内 啮合传动 机构 技术 领域 本申请涉及传动机构， 更具体地涉及一种内啮合传动机构。 背景 技术 现有的内噛合传动机构主要有行星齿轮传动、 谐波传动以及摆线针轮传动等。 其中， 行 星齿轮传动主要采用渐开线齿轮啮合， 外轮内齿和内轮外齿之间的齿数差较大时才能 避免干 涉， 单级传动速比小。 谐波传动也是采用渐开线齿轮啮合， 可以实现一齿差或二齿差啮合， 但需要采用柔轮作为内轮外齿。通过内轮外齿 的变形才能解决千涉问题，柔轮的承载能力小 ， 抗冲击能力小， 使得谐波传动难以广泛使用。 而摆线传动主要采用摆线轮作为内轮， 通过摆 线轮上的摆线轮廓与外轮上的滚针之间的啮合 ， 可以实现一齿差内啮合， 但每个滚针上必须 采用滑套轴承才能减少摆线轮与滚针之间的摩 擦。 上述所有传动中的齿型啮合都为线接触啮 合， 啮合时齿面接触应力大， 容易产生磨损或齿面脱落， 同时齿面承载能力小。 发 明内容 本申请提供一种内啮合传动机构， 其包括外轮和内轮。 所述外轮的内边缘上设有第一数 量的外轮内齿。 每个所述外轮内齿包括外轮内齿齿顶和关于所 述外轮内齿齿顶对称的外轮内 齿齿腰， 外轮内齿齿腰包括啮合部。 所述内轮的外边缘上设有第二数量的内轮外齿 。 每个所 述内轮外齿包括内轮外齿齿顶和关于所述内轮 外齿齿顶对称的内轮外齿齿腰， 所述内轮外齿 齿腰包括噛合部。 所述第一数量大于所述第二数量。 其中， 所述内轮布置在所述外轮内， 并 且相对于所述外轮偏心旋转， 所述内轮与所述外轮通过所述内轮外齿齿腰的 啮合部与所述外 轮内齿齿腰的噛合部的啮合形成内啮合传动。 其中， 所述外轮内齿齿腰的啮合部与所述内轮 外齿齿腰的啮合部为具有形状相同并且重合的 曲面， 并且所述外轮内齿齿腰和所述内轮外齿 齿腰被设计为： 在所述外轮与所述内轮啮合传动的任何时刻， 所述内轮外齿中的至少一个内 轮外齿能够与所述外轮内齿相啮合，并且对于 与所述外轮内齿相啮合的每一个所述内轮外齿 ， 随着所述内轮的偏心旋转， 至少一个所述内轮外齿齿腰与所述外轮内齿齿 腰能够形成面接触 式啮合， 所述内轮外齿齿腰与所述外轮内齿齿腰接触时 所形成的接触面积能够逐渐增大， 再 过渡到逐渐减小， 逐渐分离。 本申请提供一种新的齿型啮合， 内轮外齿与外轮内齿之间的啮合为面接触啮合 。 其完全 不同于传统渐开线齿型线接触啮合的传动原理 ， 并且能够实现一齿差内啮合传动， 单级传动 速比大。 由于内轮外齿与外轮内齿之间的啮合为面接触 啮合， 因此能够使得内啮合传动机构 的传动平稳、 噪音低、 齿面应力小， 寿命长、 抗冲击能力强。 通过考虑下面的具体实施方式、 附图和权利要求， 本申请的其它的特征、 优点和实施例 可以被阐述或变得显而易见。 此外， 应当理解， 上述发明内容和下面的具体实施方式均为示 例性的， 并且旨在提供进一步的解释， 而不限制要求保护的本申请的范围。 然而， 具体实施 方式和具体实例仅指示本申请的优选实施例。 对于本领域的技术人员来说， 在本申请的精神 和范围内的各种变化和修改将通过该具体实施 方式变得显而易见。 附 图说明 本申请的特征和优点可通过参照附图阅读以下 详细说明得到更好地理解，在整个附图中， 相同的附图标记表示相同的部件， 其中： 图 1A为根据本申请的一个实施例的内啮合传动机� ��的部分剖切示意图； 图 1B为图 1A所示的内啮合传动机构的轴向截面示意图； 图 2为图 1A所示的外轮与内轮的啮合示意图； 图 3为图 2所示的外轮的结构示意图； 图 4为图 2所示的内轮的结构示意图； 图 5A示出了外轮内齿与内轮外齿处于未啮合状态� ��示意图； 图 5B-5D示出了外轮内齿与内轮外齿在进入啮合的� ��程中处于部分啮合状态的示意图； 图 5E示出了内轮外齿与外轮内齿处于完全啮合状� ��的示意图； 图 5F-5H示出了内轮外齿与外轮内齿在脱开的过程� ��处于部分啮合状态的示意图； 图 51示出了外轮内齿与内轮外齿处于未啮合状态� ��示意图； 图 6A为图 2所示的外轮与内轮的第一具体产品示例的放� �图； 图 6B为图 2所示的外轮与内轮的第二具体产品示例的放� �图； 图 6C为图 2所示的外轮与内轮的第三具体产品示例的放� �图； 图 6D为图 2所示的外轮与内轮的第四具体产品示例的放� �图。 具体 实施方 式 下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申 请的各种具体实施方式进行描述。 应该理 解的是， 虽然在本申请中使用表示方向的术语， 诸如 “左”、 “右 ”、 “内”和 “外”等方向或 方位性的描述本申请的各种示例结构部分和元 件， 但是在此使用这些术语只是为了方便说明 的目的， 基于附图中显示的示例方位而确定的。 由于本申请所公开的实施例可以按照不同的 方向设置， 所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应 视作为限制。 在以下的附图中， 同 样的零部件使用同样的附图号， 相似的零部件使用相似的附图号。 本申请中所使用的诸如 “第一”和 “第二” 等序数词仅仅用于区分和标识， 而不具有任 何其他含义， 如未特别指明则不表示特定的顺序， 也不具有特定的关联性。 