何榮軍　朱兆華　畢云清

摘 要：擺線針輪減速器與RV傳動(dòng)在諸多的齒輪減速器中占據(jù)著非常重要的地位，其具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如體積比較小，精度能夠達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，傳動(dòng)比很高，同時(shí)其整體的剛度也是比較高的，正是由于這些優(yōu)點(diǎn)，這種減速器就廣泛的應(yīng)用于工業(yè)以及生活領(lǐng)域中。

關(guān)鍵詞：擺線針輪傳動(dòng)；小型RV減速器；齒輪

1 少齒差行星減速器的發(fā)展概況

行星傳動(dòng)的運(yùn)作方式是將定軸的傳動(dòng)改變?yōu)閯?dòng)軸的傳動(dòng)，這就采用了功率分流的原理，同時(shí)非常合理的應(yīng)用了內(nèi)嚙合以及采用比較合理的均載裝置等，所以通過這樣的合理方式使得行星傳動(dòng)具有了很多的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)為整體的體積比較小，整體的機(jī)構(gòu)比較緊湊、重量比較輕、傳動(dòng)范圍廣，同時(shí)整體的效率也是比較高的，綜合上述的特點(diǎn)，行星傳動(dòng)的技術(shù)應(yīng)用非常的廣泛。

少齒差行星傳動(dòng)具有很獨(dú)特的優(yōu)勢，其傳動(dòng)方式比較特殊，它的工作通過一個(gè)行星外齒輪和一個(gè)內(nèi)齒輪組成一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪副，其結(jié)構(gòu)有獨(dú)特的地方，與其他的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有很多不同的特點(diǎn)，其外齒輪的齒數(shù)差非常小。在當(dāng)前的技術(shù)水平下，已經(jīng)研制出很多種形式的少齒差行星傳動(dòng)裝置。在這之后，人們又找到了新的突破口，大膽的設(shè)想出將外齒輪制成能夠變形的柔性構(gòu)件，同時(shí)還能夠使得它的圓心與內(nèi)齒輪的圓心保證重合，通過這種大膽的設(shè)想，就發(fā)明了諧波齒輪的傳動(dòng)。在此之后，人們在擺線的基礎(chǔ)之上，逐漸的結(jié)合漸開線行星齒輪傳動(dòng)的技術(shù)，又發(fā)明了一種新的傳動(dòng)方式——RV傳動(dòng)。正是這些有益的特點(diǎn)以及相對(duì)較低的工作成本，其被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

2 擺線針輪傳動(dòng)的基礎(chǔ)

少齒差行星傳動(dòng)是由一對(duì)齒數(shù)相差比較少的內(nèi)嚙合齒輪以及輸出機(jī)構(gòu)組成的一種行星齒輪傳動(dòng)。這種傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)一般為1～4。但是擺線針輪行星傳動(dòng)則是非常典型的K-H-V型的一齒差行星傳動(dòng)。K表示的是中心輪，即太陽輪，H表示的是系桿，有被稱為行星架，V表示的是能夠傳遞兩平行軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的等角速度速比的輸出機(jī)構(gòu)，它進(jìn)行輸出的是行星輪的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)，但并不是中心輪或者系桿的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)少齒差行星輪系傳功應(yīng)用于減速傳動(dòng)的時(shí)候，以系桿H為主要載體，系桿通常是做成偏心的一個(gè)軸，K-H-V型的少齒差行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)比比較大、重量比較輕、體積比較小以及傳動(dòng)效率較高的優(yōu)點(diǎn)。

圖1即為擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的簡圖與平面的示意圖。其中H為輸入軸，其具有偏心距A的偏心轉(zhuǎn)臂，所以又將其稱為曲柄軸。圖中a是擺線齒輪，簡稱為擺線輪，整個(gè)齒形為短幅的外擺線的等距的曲線，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的基本要求，只是使用一個(gè)擺線輪就可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，但是為了達(dá)到更高的運(yùn)作能力，就采用了兩個(gè)完全相同的奇數(shù)齒的擺線輪，同時(shí)分別裝在雙偏心軸上兩輪位置相差180°。b是一個(gè)針輪，其整體的齒形是圓柱形的針齒，這是為了減少一定的摩擦，通常情況下是為了達(dá)到針齒銷可以轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，需要加上一個(gè)針齒套。

a安裝在偏心距為A的輸入軸H上，在輸入軸H進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，擺線不僅會(huì)繞其安裝在H上的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)還會(huì)隨著H一起繞著比較固定的軸線Oh轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是擺線輪a的軸線Oa在半徑等于偏心距A的一個(gè)圓周上運(yùn)動(dòng)。由此就可以得到，擺線輪a同時(shí)具有公轉(zhuǎn)以及自轉(zhuǎn)，所以在行星輪系中，將其稱作是行星輪，將相對(duì)固定的與軸線Oh回轉(zhuǎn)的針輪b稱作是中心輪或者是太陽輪。

