本實(shí)用新型屬于球面多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，涉及一種內(nèi)嚙合齒輪節(jié)圓定位結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的齒輪結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸要求，根據(jù)相應(yīng)實(shí)際需求利用漸開(kāi)線(xiàn)繪制齒形，制作相應(yīng)的齒輪結(jié)構(gòu)，通過(guò)外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳輸功能，但在實(shí)際運(yùn)用中因?yàn)榧庸ぞ炔蛔?、工業(yè)制造誤差等原因，齒與齒之間并非完全按照預(yù)想的漸開(kāi)線(xiàn)形式嚙合，此種普通齒輪嚙合方式存在一些無(wú)法忽視的缺陷。

由加工精度不足、工業(yè)制造誤差導(dǎo)致的齒形與其預(yù)想漸開(kāi)線(xiàn)的偏差在受到一定徑向力的推動(dòng)下，有可能造成部分單齒插入過(guò)深，發(fā)生徑向位移，使得嚙合過(guò)程并非完全按照預(yù)想的漸開(kāi)線(xiàn)形式進(jìn)行，嚙合點(diǎn)發(fā)生移動(dòng)，導(dǎo)致齒輪嚙合不再為純滾動(dòng)形式，傳動(dòng)阻力增加并加速齒輪損壞。

傳動(dòng)裝置需要使用外環(huán)內(nèi)齒輪傳動(dòng)時(shí)往往需要一整套繁雜的軸承、定位結(jié)構(gòu)來(lái)使其精確定位某處并可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)功能，其定位結(jié)構(gòu)與相應(yīng)配套軸承大大增加了整個(gè)裝置的重量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型在普通齒輪的基礎(chǔ)上增加了利用相應(yīng)齒輪特性制造的節(jié)圓結(jié)構(gòu)，在外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合的同時(shí)，各自節(jié)圓結(jié)構(gòu)也進(jìn)行純滾動(dòng)的嚙合，消除了普通齒輪嚙合的徑向位移問(wèn)題，使齒輪嚙合點(diǎn)位置穩(wěn)定不發(fā)生偏移，保證了齒輪嚙合純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種內(nèi)嚙合齒輪節(jié)圓定位結(jié)構(gòu)，包括外環(huán)內(nèi)齒輪、均勻分布地與所述外環(huán)內(nèi)齒輪相嚙合的至少兩個(gè)外齒輪，所述外環(huán)內(nèi)齒輪與外齒輪一側(cè)分別設(shè)置有嚙合時(shí)始終相切使傳動(dòng)過(guò)程中相互嚙合兩齒輪不發(fā)生徑向位移的環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述外環(huán)內(nèi)齒輪的環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)的內(nèi)圓與外環(huán)內(nèi)齒輪的分度圓相重合，所述外齒輪的環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)的外圓與所述外齒輪的分度圓相重合。

進(jìn)一步地，所述的至少兩個(gè)外齒輪中，其中一個(gè)外齒輪為連軸式主動(dòng)齒輪，用于將齒輪軸的動(dòng)力傳輸?shù)酵猸h(huán)內(nèi)齒輪上，其余外齒輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在另外齒輪軸上，形成由外環(huán)內(nèi)齒輪驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)齒輪。

進(jìn)一步地，所述外齒輪數(shù)量為三個(gè)。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型使用從動(dòng)外齒輪構(gòu)成合理的虛約束，采取了相對(duì)較為對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，保證了并聯(lián)球關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有良好的運(yùn)動(dòng)性能和可靠性，從而具有更高的精度。

2、本實(shí)用新型在普通齒輪的基礎(chǔ)上增加了利用相應(yīng)齒輪特性制造的節(jié)圓結(jié)構(gòu)，在外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合的同時(shí)，各自節(jié)圓結(jié)構(gòu)也進(jìn)行純滾動(dòng)的嚙合，消除了普通齒輪嚙合的徑向位移問(wèn)題，使齒輪嚙合點(diǎn)位置穩(wěn)定不發(fā)生偏移，保證了齒輪嚙合純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式，既具備普通內(nèi)嚙合齒輪嚙合傳動(dòng)的特性，同時(shí)又解決了普通內(nèi)嚙合齒輪嚙合過(guò)程中存在徑向位移的問(wèn)題。

3、本實(shí)用新型中內(nèi)外齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)相互配合在消除了齒輪徑向位移的同時(shí)，當(dāng)有三個(gè)點(diǎn)約束外環(huán)內(nèi)齒輪也固定了外齒輪與內(nèi)齒輪的相對(duì)距離，使外環(huán)內(nèi)齒輪自然定位，省去了部分軸承和外環(huán)內(nèi)齒輪定位結(jié)構(gòu)，減輕了整個(gè)內(nèi)嚙合環(huán)型移動(dòng)傳動(dòng)裝置的重量，得以更好地實(shí)現(xiàn)輕量化。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的外環(huán)內(nèi)齒輪與連軸齒輪組爆照示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的外環(huán)內(nèi)齒輪與連軸齒輪組嚙合示意圖。