例如， 术语“第 一法兰体”本身并不暗示 “第二法兰体” 的存在， 术语 “第二法兰体”本身也不暗示 “第一 法兰体” 的存在。 图 1A为根据本申请的一个实施例的内啮合传动机� �� 100的部分剖切示意图， 图 1B为图 1A所示的内啮合传动机构 100的轴向截面示意图， 以示出内啮合传动机构 100中各部件的具 体结构。 如图 1A-1B所示， 内啮合传动机构 100包括外轮 102、 行星架 101、 并排布置的四片 内轮 121,122,123,124和偏心轴 112。 行星架 101、 并排布置的四片内轮 121,122,123,124和偏 心轴 112均布置在外轮 102内。 具体来说， 偏心轴 112为具有中心轴线 X的空心轴。 偏心轴 112的外圆周上设有四个偏 心部 132,134,136,138。 其中偏心部 132和偏心部 138为偏心方向相同的一组偏心段， 偏心部 134和偏心部 136为偏心方向相同的另一组偏心段，并且这两 组偏心段的偏心方向相差 180° 。 四片内轮 121,122,123,124分别套设在偏心轴 112的四个偏心部 132,134,136,138上， 形成四 片平行布置的内轮， 从而使得四片内轮 121,122,123,124能够相对于中心轴线 X产生平动。 四片内轮 121,122,123,124的外边缘上设有内轮外齿， 内轮外齿与设置在外轮 102的内边 缘上的外轮内齿相啮合。当偏心轴 112带动四片内轮 121, 122,123,124平动且外轮 102固定时， 内轮外齿与外轮 102的外轮内齿相啮合，从而使得内轮 121,122,123,124平动的同时产生转动。 这样， 内轮 121,122,123,124 能够实现偏心旋转 （即， 在平动的同时进行转动）。 换句话说， 当内轮 121,122,123,124偏心旋转时， 内轮 121,122,123,124的中心轴线 （未示出） 能够围绕 中心轴线 X转动。 行星架 101包括第一法兰体 104、 第二法兰体 106、 连接部件 109和传输部件 108。 四片 内轮 121,122,123,124由行星架 101支撑并夹持在行星架 101中。第一法兰体 104和第二法兰 体 106分别布置在内轮 121,122,123,124的两侧。第一法兰体 104和第二法兰体 106通过连接 部件 109刚性连接在一起， 以将四片内轮 121,122,123,124保持在第一法兰体 104和第二法兰 体 106之间。 传输部件 108贯穿四片内轮 121,122,123,124上的孔， 并连接第一法兰体 104和 第二法兰体 106。 传输部件 108能够将内轮 121,122,123,124的运动传递给第一法兰体 104和 第二法兰体 106， 从而使得第一法兰体 104和第二法兰体 106转动。 需要说明的是， 由于第 一法兰体 104和第二法兰体 106通过轴承安装在外轮 102上， 因而传输部件 108带动第一法 兰体 104和第二法兰体 106绕中心轴线 X转动， 而不使第一法兰体 104和第二法兰体 106发 生平动。 本申请的内啮合传动机构 100能够实现减速或增速目的。 当需要实现减速时， 四片内轮 121,122,123,124高速运动， 而外轮 102或行星架 101低速运动。 当外轮 102作为扭矩输出部 件 （即， 与被驱动部件相连接） 时， 行星架 101必须被固定。 当行星架 101作为扭矩输出部 件时， 外轮 102必须被固定。 当需要实现增速时， 外轮 102或行星架 101低速运动， 四片内 轮 121,122,123,124 作为扭矩输出部件高速运动。 为了便于描述， 下文中以将以四片内轮 121,122,123,124高速运动、 外轮 102固定不动、 并且行星架 101作为扭矩输出部件低速运动 为例进行描述， 其动力传递关系大致如下所述： 内啮合传动机构 100中的偏心轴 112与驱动机构 （未示出） 相连接。 驱动机构驱动偏心 轴 112转动。 由于外轮 102固定不动， 并且由于外轮 102的外轮内齿与内轮 121,122,123,124 的内轮外齿之间的啮合关系， 偏心轴 112的转动能够带动套设在其上的内轮 121,122,123,124 平动并转动。传输部件 108将内轮 121,122,123,124的转动和扭矩传递给第一法兰体 104和第 二法兰体 106, 并带动第一法兰体 104和第二法兰体 106转动。 第一法兰体 104和第二法兰 体 106与被驱动设备 （未示出） 相连接， 从而实现变速和扭矩输出。 由于四个内轮 121,122,123,124的结构相似， 下面以内轮 121为例来描述内轮 121的内轮 外齿与外轮 102的外轮内齿之间的结构关系： 图 2为图 1A所示的外轮 102与内轮 121的啮合示意图。 如图 2所示， 外轮 102具有中 心轴线 0。 中心轴线 0与偏心轴 112的中心轴线 X同轴布置。 内轮 121偏心布置在外轮 102 中。具体来说，内轮 121具有中心轴线 N1。