這種機(jī)構(gòu)在實(shí)際的使用過程當(dāng)中，一般情況下是將針輪進(jìn)行合理的固定，使得擺線輪能夠在固定針輪的作用之下反向的旋轉(zhuǎn)。此時(shí)傳動(dòng)的整體減速比就變?yōu)?Za，Za就是擺線輪的齒數(shù)，負(fù)號(hào)表示的是輸入與輸出的方向是相反的。

3 小型RV減速器

RV減速器具有很多的優(yōu)點(diǎn)，首先，小型的RV減速器整體傳動(dòng)比范圍大，RV傳動(dòng)在對(duì)于擺線針輪行星傳動(dòng)的基本原理上，又根據(jù)實(shí)際的工作情況成功的串聯(lián)上一級(jí)的行星傳動(dòng)，對(duì)第一級(jí)別減速裝置中齒輪的齒數(shù)Z1，Z2，通過這樣的改進(jìn)和創(chuàng)新，就能夠很方便的獲得范圍比較大的傳動(dòng)比，對(duì)于RV的減速器，其傳動(dòng)比的通常范圍為i=57～192。RV減速器的傳動(dòng)比剛度比較大，對(duì)于RV傳動(dòng)的減速器，其第二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了多齒的嚙合，通過這種多齒的嚙合，就很大程度上提高了齒輪之間的嚙合剛度。同時(shí)，機(jī)構(gòu)的輸出采用的是兩端支撐的盡可能大的剛性的圓盤輸出結(jié)構(gòu)，這種小改進(jìn)能夠比一般的擺線減速器的輸出機(jī)構(gòu)具有更加大的剛性，而且其抗沖擊性能也具有非常大的提高和改進(jìn)。如圖2，為RV減速器的傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)簡圖。

型RV減速器的傳動(dòng)精度比較高，回差比較小，只需要設(shè)計(jì)的合理一些，就能夠獲得很理想的傳動(dòng)精度以及小的回差，同時(shí)能夠保證平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，這種減速器具有很高的傳動(dòng)效率，除了第一級(jí)的齒輪嚙合之外，其他的每一處都基本實(shí)現(xiàn)了全滾動(dòng)的嚙合，這種現(xiàn)狀就會(huì)在很大的程度上減小不必要的磨損，整個(gè)的傳動(dòng)效率就很高。RV減速器的承載能力比較強(qiáng)，同時(shí)整體的結(jié)構(gòu)還比較緊湊，第一級(jí)利用了很多的行星輪，這樣就能夠提高整體的承載能力，尤其是第二級(jí)，擺線針輪為硬面的多齒的嚙合，具有這種結(jié)構(gòu)使得RV傳動(dòng)具有小體積傳遞大轉(zhuǎn)矩。在進(jìn)行RV整體設(shè)計(jì)中，通過對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)置于行星架的支承主軸承內(nèi)，通過這種設(shè)計(jì)能夠大大的縮小徑向的整體尺寸，但是，由于擺線輪以及曲柄等均需要比較專門的加工設(shè)備，同時(shí)對(duì)于整體的裝配精度以及制造精度具有很高的要求，最終會(huì)造成很高的成本。

參考文獻(xiàn)

[1]韓林山，董運(yùn)福，黎浩.基于SolidWorks的2K-V型減速器擺線輪的三維參數(shù)化設(shè)計(jì)[J].礦山機(jī)械，2012，2：106-109.

[2]趙海鳴，王猛，楊宏波，等.RV減速器基于裝配條件的配齒方法研究[J].機(jī)械傳動(dòng)，2014，12：5-9+14.

[3]冉毅，杜雪松，孫章棟，等.RV減速器的擺線針輪副接觸分析[J].新型工業(yè)化，2014，11：31-36.