圖中所示標(biāo)號(hào)為： 1-內(nèi)齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)；2-普通內(nèi)齒輪部分； 3-外齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)；4-普通外齒輪部分。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。

如圖1至圖2所示，一種內(nèi)嚙合齒輪節(jié)圓定位結(jié)構(gòu)，包括外環(huán)內(nèi)齒輪、均勻分布地與所述外環(huán)內(nèi)齒輪相嚙合的三個(gè)外齒輪，所述外環(huán)內(nèi)齒輪與外齒輪一側(cè)分別設(shè)置有嚙合時(shí)始終相切使傳動(dòng)過(guò)程中相互嚙合兩齒輪不發(fā)生徑向位移的環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)，具體到本實(shí)施例，外環(huán)內(nèi)齒輪包括有內(nèi)齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)1、普通內(nèi)齒輪部分2，三個(gè)外齒輪分別包括外齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)3、普通外齒輪部分4。普通內(nèi)齒輪部分2與普通外齒輪部分4相嚙合，外齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)3和內(nèi)齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)1做始終相切的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

所述的三個(gè)外齒輪中，其中一個(gè)外齒輪為連軸式主動(dòng)齒輪，用于將齒輪軸的動(dòng)力傳輸?shù)酵猸h(huán)內(nèi)齒輪4上，其余兩個(gè)外齒輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在另外兩齒輪軸上，形成由外環(huán)內(nèi)齒輪驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)齒輪。

具體而言，所述外環(huán)內(nèi)齒輪的內(nèi)齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)1的內(nèi)圓與外環(huán)內(nèi)齒輪的分度圓相重合，所述外齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)3的外圓與所述外齒輪的分度圓相重合。所述的環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)在齒輪傳動(dòng)為高變位齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪傳動(dòng)的嚙合角α′等于標(biāo)準(zhǔn)齒輪壓力角α，即α′=α；環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)與分度圓重合，即r′=r；中心距a′等于標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的中心距a，即a′=a。根據(jù)此性質(zhì)，本實(shí)施例的節(jié)圓結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的齒輪分度圓相同，適合中心距等于標(biāo)準(zhǔn)中心距，而又需要提高小齒輪齒根彎曲強(qiáng)度和減小磨損的場(chǎng)合。

上述實(shí)施例主要使用內(nèi)齒輪與外齒輪嚙合的方式實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)由諧波減速器將動(dòng)力分別傳輸?shù)较鄳?yīng)的外齒輪上，通過(guò)其與外環(huán)內(nèi)齒輪的嚙合，使外環(huán)內(nèi)齒輪做出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。

上述實(shí)施例利用制造齒輪時(shí)兩嚙合齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行純滾動(dòng)嚙合的特性，為普通齒輪加裝環(huán)形節(jié)圓結(jié)構(gòu)。在內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，外齒輪與內(nèi)齒輪嚙合時(shí)，相應(yīng)的節(jié)圓結(jié)構(gòu)也相互配合并由于節(jié)圓純滾動(dòng)嚙合特性而進(jìn)行純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

節(jié)圓結(jié)構(gòu)的存在使外齒輪與外環(huán)內(nèi)齒輪的相對(duì)位置固定，使兩者嚙合過(guò)程中不發(fā)生徑向位移，齒輪嚙合點(diǎn)不發(fā)生改變，保證了嚙合過(guò)程純滾動(dòng)形式，提高了傳動(dòng)過(guò)程的穩(wěn)定性與可靠性，同時(shí)齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)作純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，不增加內(nèi)嚙合過(guò)程中的阻力，在穩(wěn)定可靠的同時(shí)又保證了傳動(dòng)具有高效性。

所述的外環(huán)內(nèi)齒輪與外齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中，采用了一個(gè)內(nèi)齒輪和三各外齒輪構(gòu)成一套內(nèi)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中一個(gè)外齒輪為連軸式，將齒輪軸的動(dòng)力傳輸?shù)酵猸h(huán)內(nèi)齒輪上，另外兩軸上的外齒輪對(duì)外環(huán)內(nèi)齒輪構(gòu)成虛約束，并且使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有較好的對(duì)稱(chēng)性，使整體傳動(dòng)過(guò)程更加平穩(wěn)。

另外，所述的外環(huán)內(nèi)齒輪與外齒輪在相同高度處加裝用于相互配合的內(nèi)齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)1和外齒輪節(jié)圓結(jié)構(gòu)3，構(gòu)成內(nèi)嚙合點(diǎn)高副，從而約束齒輪徑向位移。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)節(jié)圓結(jié)構(gòu)將嚙合傳動(dòng)中的兩齒輪相對(duì)位置固定，使齒輪嚙合傳動(dòng)過(guò)程中相互嚙合兩齒輪不會(huì)發(fā)生徑向位移，齒輪嚙合點(diǎn)不會(huì)偏移，保證了齒輪傳動(dòng)的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式，提高了齒輪傳動(dòng)過(guò)程的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)三點(diǎn)約束的內(nèi)嚙合方式可以省去固定內(nèi)齒輪所需的圓槽與相應(yīng)軸承，減輕整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量。

本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。