中心轴线 N1与外轮 102的中心轴线 0平行布置， 并且距离为 e。 其中偏心量 e大于零 （参见虚线框 A的放大图）。 外轮 102的内边缘上设有第 一数量的外轮内齿 300。 内轮 121的外边缘上设有第二数量的内轮外齿 400。其中， 第一数量 大于第二数量。 图 3为图 2所示的外轮 102的结构示意图。 如图 3所示， 外轮 102为直齿轮。 第一数量 的外轮内齿 300围绕外轮 102的内边缘设置。 每个外轮内齿 300的结构均相同。 相邻的两个 外轮内齿 300由外轮内齿齿底 322相互连接。 每个外轮内齿 300包括外轮内齿齿顶 302和两个外轮内齿齿腰 314,316。在外轮 102的径 向截面上， 外轮内齿齿顶 302为一段光滑曲线或直线。 两个外轮内齿齿腰 314,316分别位于 外轮内齿齿顶 302的两侧， 并且关于外轮内齿齿顶 302对称布置， 且完全对称相同。 具体来 说， 外轮内齿齿腰 314位于外轮内齿齿顶 302的左侧， 而外轮内齿齿腰 316位于外轮内齿齿 顶 302的右侧。 对于左侧的外轮内齿齿腰 314来说，外轮内齿齿腰 314由啮合段 336（即，啮合部 336）、 过渡段 332和过渡段 334构成。 其中， 啮合段 336能够在啮合过程中与内轮外齿 400形成面 接触。 过渡段 332用于使啮合段 336和外轮内齿齿底 322相连接。 过渡段 334用于使啮合段 336和外轮内齿齿顶 302相连接。 在外轮 102的径向截面上， 过渡段 332和过渡段 334为一 段光滑曲线或直线， 啮合段 336为一段光滑曲线， 并且啮合段 336的曲线方向朝齿外凸出。 换句话说， 啮合段 336的曲线方向朝向外轮 102的中心轴线 0凸出。 外轮内齿齿腰 314被配 置为， 当外轮 102与内轮 121相啮合时， 过渡段 332和过渡段 334不与内轮 121接触。 相似地， 对于右侧的外轮内齿齿腰 316来说， 外轮内齿齿腰 316由啮合段 346 （即， 啮 合部 346）、 过渡段 342和过渡段 344构成。 其中， 啮合段 346能够在啮合过程中与内轮外齿 400形成面接触。 过渡段 342用于使啮合段 346和外轮内齿齿底 322相连接。 过渡段 344用 于使啮合段 346和外轮内齿齿顶 302相连接。 在外轮 102的径向截面上， 过渡段 342和过渡 段 344为一段光滑曲线或直线， 哨合段 346为一段光滑曲线， 并且嗤合段 346的曲线方向朝 齿外凸出。 换句话说， 啮合段 346的曲线方向朝向外轮 102的中心轴线 0凸出。 外轮内齿齿 腰 316被配置为， 当外轮 102与内轮 121相噛合时， 过渡段 342和过渡段 344不与内轮 121 接触。 相邻的外轮内齿 300与外轮内齿 300之间形成凹部 355,用于接收内轮外齿 400。更具体 地说， 外轮内齿 300的外轮内齿齿腰 316、 外轮内齿齿底 322与相邻的外轮内齿 300的外轮 内齿齿腰 314之间形成凹部 355。 凹部 355两侧的外轮内齿齿腰 316和外轮内齿齿腰 314关 于外轮内齿中心线 X对称。 每个凹部 355的外轮内齿中心线 X通过外轮 102的中心轴线 0与 形成凹部 355的外轮内齿齿底 322的中点。 外轮内齿 300与内轮外齿 400的啮合关系将在下 文中具体阐述。 图 4为图 2所示的内轮 121的结构示意图。 如图 4所示， 内轮 121也为直齿轮。 第二数 量的内轮外齿 400围绕内轮 121的外边缘设置。 每个内轮外齿 400的结构均相同。 相邻的两 个内轮外齿 400由内轮外齿齿底 422相互连接。 每个内轮外齿 400包括内轮外齿齿顶 402和两个内轮外齿齿腰 414,416。在内轮 121的径 向截面上， 内轮外齿齿顶 402为一段光滑曲面或直线。 两个内轮外齿齿腰 414,416分别位于 内轮外齿齿顶 402的两侧， 并且关于内轮外齿齿顶 402对称布置， 且完全对称相同。 具体来 说， 内轮外齿齿腰 414位于内轮外齿齿顶 402的左侧， 而内轮外齿齿腰 416位于内轮外齿齿 顶 402的右侧。 对于左侧的内轮外齿齿腰 414来说， 内轮外齿齿腰 414由嗤合段 436（即，卩齿合部 436）、 过渡段 432和过渡段 434构成。 其中， 啮合段 436能够在啮合过程中与外轮内齿 300形成面 接触。 过渡段 432用于使啮合段 436和内轮外齿齿底 422相连接。 过渡段 434用于使啮合段 436和内轮外齿齿顶 402相连接。 在外轮 102的径向截面上， 过渡段 432和过渡段 434为一 段光滑曲线或直线， 啮合段 436为一段光滑曲线， 并且啮合段 436的曲线方向朝齿内凹陷。 换句话说， 啮合段 436的曲线方向朝向内轮 121的中心轴线 N1凹陷。 并且， 噛合段 436的 曲面形状与啮合段 346的曲面形状相同并且重合。 换句话说， 啮合段 436的曲面形状与啮合 段 346的曲面形状能够互补。内轮外齿齿腰 414被配置为，当外轮 102与内轮 121相啮合时， 过渡段 432和过渡段 434不与外轮 102接触。 