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专利号: 2022109109911
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,包括:输入轴(1)、左壳体(2)、一级中心轮(3)、二级活齿架(4)、一级传动钢球(5)、二级传动钢球(6)、二级中心轮(7)、轴承Ⅰ(8)、轴套Ⅰ(9)、卡簧(10)、输出轴(11)、轴承Ⅱ(12‑a)、两个轴承Ⅲ(12‑b)、轴承Ⅳ(12‑c)、轴承Ⅴ(12‑d)、轴承Ⅵ(12‑e)、轴套Ⅱ(13)和轴套Ⅲ(14);

所述输入轴从左至右依次分为输入轴左端(101)、输入轴偏心轴段(102)和输入轴右端(103);所述左壳体(2)的右侧圆柱面上周向开设有多个均匀分布的左壳体活齿架导孔(202);所述一级中心轮(3)的内部从右至左依次开设有一级中心轮内孔Ⅰ(301)、一级中心轮活齿轨道(302)和一级中心轮内孔Ⅱ(303),中部设有一级中心轮偏心轴段(304),外壁开设有一级中心轮凹槽(305);所述二级活齿架(4)的右侧内部中心开设有二级活齿架内孔(402),左侧圆柱面上周向开设有多个均匀分布的二级活齿架导孔(403);所述二级中心轮(7)的内部开设有二级中心轮活齿轨道(702);

所述左壳体(2)、二级中心轮(7)、轴承Ⅰ(8)从左至右依次同轴连接,内部形成腔室,一级中心轮(3)和二级活齿架(4)位于腔室内,二级活齿架(4)同轴套设在一级中心轮(3)外部;二级活齿架(4)、轴承Ⅰ(8)和输出轴(11)从左至右依次同轴连接;

所述输入轴左端(101)通过位于左侧的一个轴承Ⅲ(12‑b)连接在左壳体(2)的左侧内部,轴承Ⅳ(12‑c)安装在输入轴偏心轴段(102)上,轴套Ⅱ(13)安装在输入轴右端(103)的右侧轴肩处,用以固定轴承Ⅳ(12‑c);左壳体活齿架导孔(202)与一级传动钢球(5)适配,每个左壳体活齿架导孔(202)内安装一个一级传动钢球(5),一级传动钢球(5)的下方与轴承Ⅳ(12‑c)接触连接;所述一级中心轮内孔Ⅱ(303)通过两个轴承Ⅴ(12‑d)与左壳体(2)的中部外壁连接,一级中心轮内孔Ⅰ(301)通过位于右侧的另一个轴承Ⅲ(12‑b)与输入轴右端(103)相连,一级传动钢球(5)的上方与一级中心轮活齿轨道(302)接触连接;轴承Ⅵ(12‑e)安装在一级中心轮偏心轴段(304)上,轴套Ⅰ(9)安装在一级中心轮偏心轴段(304)上并位于轴承Ⅵ(12‑e)的右侧,用于对轴承Ⅵ(12‑e)进行固定;卡簧(10)安装在一级中心轮凹槽(305)上并位于轴套Ⅰ(9)的右侧,用于对轴套Ⅰ(9)进行固定;所述二级活齿架(4)通过二级活齿架导孔(403)与二级传动钢球(6)适配,每个二级活齿架导孔(403)内安装一个二级传动钢球(6),二级传动钢球(6)的上下部分别与二级中心轮活齿轨道(702)和轴承Ⅵ(12‑e)接触连接;所述二级活齿架内孔(402)通过轴承Ⅱ(12‑a)与输入轴右端(103)连接,轴承Ⅱ(12‑a)与右侧轴承Ⅲ(12‑b)之间设置轴套Ⅲ(14);

所述输入轴(1)、轴承Ⅳ(12‑c)、左壳体(2)上的活齿架部分、一级传动钢球(5)和一级中心轮(3)组合成为活齿架固定的平面钢球活齿传动结构,作为一级传动;所述一级中心轮(3)、轴承Ⅵ(12‑e)、二级活齿架(4)和二级中心轮活齿轨道(702)组成中心轮固定的平面钢球活齿传动结构,作为二级传动结构,一级传动与二级传动径向串联,实现扁平式二级平面钢球活齿传动,提高承载能力与传动比,减小体积。

2.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述输入轴(1)和轴承Ⅳ(12‑c)组成一级激波器结构,一级中心轮(3)与轴承Ⅵ(12‑e)组成二级激波器结构,一级中心轮(3)的输出直接作为二级传动的输入,无中转结构,极大提高传动精度,提高空间利用率。

3.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述左壳体(2)的内部开设有左壳体内孔(201),中部壳体外壁设有左壳体轴承支承部分(206);

