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专利号: 2021104542555
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单级三弦活齿传动机构,其特征在于,其包括驱动轴、定弦线轮、激波弦线轮、动弦线轮和活齿,

定弦线轮和动弦线轮分别铰接在驱动轴上,激波弦线轮位于定弦线轮和动弦线轮之间且固定安装在驱动轴上;定弦线轮、激波弦线轮和动弦线轮均设有整周闭合的弦线齿廓,所述弦线齿廓的波幅均相等;定弦线轮、激波弦线轮和动弦线轮上各弦线齿廓的齿廓中心线在同一平面上,激波弦线轮上弦线齿廓的波数等于定弦线轮上弦线齿廓的波数和动弦线轮上弦线齿廓的波数之差的绝对值的一半;

多个活齿设置在定弦线轮、激波弦线轮和动弦线轮上的弦线齿廓之间,每个活齿的中心均同时设置在三条弦线齿廓对应的齿廓中心线上;活齿的个数与定弦线轮上弦线齿廓的波数之差的绝对值等于激波弦线轮上弦线齿廓的波数;活齿为旋转体,其外表面包括第一齿面和第二齿面,第二齿面在第一齿面的内部且与第一齿面相切;各弦线齿廓的齿廓面为活齿中心在其齿廓中心线上运动一周时第一齿面的运动轨迹包络面,与所述弦线齿廓所在的定弦线轮或激波弦线轮或动弦线轮的相交面。

2.根据权利要求1所述的单级三弦活齿传动机构,其特征在于,所述定弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:所述激波弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:所述动弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:式中: 为自变量;b、c均为常数项,所有常数项均大于或等于零;a为弦线齿廓的波幅;

ZK1为定弦线轮上弦线齿廓的波数;ZH1为激波弦线轮上弦线齿廓的波数;ZK2为动弦线轮上弦线齿廓的波数。

3.根据权利要求1所述的单级三弦活齿传动机构,其特征在于,所述定弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:所述激波弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:所述动弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:以上各式中: 为自变量;a为弦线齿廓的波幅;R为弦线齿廓的径向半径;ZK1为定弦线轮上弦线齿廓的波数;ZH1为激波弦线轮上弦线齿廓的波数;ZK2为动弦线轮上弦线齿廓的波数。

4.一种单级三弦活齿传动机构,其特征在于,包括具有偏心轴段的驱动轴、定弦线轮、具有波数为1的弦线齿廓的激波弦线轮、动弦线轮和活齿,定弦线轮、激波弦线轮和动弦线轮上均设有整周闭合的弦线齿廓,所有弦线齿廓的波幅均相等;定弦线轮和动弦线轮分别铰接在驱动轴上;激波弦线轮上弦线齿廓的波数为1,其弦线齿廓中心线为一个圆形,且所述圆形的中心铰接在驱动轴的偏心轴段上,所述偏心轴段的轴线距离驱动轴轴线的距离等于弦线齿廓的波幅,且激波弦线轮位于定弦线轮和动弦线轮之间;定弦线轮、激波弦线轮和动弦线轮上各弦线齿廓的齿廓中心线在同一平面上,激波弦线轮上弦线齿廓的波数等于定弦线轮上弦线齿廓的波数和动弦线轮上弦线齿廓的波数之差的绝对值的一半;

多个活齿安装在定弦线轮、激波弦线轮和动弦线轮上的弦线齿廓之间,每个活齿的中心均同时在三条弦线齿廓对应的齿廓中心线上;活齿的个数与定弦线轮上弦线齿廓的波数之差的绝对值等于激波弦线轮上弦线齿廓的波数;活齿为旋转体,其外表面包括第一齿面和第二齿面,第二齿面在第一齿面的内部且与第一齿面相切;各弦线齿廓的齿廓面为活齿中心在其齿廓中心线上运动一周,第一齿面的运动轨迹包络面,与所述弦线齿廓所在的定弦线轮或激波弦线轮或动弦线轮的相交面。

5.根据权利要求4所述的单级三弦活齿传动机构,其特征在于,所述定弦线轮的弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:所述激波弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:所述动弦线轮上弦线齿廓的齿廓中心线在平面直角坐标系中的参数方程为:以上各式中: 为自变量;a为弦线齿廓的波幅;R为弦线齿廓的径向半径;ZK1为定弦线轮上弦线齿廓的波数;ZH1为激波弦线轮上弦线齿廓的波数;ZK2为动弦线轮上弦线齿廓的波数。

6.根据权利要求2、3或者5所述的单级三弦活齿传动机构,其特征在于,固定定弦线轮、驱动轴主动旋转且动弦线轮随动时,驱动轴与动弦线轮之间的减速比为:上式中,当ZK2的值大于ZK1的值时,减速比i为正数,代表驱动轴和动弦线轮的转向相同;

当ZK2的值小于ZK1的值时,减速比i为负数,代表驱动轴和动弦线轮的转向相反。

7.一种双级三弦活齿传动机构,其特征在于,其包括第一级传动机构和与所述第一级传动机构串联的第二级传动机构,第一级传动机构和第二级传动机构均分别包括权利要求

1‑6之一所述单级三弦活齿传动机构,所述第二级传动机构的驱动轴固定安装在第一级传动机构中的动弦线轮上,且第一级传动机构的动弦线轮的轴线和第二级传动机构的驱动轴的轴线位于一条直线上。