相似地， 对于右侧的内轮外齿齿腰 416来说， 内轮外齿齿腰 416由啮合段 446 （即， 啮 合部 446）、 过渡段 442和过渡段 444构成。 其中， 啮合段 446能够在啮合过程中与外轮内齿 300形成面接触。 过渡段 442用于使啮合段 446和内轮外齿齿底 422相连接。 过渡段 444用 于使啮合段 446和内轮外齿齿顶 402相连接。 在外轮 102的径向截面上， 过渡段 442和过渡 段 444为一段光滑曲线或直线， 啮合段 446为一段光滑曲线， 并且啮合段 446的曲线方向朝 齿内凹陷。 换句话说， 啮合段 446的曲线方向朝向内轮 121的中心轴线 N1凹陷。 并且， 啮 合段 446的曲面形状与啮合段 336的曲面形状相同并且重合。 换句话说， 啮合段 446的曲面 形状与啮合段 336的曲面形状能够互补。内轮外齿齿腰 416被配置为，当外轮 102与内轮 121 相啮合时， 过渡段 442和过渡段 444不与外轮 102接触。 其中， 每个内轮外齿 400的内轮外 齿齿腰 414和内轮外齿齿腰 416关于内轮外齿中心线 Y对称。内轮外齿中心线 Y通过内轮 121 的中心轴线 N1与内轮外齿齿顶 402的中点。 需要说明的是， 在外轮 102的径向截面上， 本申请的啮合段 336、 啮合段 346、 啮合段 436和啮合段 446不是渐开线。 下面结合图 2 -图 4来描述外轮 102与内轮 121的啮合状态。 具体来说， 当内轮 121相对 于外轮 102运动， 即内轮 121在外轮 102中偏心旋转 （平动和转动） 时， 内轮 121的内轮外 齿 400与外轮 102的外轮内齿 300的啮合状态包括部分啮合状态和完全啮合状 态。 对于任意 一个内轮 121的内轮外齿 400来说， 外轮内齿中心线 X与内轮外齿中心线 Y重合时其处于完 全啮合状态。 而在完全啮合状态之前和之后， 该内轮外齿 400都处于部分啮合状态。 对于任 意一个内轮 121的内轮外齿 400从未啮合状态 （或分离状态） 开始、 变化到部分啮合状态、 变化到完全啮合状态、 再过渡到部分啮合状态至未啮合状态 （S卩， 分离状态） 的变化将在图 5A-5I中具体描述。 还需要说明的是， 本申请中的外轮 102与内轮 121在任一时刻有至少一个内轮外齿 400 与外轮内齿 300进行啮合。 作为一个示例， 外轮 102与内轮 121被设计为： 在任一时刻， 仅 有一个内轮外齿 400与外轮内齿 300进行啮合， 而其他的内轮外齿 400均不与外轮内齿 300 产生啮合。 作为另一个示例， 外轮 102与内轮 121被设计为： 在任一时刻， 有三个相邻的内 轮外齿 400与外轮内齿 300进行啮合，而其他的内轮外齿 400均不与外轮内齿 300产生啮合。 下面结合图 5A-5I来描述内轮 121的内轮外齿 400与外轮内齿 300从未啮合状态 （或分 离状态） 开始、 变化到部分啮合状态、 变化到完全啮合状态、 再过渡到部分啮合状态至未啮 合状态 （或分离状态） 的啮合和分离过程图。 在图 5A-5I 所示的啮合过程中， 内轮外齿 400 与外轮内齿 300形成相对运动。 在本实施例中， 外轮内齿 300保持固定不动， 内轮沿顺时针 方向 （如图 5A中箭头所示）在外轮 102中偏心旋转（即， 沿顺时针方向平动的同时沿逆时针 方向转动）。 本领域的人应该理解， 图 5A-5I来描述内轮 121的内轮外齿 400与外轮内齿 300 的逐渐接触、 接触部逐渐增大、 完全啮合、 然后接触部逐渐减小、 直至分离的过程可以用高 速照相的技术在内轮外齿 400与外轮内齿 300相对高速旋转的过程中观察到。应该说明地 是， 这个过程是一个连续的过程， 在本说明书中， 为了便于描述， 将这个动态连续的过程的接触 部分割成不同的时间段来具体描述。 本领域的人能够理解， 图 5A-5I是内轮外齿 400和外轮 内齿 300沿径向的剖视图。 在沿径向的剖视图中以示意性的点接触来表示 内轮外齿 400和外 轮内齿 300的线接触， 而在沿径向的剖视图中以示意性的线接触来表 示内轮外齿 400和外轮 内齿 300面接触。 图 5A示出了外轮内齿 300与内轮外齿 400处于未啮合状态 （即， 相互脱开或相互分离） 的示意图。 从图 5A中可以看出， 外轮内齿 300与内轮外齿 400未接触。 更具体地说， 内轮外 齿齿腰 414的啮合段 436和内轮外齿齿腰 416的啮合段 446均不与外轮内齿齿腰 316的啮合 段 346和外轮内齿齿腰 314的啮合段 336接触。 图 5B-5D示出了外轮内齿 300与内轮外齿 400在进入啮合的过程中处于部分啮合状态的 示意图。对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316 来说， 在从图 5A所示的状态至 5B所示的状态的过程中， 随着内轮继续沿顺时针方向在外轮 102中偏心旋转， 相比于图 5A所示的状态， 啮合段 436与啮合段 346之间的距离逐渐减小， 但内轮外齿齿腰 414仍未与外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316接触。