1新型滤波减速器的结构及原理

　　新型滤波减速器由偏心减速机构、滤波花键机构及三向止推轴承组成。偏心减速机构由内齿轮 1 （齿数为z1）、滚动轴承、圆柱齿轮 3（齿数为z2）及偏心轮 6组成，滤波花键机构由圆柱齿轮 3、钢球 5、偏心轮 6及输出内齿轮 9（齿数为z3）组成，三向止推轴承由工艺螺钉 7、止推轴承保持架 8、输出内齿轮 9及钢球 5组成。圆柱齿轮 3的内孔兼作滚动轴承的外环面，偏心轮 6的外圆兼作滚动轴承内环面，其外圆的圆弧滚道中心而偏心轮 6的内孔及内齿轮 1的分圆柱面的中心线为机构中心线。三向止推轴承将内齿轮 1及输出内齿轮 9连接起来，并使得内齿轮 1固定后，输出内齿轮 9只能做旋转运动。该滤波减速器的内齿轮 1与圆柱齿轮 3存在少齿差，输出内齿轮 9 与圆柱齿轮 3 齿数相等当电动机带动偏心轮 6高速转动时，滚动轴承滤去了圆周运动部分，即圆柱齿轮 3（轴承外环）并不随之转动。偏心轮 6旋转一周时除绕机构中心，而输出内齿轮 9则将圆柱齿轮 3的自转输出，实现减速功能。该减速器具有多齿啮合、减速比大、体积小和机构紧凑等特点。

　　2滤波花键机内啮合齿轮副的干涉

　　避免圆柱齿轮 3的齿数与输出内齿轮 9的齿数相等，当偏心转动一周时，两者的相应齿啮入和啮出一遍，但没有相对转动，即输出内齿轮 9滤去圆柱齿轮 3的高频波，只输出圆柱齿轮 3的自转部分，因此，圆柱齿轮 3输出与内齿轮 9实际上相当于花键的功能，其平滤波花键机构的内啮合齿轮副均传动比i= 1.滤波花键机构属于滤波减速器的关键机构，齿数相同并且啮合齿数多，因此，在设计时必须分析圆柱齿轮 3 与输出内齿轮 9 内啮合齿轮副的干涉问题，避免干涉的发生，其内啮合齿轮副。

　　21不发生渐开线齿廓干涉

　　圆柱齿轮 3渐开线起始于基圆，基圆与啮合线的切点为N 1；输出内齿轮 9渐开线起始于齿顶圆，齿顶圆与啮合线交于点B。要使两渐开线齿廓在运动过程中不发生干涉n为齿廓间的法向侧隙； x和x 1分别为输出内齿轮 9和圆柱齿轮 3的径向变位系数； x T和x T1分别为输出内齿轮 9 和圆柱齿轮 3 的切向变位系数。

　　22一齿轮齿顶圆不得与另一齿轮的齿根圆相碰

　　设圆柱齿轮 3的齿顶圆半径和齿根圆半径分别输出内齿轮 9的齿顶圆半径和齿根圆半径圆柱齿轮 3的偏心量。圆柱齿轮 3齿顶圆与输出内齿轮 9齿根圆之间不发生相碰的条件为两者之间必须有间隙输出内齿轮 9齿顶圆与圆柱齿轮 3齿根圆之间不发生相碰的条件为两者之间必须有间隙圆柱齿轮 3齿根过渡曲线与输出内齿轮 9齿避免圆柱齿轮齿根过渡曲线与输出内齿轮齿顶干涉顶不发生干涉。当插齿加工圆柱齿轮 3时， P为节点，插齿刀齿顶圆与啮合线交点为D.

　　输出内齿轮 9齿顶圆与啮合线交点为B，欲使输出内齿轮 9齿顶圆不与圆柱齿轮 3齿根过渡曲线发生干涉，必须保证点代入式得圆柱齿轮 3齿根过渡曲线与输出内现代制造工程 2007年第 3期设备设计 /诊断维修 /再制造齿轮 9齿根不发生干涉的条件。

　　输出内齿轮 9齿根过渡曲线与圆柱齿轮 3齿顶不发生干涉。点M′为输出内齿轮 9齿廓渐开线的终点，点M′以外的齿廓不是渐开线，是输出内齿轮 9齿根过渡曲线，它是由插齿刀刀尖包络而成，不能参与啮合。点B′1是圆柱齿轮 3齿廓渐开线在齿顶圆上的终点。分别以点O1和O为圆心，以OM′及O1B′1，与啮合线交于点M和B1.

　　避免输出内齿轮齿根过渡曲线与圆柱齿轮齿顶干涉欲使圆柱齿轮 3齿顶不与输出内齿轮 9齿根部的过渡曲线干涉则输出内齿轮 9齿根过渡曲线不与圆柱齿轮 3齿顶发生干涉的条件。

　　3滤波花键机构内啮合齿轮副的啮合效率

　　可知，齿面滑动速度始终垂直于啮合线，为一不变量。因此廓在啮合点的速度齿轮啮合损失功率μ为齿面滑动摩擦因数，而输出有效功率，由此得出啮合效率通常a / rb的值很小。因此，滤波花键机构的啮合效率很高，理论值达到 99%以上。

　　4结语

　　本文详尽介绍了新型滤波减速器的传动原理及结构 ，从啮合线和齿廓等方面入手 ，分析研究滤波花键机构的啮合齿轮副 ，得出各种干涉及其避免的完整理论条件及实用公式。通过计算 ，得出滤波花键机构的内啮合齿轮副理论啮合效率高达 99%以上。

　　滤波减速器具有多齿啮合、传动比大、体积小、重量轻、结构紧凑、效率高等优点 ，而且没有柔轮和薄壁轴承环节 ，因而是谐波减速器的一种替代产品 ，有着广泛的应用前景。