半径
r2
与两中心点
(
所述
O1
点和所述
O2
点
)
连线的夹角为
γ2角，
O1
点和
O2
点的距离为
a
，如果所述
α
角除以所述
θ
角恒等于
Z
，且
r1
×
cos(
γ
1)+r2
×
cos(
γ
2)=a
，则所述凸轮与所述矢量齿轮外啮合，所述矢量齿轮的齿数等于
Z。
[0005]一种凸轮与矢量齿轮外啮合的传动机构，包括输入轴
10、
凸轮
101、
矢量齿轮
201、
输出轴
20。
[0006]3个以上（包含3个）错开一定角度的凸轮
10
与输入轴
10
固联，3个以上（包含3个）错开一定角度的矢量齿轮
201
和输出轴
20
固联
。
[0007]凸轮
101
轮廓曲线和矢量齿轮
201
轮廓曲线都是矢量曲线
。
输入轴
10
转动任一角度至少有1个凸轮
101
和1个矢量齿轮
201
外啮合且能传递扭矩，同时在与输入轴
10
转动方向相反的方向上至少有1个凸轮
101
和1个矢量齿轮
201
外啮合，当输入轴
10
反方向转动时能传递扭矩，正反方向都能连续传动，零背隙
。
[0008]凸轮
101
和矢量齿轮
201
的个数相等，凸轮
101
只与同层的矢量齿轮
201
外啮合
。
输入轴
10
转动1圈，凸轮
101
转动1圈，凸轮
101
与矢量齿轮
201
外啮合，矢量齿轮
201
转动1个齿，
输出轴
20
也转动1个齿的角度，减速比等于矢量齿轮
201
的齿数
。
[0009]输入轴
10
的齿数相当于1，传动比等于矢量齿轮
201
的齿数，传动比大
。
[0010]矢量齿轮
201
齿顶宽远大于齿根宽，矢量齿轮
201
齿的强度高，凸轮
101
和输入轴
10
的强度高，载荷大，承载能力强
。
[0011]凸轮
101
尺寸小，占用空间少，因此体积小
、
重量轻，同时可以多轴布置，进一步提高承载能力
。
[0012]凸轮
101
和矢量齿轮
201
的轮廓曲线都是根据公式生成的矢量曲线，不修形，理论传动误差为零，传动精度高
。
[0013]背隙为零，回程定位精度高，振动小，传动平稳，噪音小
。
[0014]传动构件都是定轴转动，滚动摩擦，摩擦系数小，发热少，摩擦损失小，传动比大，零背隙，因此传动效率高
。
[0015]滚动摩擦，摩擦系数小，凸轮和矢量齿轮齿的强度都高，可以高速重载运行
。
[0016]凸轮与矢量齿轮啮合，啮合点凸轮的矢量半径和矢量齿轮的矢量半径相差非常大，传动比也大，各种误差对传动精度的影响较小
。
滚动摩擦，摩擦系数小，传动构件磨损较少
。
零背隙，回程冲击小，构件因冲击产生的损伤小
。
因此精度保持性好，寿命长
。
附图说明
[0017]图1是凸轮轮廓曲线与矢量齿轮轮廓曲线外啮合示意图
。
图中，
o1、
矢量齿轮旋转中心；
o2、
凸轮旋转中心；
C、
啮合点；
a、
中心距；
r1、
矢量齿轮啮合点矢量半径；
r2、
凸轮啮合点矢量半径；
γ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
凸轮与矢量齿轮外啮合，其特征在于，所述矢量齿轮轮廓曲线上的
A1
点绕
O1
点逆时针（或顺时针）转动
α
角，所述凸轮轮廓曲线上的
A2
点绕
O2
点逆时针（或顺时针）转动
θ
角，所述
A1
点和所述
A2
点在
C
点啮合，啮合时所述
A1
点的矢量半径
r1
与两中心点
(
所述
O1
点和所述
O2
点
)
连线的夹角为
γ1角，啮合时所述
A2
点的矢量半径
r2
与两中心点
(
所述
O1
点和所述
O2
点
)
连线的夹角为
γ2角，
O1
点和
O2
点的距离为
a
，如果所述
α
角除以所述
θ
角恒等于
Z
，且
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红，
申请(专利权)人：重庆天作传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：