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说， 在从图 5A所示的状态至 5B所示的状态的过程中， 啮合段 446逐渐靠近啮合段 336, 直 到如图 5B所示， 啮合段 446与啮合段 336开始形成接触部。接触部可以是线接触也可 以是面 接触。 更具体地说， 该接触部由位于或大致位于啮合段 446的顶部与啮合段 336的上部的接 触形成。 该接触部在其径向截面上的投影示出为接触部 位 （或接触点） A。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来 说， 在从图 5B所示的状态至 5C所示的状态的过程中， 啮合段 436与啮合段 346之间的距离 继续逐渐减小， 但啮合段 436仍未与啮合段 346接触。 相比于图 5B所示的状态， 5C所示的 状态中的啮合段 436与啮合段 346的距离更近。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说， 在从图 5B所示的状态至 5C所示的状态的过程中， 啮合段 446与啮合段 336之间的接触 部的接触面积逐渐增大。在如图 5C所示的状态下， 啮合段 446与啮合段 336的接触部在其径 向截面上的投影为线段 B-C。 更具体地说， 在从图 5B至 5C所示的过程中， 啮合段 446与啮 合段 336之间的接触部的逐渐增大， 可以是接触面的增大， 也可以是由线接触变为面接触。 并且这种面接触不是由于齿轮之间的受力变形 而产生， 而是啮合段 446与啮合段 336被配置 为具有形状相同并且重合的曲面实现的。 在啮合段 446与啮合段 336的接触部 （或面积） 逐 渐增大的过程中， 内轮外齿 400相对于外轮内齿 300向上移动， 从而使得啮合段 446相对于 啮合段 336向上移动。 此时， 接触部位 （或接触点） B大致位于噛合段 446的顶部与啮合段 336的上部， 但其在啮合段 336上的位置相比于图 5B所示的以前的接触部位 （或接触点） A 更靠近外轮内齿齿底 322。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来 说， 在从图 5C所示的状态至 5D所示的状态的过程中， 啮合段 436逐渐靠近啮合段 346从而 使得在如图 5D所示的状态， 啮合段 436与啮合段 346开始形成接触部。 更具体地说， 该接 触部由位于或大致位于啮合段 436的顶部与啮合段 346的上部的接触形成。 该接触部在其径 向截面上的投影示出为接触部位 （或接触点） a。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说， 在从图 5C所示的状态至 5D所示的状态的过程中， 啮合段 446与啮合段 336之间的接触 部的接触面积继续逐渐增大。 在如图 5D所示的状态下， 啮合段 446与啮合段 336接触部的 接触面在其径向截面上的投影为线段 D-E。 更具体地说， 在从图 5C至 5D所示的过程中， 啮 合段 446与啮合段 336的接触部的接触面积继续逐渐增大， 内轮外齿 400继续相对于外轮内 齿 300向上移动， 从而使得啮合段 446相对于啮合段 336向上移动。 此时， 接触部位 （或接 触点） D大致位于啮合段 446的顶部与啮合段 336的上部， 但其在啮合段 336上的位置相比 于图 5C所示的以前的接触部位 （或接触点） B更靠近外轮内齿齿底 322。 图 5E示出了内轮外齿 400与外轮内齿 300处于完全啮合状态的示意图。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来说， 在从图 5D至 5E所示的过程中， 随着内轮继续沿顺时针方向在外轮 102中偏心旋转， 啮合段 436与啮合段 346之间的接触部的接触面积逐渐增大。 在如图 5E所示的状态下， 啮合段 436与啮合段 346 的接触部在其径向截面上的投影为线段 b-c。此时啮合段 436与啮合段 346重合。更具体地说， 在从图 5D所示的状态至 5E所示的状态的过程中， 啮合段 436与啮合段 346之间的接触部的 逐渐增大， 可以是接触面的增大， 也可以是由线接触变为面接触。 并且这种面接触不是由于 齿轮之间的受力变形而产生， 而是啮合段 436与啮合段 346被配置具有形状相同并且重合的 曲面实现的。 在内轮外齿 400相对于外轮内齿 300偏心旋转的过程中， 啮合段 436相对于啮 合段 346向上移动， 直到接触部位 （或接触点） b位于啮合段 436与啮合段 346的顶部， 并 且接触部位 （或接触点） c位于啮合段 436与啮合段 346的底部。 此时， 噛合段 436与啮合 段 346重合 （啮合） 在一起。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说， 在从图 5D所示的状态至 5E所示的状态的过程中， 啮合段 446与啮合段 336之间的接触 部的接触面积也继续逐渐增大。