所述输入轴左端(101)通过轴承Ⅲ(12‑b)铰接在左壳体内孔(201)内,其中,通过左壳体内孔(201)左侧的孔肩以及输入轴左端(101)的右侧轴肩对轴承Ⅲ(12‑b)进行轴向限位;

所述一级中心轮内孔Ⅱ(303)通过两个轴承Ⅴ(12‑d)与左壳体轴承支承部分(206)铰接,其中,通过左壳体轴承支承部分(206)的左侧肩部以及一级中心轮内孔Ⅱ(303)的右侧孔肩对轴承Ⅴ(12‑d)进行轴向限位。

4.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述二级中心轮(7)的左右两侧分别通过螺栓与左壳体(2)和轴承Ⅰ(8)相连;

所述左壳体(2)的左端壁上设有左壳体右端面(203)、左壳体外圈(204)和多个左壳体通孔(205),多个左壳体通孔(205)沿左壳体右端面(203)的中心呈周向均匀分布;

所述二级中心轮(7)的左端顶部设置有左肩部,且左侧端壁上开设有多个周向分布的中壳体螺纹孔Ⅰ(701),右端顶部设置有右肩部,右侧端壁上开设有多个周向分布的中壳体螺纹孔Ⅱ(703);

所述左壳体右端面(203)与二级中心轮(7)的左端面接触,左壳体外圈(204)与二级中心轮(7)的左肩部接触,左壳体通孔(205)与中壳体螺纹孔Ⅰ(701)内共同配合连接有螺钉,通过螺钉、左壳体通孔(205)及中壳体螺纹孔Ⅰ(701)对左壳体(2)和二级中心轮(7)进行固定;

所述轴承Ⅰ(8)的左端面与二级中心轮(7)的右端面接触,轴承Ⅰ(8)的左侧外表面与二级中心轮(7)的右肩部接触,中壳体螺纹孔Ⅱ(703)内配合连接有螺钉,通过多个螺钉和中壳体螺纹孔Ⅱ(703)将轴承Ⅰ(8)与二级中心轮(7)固定。

5.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述二级活齿架(4)的右端壁上开设有多个二级活齿架螺钉孔(401),多个二级活齿架螺钉孔(401)绕二级活齿架内孔(402)的中心线呈周向均匀分布,二级活齿架螺钉孔(401)内配合连接有螺钉;

所述二级活齿架(4)通过多个二级活齿架螺钉孔(401)和多个螺钉与轴承Ⅰ(8)进行固定。

6.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述输出轴(11)包括位于左侧的第一轴段和位于右侧的第二轴段,第一轴段上开设有多个输出轴通孔(1101),多个输出轴通孔(1101)绕输出轴(11)的中心线呈周向均匀分布,输出轴通孔(1101)内配合连接有螺钉,第一轴段上远离第二轴段的一侧设有输出轴内圈(1102),输出轴内圈(1102)与轴承Ⅰ(8)的内圈适配;所述输出轴(11)通过多个螺钉和多个输出轴通孔(1101)与轴承Ⅰ(8)进行固定。

7.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述轴承Ⅰ(8)采用交叉滚子轴承,所述轴承Ⅱ(12‑a)采用深沟球轴承,所述轴承Ⅲ(12‑b)采用双列深沟球轴承,所述轴承Ⅳ(12‑c)采用深沟球轴承,所述轴承Ⅴ(12‑d)采用薄壁深沟球轴承,所述轴承Ⅵ(12‑e)采用薄壁深沟球轴承。

8.根据权利要求1或3所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述一级中心轮(3)的一侧通过轴承Ⅴ(12‑d)与左壳体(2)的左壳体轴承支承部分(206)铰接,另一侧通过轴承Ⅲ(12‑b)与输入轴右端(103)铰接,实现双侧支撑,保证一级中心轮(3)的转动输出平稳性。

9.根据权利要求1所述的扁平式二级钢球活齿减速器,其特征在于,所述一级中心轮(3)内端的一级中心轮活齿轨道(302)的理论轮廓线的参数方程为:其中,a1为主轴偏心段的偏心距,单位为mm;

λ1为激波系数;λ1与一级激波器外圆轮廓半径有关;

Z1为一级中心轮(3)内端的一级中心轮活齿轨道(302)轮廓的理论轮廓波动周期数;

θ2为一级中心轮(3)的转角,单位为°;

所述二级中心轮(7)内端的二级中心轮活齿轨道(702)的理论轮廓线的参数方程为:

其中,a2为二级激波器内偏心圆凸轮的偏心距,单位为mm;

λ2为激波系数,λ2与二级激波器外圆轮廓半径有关;

Z2为二级中心轮(7)内端的二级中心轮活齿轨道(702)轮廓的理论轮廓波动周期数;

θ4为二级中心轮(7)的转角,单位为°。