8.一种双级三弦活齿传动机构,其特征在于,其包括第一级传动机构和与所述第一级传动机构并联的第二级传动机构,第一级传动机构和第二级传动机构均分别包括权利要求

1‑6之一所述单级三弦活齿传动机构,所述第二级传动机构的驱动轴固定安装在第一级传动机构的驱动轴上,且第一级传动机构的驱动轴的轴线和第二级传动机构的驱动轴的轴线在一条直线上;所述第一级传动机构的定弦线轮或动弦线轮,与第二级传动机构的定弦线轮或动弦线轮固定安装在一起,且第一级传动机构的定弦线轮或动弦线轮的轴线与第二级传动机构的定弦线轮或动弦线轮的轴线在一条直线上。

9.根据权利要求7或8所述的双级三弦活齿传动机构,其特征在于,活齿与活齿之间设置保持架,保持架设有容纳所述活齿的活齿槽,所述活齿槽的中心线所在的直线均汇交于驱动轴轴线上的一点;活齿槽的槽面为活齿中心沿着活齿槽中心线从第一端运动至第二端、活齿的第一齿面的运动轨迹包络面与保持架的相交面。

10.根据权利要求7或8所述的双级三弦活齿传动机构,其特征在于,活齿与活齿之间设置具有弹性的保持块。

11.一种双级串联减速器,其特征在于,其包括第一壳体、第二壳体和权利要求7所述的双级三弦活齿传动机构,

所述双级三弦活齿传动机构的第一级传动机构的驱动轴为具有一级驱动轴偏心轴段的一级驱动轴、定弦线轮为具有一级定弦线滚道的一级定弦线轮、激波弦线轮为具有一级激波弦线滚道的一级激波弦线轮、动弦线轮为具有一级动弦线滚道的一级动弦线轮、活齿为一级活齿;双级三弦活齿传动机构第二级传动机构中的驱动轴为具有二级驱动轴偏心轴段的二级驱动轴、定弦线轮为具有二级定弦线滚道的二级定弦线轮、激波弦线轮为具有二级激波弦线滚道的二级激波弦线轮、动弦线轮为具有二级动弦线滚道的二级动弦线轮、活齿为二级活齿;

所述第一壳体的两端分别固定设有一级定弦线轮和二级定弦线轮;第二壳体固定安装在二级定弦线轮上;一级驱动轴铰接在一级定弦线轮上;一级动弦线轮铰接在第一壳体上;

二级驱动轴固定安装在一级动弦线轮上;二级动弦线轮铰接在第二壳体上;所述一级激波弦线滚道和二级激波弦线滚道的波数均为1;一级激波弦线轮铰接在一级驱动轴偏心轴段上;二级激波弦线轮铰接在二级驱动轴偏心轴段上;数量与一级定弦线滚道和一级动弦线滚道的波数均相差1的一级活齿同时与一级定弦线滚道、一级激波弦线滚道和一级动弦线滚道啮合;数量与二级定弦线滚道和二级动弦线滚道的波数均相差1的二级活齿同时与二级定弦线滚道、二级激波弦线滚道和二级动弦线滚道啮合。

12.一种双级并联减速器,其特征在于,其包括第三壳体、第四壳体、第四轴承和权利要求8所述的双级三弦活齿传动机构,

所述双级三弦活齿传动机构的第一级传动机构的驱动轴为具有一级驱动轴偏心轴段的一级驱动轴、定弦线轮为具有一级定弦线滚道的一级定弦线轮、激波弦线轮为具有一级激波弦线滚道的一级激波弦线轮、动弦线轮为具有一级动弦线滚道的一级动弦线轮、活齿为一级活齿;双级三弦活齿传动机构的第二级传动机构的驱动轴为具有二级驱动轴偏心轴段的二级驱动轴、定弦线轮为具有二级定弦线滚道的二级定弦线轮、激波弦线轮为具有二级激波弦线滚道的二级激波弦线轮、动弦线轮为具有二级动弦线滚道的二级动弦线轮、活齿为二级活齿;

所述第三壳体的第一端设有一级定弦线轮,第三壳体的第二设有第四壳体和第四轴承;所述第四轴承的内圈固定设有输出轴;二级动弦线轮固定安装在输出轴上,且第四轴承的内圈位于二级动弦线轮和输出轴之间;一级驱动轴铰接在一级定弦线轮上;二级驱动轴固定安装在一级驱动轴上;一级动弦线轮铰接在第三壳体上;二级定弦线轮固定安装在一级动弦线轮上;所述一级激波弦线滚道和二级激波弦线滚道的波数均为1;一级激波弦线轮铰接在一级驱动轴偏心轴段上;二级激波弦线轮铰接在二级驱动轴偏心轴段上;数量与一级定弦线滚道和一级动弦线滚道的波数均相差1的一级活齿同时与一级定弦线滚道、一级激波弦线滚道和一级动弦线滚道接触啮合;数量与二级定弦线滚道和二级动弦线滚道的波数均相差1的二级活齿同时与二级定弦线滚道、二级激波弦线滚道和二级动弦线滚道接触啮合。