在如图 5E所示的状态下， 啮合段 446与啮合段 336的接触部 在其径向截面上的投影为线段 F-G。 此时， 啮合段 446与啮合段 336重合。 更具体地说， 在 从图 5D所示的状态至 5E所示的状态的过程中， 内轮外齿 400继续相对于外轮内齿 300向上 移动， 直到接触部位（或接触点） F位于啮合段 446与啮合段 336的顶部， 并且接触部位（或 接触点） G位于啮合段 446与啮合段 336的底部。 此时， 啮合段 446与啮合段 336重合 （啮 合） 在一起。 由此， 在如图 5E所示的状态下， 当啮合段 436与啮合段 346重合（啮合）在一起并且啮 合段 446与嗤合段 336重合（n齿合）在一起时，外轮内齿中心线 X与内轮外齿中心线 Y重合， 内轮外齿 400与外轮内齿 300处于完全啮合状态。 图 5F-5H示出了内轮外齿 400与外轮内齿 300在脱开的过程中处于部分啮合状态的示意 图。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来 说， 在从图 5E至 5F所示的过程中， 随着内轮继续沿顺时针方向在外轮 102中偏心旋转， 啮 合段 436与啮合段 346的下部开始脱开， 从而使得内轮外齿齿腰 414与外轮内齿齿腰 316之 间的接触部的接触面积逐渐减小。在如图 5F所示的状态下， 啮合段 436与啮合段 346的接触 部在其径向截面上的投影为线段 d-e。 更具体地说， 在从图 5E至 5F所示的过程中， 内轮外齿 400相对于外轮内齿 300向下移动，从而使得啮合段 436相对于啮合段 346向下移动。此时， 接触部位 （或接触点） d大致位于噛合段 436与啮合段 346的上部， 但其在啮合段 346上的 位置相比于图 5E所示的以前的接触部位 （或接触点） b更远离外轮内齿齿底 322。 接触部位 （或接触点） e大致位于啮合段 436与啮合段 346的中部， 相比于图 5E所示的以前的接触部 位 （或接触点） c更接近外轮内齿齿底 322。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说， 在从图 5E至 5F所示的过程中， 随着内轮继续沿顺时针方向在外轮 102中偏心旋转， 啮 合段 336与啮合段 446的下部开始脱开， 从而使得啮合段 336与啮合段 446之间的接触部的 接触面积逐渐减小。在如图 5F所示的状态下， 啮合段 336与啮合段 446的接触部在其径向截 面上的投影为线段 H-I。 更具体地说， 在从图 5E至 5F所示的过程中， 内轮外齿 400相对于外 轮内齿 300向下移动， 从而使得啮合段 446相对于啮合段 336向下移动。此时， 接触部位（或 接触点） H大致位于啮合段 336与啮合段 446的上部， 但其在啮合段 446上的位置相比于图 5E所示的以前的接触点部位 （或接触 G） 更远离外轮内齿齿底 322。 接触部位 （或接触点） I 大致位于啮合段 336与啮合段 446的下部， 相比于图 5E所示的以前的接触部位 （或接触点） G更接近外轮内齿齿底 322。 还需要说明的是， 由于内轮继续沿顺时针方向在外轮 102 中偏心旋转， 因此啮合段 436 与啮合段 346之间的脱开程度要大于啮合段 336与啮合段 446之间的脱开程度。 换句话说， 哺合段 436与 B齿合段 346之间接触部的接触面积小于喷合段 336与喷合段 446之间的接触面 积。 也就是说， 接触部位 （或接触点） e相比于接触部位 （或接触点） I更接近外轮内齿齿底

322。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来 说，在从图 5F所示的状态至 5G所示的状态的过程中，随着内轮继续沿顺时� ��方向在外轮 102 中偏心旋转， 啮合段 436与啮合段 346的下部继续脱开， 从而使得啮合段 436与啮合段 346 之间的接触部的接触面积逐渐减小， 直到如图 5G所示， 该接触部由大致位于啮合段 436 的 顶部与啮合段 346的上部的接触形成。 该接触部 （或接触线） 在其径向截面上的投影示出为 接触部位 （或接触点） f。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说，在从图 5F所示的状态至 5G所示的状态的过程中，随着内轮继续沿顺时� ��方向在外轮 102 中偏心旋转， 喃合段 336与 B齿合段 446的下部继续脱开， 从而使得 t ¹ 齿合段 336与 B齿合段 446 之间的接触部的接触面积继续逐渐减小。 在如图 5G所示的状态下， 啮合段 336与啮合段 446 的接触部在其径向截面上的投影为线段 j-K。 更具体地说， 在从图 5F至 5G所示的过程中， 内 轮外齿 400相对于外轮内齿 300向下移动，从而使得啮合段 446相对于啮合段 336向下移动。 此时， 接触部位 （或接触点）」大致位于啮合段 336与啮合段 446的上部， 但其在啮合段 336 上的位置相比于图 5F所示的以前的接触部位 （或接触点） H更远离外轮内齿齿底 322。 接触 部位 （或接触点） K大致位于噛合段 336与啮合段 446的下部， 但其在啮合段 336上的位置 相比于图 5F所示的以前的接触部位 （或接触点） I更接近外轮内齿齿底 322。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来 说，在从图 SG所示的状态至 5H所示的状态的过程中，随着内轮继续沿顺时� ��方向在外轮 102 中偏心旋转， 啮合段 436与啮合段 346的下部继续脱开， 直到如图 5H所示， 啮合段 436与 啮合段 346不互相接触。 对于内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来 说，在从图 5G所示的状态至 5H所示的状态的过程中，随着内轮继续沿顺时� ��方向在外轮 102 中偏心旋转， 啮合段 336与啮合段 446的下部继续脱开。 更具体地说， 该接触部由大致位于 啮合段 336与啮合段 446的上部的接触形成。 该接触在其径向截面上的投影示出为接触部位 （或接触点） L。 图 51示出了外轮内齿 300与内轮外齿 400处于未啮合状态 （即， 相互脱开） 的示意图。 对于内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316来说， 在从图 5H所示的状态至 51所示的状态的过程中， 随着内轮继续沿顺时针方向在外轮 102中 偏心旋转， 啮合段 436与啮合段 346保持不接触， 并且， 啮合段 436与啮合段 346之间的距 离逐渐增大。 在从图 5H所示的状态至 51所示的状态的过程中， 对于内轮外齿 400右侧的内 轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314来说， 随着内轮继续沿顺时针方向 在外轮 102中偏心旋转， 啮合段 336与啮合段 446完全脱开 （不接触）。 由此， 从上述哨合过程可以看出， 从开始啮合至完全啮合状态的过程中， 内轮外齿 400 左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316的接触部的接触面积以及 内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314的接触部的 接触面积在径向截面上的投影都逐渐增长 （参见图 5A-5E）， 直到完全啮合状态下达到最大值 （参见图 5E）。从完全啮合状态至脱离啮合的过程中， 内轮外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414 和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316的接触部的接触面积以及内轮外齿 400右侧的内轮 外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314的接触部的接触面积在径向截面上的 投影都从最大值逐渐减小 （参见图 5E-5I）。 此外， 在从开始啮合至完全啮合状态， 并且从完全啮合状态至脱离啮合的过程中， 内轮 外齿 400左侧的内轮外齿齿腰 414和外轮内齿 300左侧的外轮内齿齿腰 316, 以及内轮外齿 400右侧的内轮外齿齿腰 416和外轮内齿 300右侧的外轮内齿齿腰 314均被配置为： 在接触 部的接触面积逐渐增大， 再过渡到逐渐减小。 本申请中所说的面接触是指， 当内轮外齿 400与外轮内齿 300处于完全啮合状态时， 在 内轮外齿 400与外轮内齿 300的径向截面上， 内轮外齿齿腰 414与外轮内齿齿腰 316的接触 线的长度至少大于内轮外齿齿腰 414的长度的 1%， 并且内轮外齿齿腰 416与外轮内齿齿腰 314的接触线的长度至少大于内轮外齿齿腰 416的长度的 1%。 换句话说， 内轮 121的啮合段 436与啮合段 446的长度至少分别大于内轮外齿齿腰 414与内轮外齿齿腰 416的长度的 1%。 虽然图 5A-5I只示出了一个内轮外齿 400与外轮内齿 300从未啮合状态至完全啮合状态 又到未啮合状态的具体位置关系， 但本领域的技术人员可以理解， 当内轮 121在外轮 102中 偏心旋转 360° 的过程中， 内轮 121中的内轮外齿 400与外轮 102中的外轮内齿 300能够顺 次啮合，内轮 121中的任一个内轮外齿 400在与外轮内齿 300啮合时均会具有上述啮合过程。 在传统的内啮合传动机构中， 内轮外齿与外轮内齿通常使用摆线与滚针或者 渐开线与渐 开线之间的啮合， 从而使得内轮外齿与外轮内齿之间形成线接触 啮合。 线接触啮合的接触面 积非常小， 近乎于零。 当内轮外齿与外轮内齿传动时， 由于线啮合的面积近乎于零， 因此内 轮外齿与外轮内齿啮合时产生的的齿面应力非 常大。 极大的应力会使齿轮表面剥落， 内轮外 齿与外轮内齿的寿命短， 并且使得内啮合传动机构的传动不够平稳。 本申请的内啮合传动机构 100中的内轮外齿与外轮内齿之间能够形成面啮 合。 面啮合的 接触面积大大超过传统的内啮合传动机构中的 线啮合的接触面积。 作为一个示例， 在内轮外 齿与外轮内齿的径向截面上，本申请的内啮合 传动机构 100的面啮合的接触线长度为 0.1mm。 如果传统的内噛合传动机构中的线啮合的接触 线长度具有一定的长度， 比如， 在应力计算时 设定为 0.001mm（应力计算时齿面接触面积不能设定为� �， 否则齿面应力将为无穷大），本申 请的线接触长度将是线啮合的接触长度的 100倍。 由此， 本申请的面啮合的内轮外齿与外轮 内齿之间的应力是传统的线啮合的内轮外齿与 外轮内齿之间的应力的 0.01倍。这能够极大地 减小内轮外齿与外轮内齿之间的应力， 从而避免齿轮产生磨损、 断裂等状况。 这也能够使内 轮外齿与外轮内齿因应力产生的热量减小， 从而使得内噛合传动机构 100的稳定性更好， 使 用寿命更长。 作为一个示例， 使用本申请的内啮合传动机构制造的减速器以 1500rpm的转速 在额定载荷下运行 1000小时后，减速器内的润滑油依然保持原有� �颜色，而传统的内啮合传 动机构的减速器在相同的运行条件下运行后， 减速器内的润滑油会发黑。 这说明了相对于现 有技术中使用摆线与滚针或渐开线与渐开线之 间的啮合传动， 本申请的内轮外齿与外轮内齿 之间的面接触啮合， 齿面应力小， 并且产生的热量及磨损都小。 需要说明的是， 本申请中所述的 “外轮内齿齿腰的啮合部与内轮外齿齿腰的啮 合部为具 有形状相同并且重合的曲面”中的“重合”既 包括完全重合（S卩，啮合部与啮合部 100%重合）， 也包括大体上重合。 大体上重合与完全重合的差别是： 大体上重合是由制造、 加工、 装配等 引起的精度误差而引起的。 本领域的技术人员可以理解， 这种由制造、 加工、 装配等引起的 精度误差不会影响啮合部与啮合部形成面接触 ， 并且该精度误差不会影响本申请的内啮合传 动机构实现上文中所描述的技术效果。 图 6A为图 2所示的外轮 102与内轮 121的第一具体产品示例的放大图； 图 6B为图 2所 示的外轮 102与内轮 121的第二具体产品示例的放大图；图 6C为图 2所示的外轮 102与内轮 121的第三具体产品示例的放大图； 图 6D为图 2所示的外轮 102与内轮 121的第四具体产品 示例的放大图。 其中， 图 （a） 示出了外轮 102与内轮 121的配合状态， 图 （b） 示出了外轮 102， 图 （c）示出了内轮 121， 图 （d）示出了在外轮 102的径向截面上， 啮合段 336的放大 图。 在图 6A中， 图 （a） -图 （c） 以 1: 30的比例绘出的放大图示出了图 2所示的外轮 102 与内轮 121的第一具体示例。 在该第一具体示例中， 外轮 102的齿数为 36， 内轮 121的齿数 为 35, 即外轮 102与内轮 121的齿数差值为 1（即一齿差）。外轮 102与内轮 121之间的偏心 量 e为 2mm。齿的模数为 2.4mm。内轮外齿 400与外轮内齿 300的齿顶高为 2.4mm。图（d） 以 1:1500的比例绘出了在外轮 102的径向截面上， 啮合段 336的具体曲线。 在图 6B中， 图 （a） -图 （c） 以 1: 30的比例绘出的放大图示出了图 2所示的外轮 102 与内轮 121的第二具体示例。 在该第二具体示例中， 外轮 102的齿数为 60， 内轮 121的齿数 为 59, 即外轮 102与内轮 121的齿数差值为 1（即一齿差）。外轮 102与内轮 121之间的偏心 量 e为 1.2mm。齿的模数为 1.4mm。内轮外齿 400与外轮内齿 300的齿顶高为 1.5mm。图（d） 以 1:2400的比例绘出了在外轮 102的径向截面上， 啮合段 336的具体曲线。 在图 6C中， 图 （a） -图 （c） 以 1: 30的比例绘出的放大图示出了图 2所示的外轮 102 与内轮 121的第三具体示例。 在该第三具体示例中， 外轮 102的齿数为 100， 内轮 121的齿 数为 98, 即外轮 102与内轮 121的齿数差值为 2（即两齿差）。外轮 102与内轮 121之间的偏 心量 e为 2.0mm。 齿的模数为 2.0mm。 内轮外齿 400与外轮内齿 300的齿顶高为 2.0mm。 图 （d） 以 1: 3000的比例绘出了在外轮 102的径向截面上， 啮合段 336的具体曲线。 在图 6D中， 图 （a） -图 （c） 以 1: 50的比例绘出的放大图示出了图 2所示的外轮 102 与内轮 121的第四具体示例。 在该第四具体示例中， 外轮 102的齿数为 72， 内轮 121的齿数 为 69, 即外轮 102与内轮 121的齿数差值为 3（即三齿差）。外轮 102与内轮 121之间的偏心 量 e为 2.3mm。齿的模数为 1.0mm。内轮外齿 400与外轮内齿 300的齿顶高为 0.6mm。图（d） 以 1: 4000的比例绘出了在外轮 102的径向截面上， 啮合段 336的具体曲线。 尽管本文中仅对本申请的一些特征进行了图示 和描述， 但是对本领域技术人员来说可以 进行多种改进和变化。 因此应该理解， 所附的权利要求旨在覆盖所有落入本申请实质 精神范 围内的上述改进和变化。