一种活齿行星表
技术领域
本实用新型涉及仪表技术领域，特别涉及一种活齿行星表。
背景技术
摆线活齿传动机构广泛地应用于摆线活齿减速器领域。如专利号为CN201721031991.5提出了《一种摆线钢球减速装置及其机器人关节》，该发明可作为机器人关节减速器，具备较高的刚性和较好的抗冲击能力。传统的所有摆线活齿减速器，在设计过程中，均遵循摆线活齿滚道不跟切的条件，依据该条件设计出的减速器，整机性能并不乐观，由此而来，诞生了新的摆线活齿传动技术，即根切活齿传动技术与组合齿面滚道活齿传动技术。
弦线活齿传动机构广泛地应用于弦线活齿减速器领域。如专利号为CN201910718058.2提出了《正弦平面二级活齿减速器》，该发明可作为机器人关节减速器，具备较高的刚性和较好的抗冲击能力。传统的所有弦线活齿减速器，在设计过程中，均遵循弦线活齿滚道不根切的条件，依据该条件设计出的减速器，整机性能并不乐观，由此而来，诞生了新的弦线活齿传动技术，即根切活齿传动技术与组合齿面滚道活齿传动技术。
上述几种活齿传动技术，均应用于活齿减速机领域。对于摆线活齿减速机，其核心传动机构为二副件，即活齿同时与摆线轮和活齿轮啮合，固定其中任意一个轮，由另一个轮输出运动。其减速核心，是通过特殊的构件将活齿的运动输出出去。对此，若单独拿出摆线轮和活齿，不利用活齿输出运动，而是利用活齿的位置标记刻度，则可应用于仪表领域。由此而来的，摆线活齿行星表应运而生，该表可以制成手表、台式表和挂式表，设计灵活多变，应用场景丰富多样。对于弦线活齿减速机，其核心传动机构为三副件，即活齿同时与两个弦线轮和一个活齿轮啮合，固定其中任意一个轮，驱动剩下两个轮中的一个，由最后一个轮输出运动。其减速核心，是通过特殊的构件将活齿的运动输出出去。对此，若单独拿出弦线轮和活齿，不利用活齿输出运动，而是利用活齿的位置标记刻度，则可应用于仪表领域。由此而来的，弦线活齿行星表应运而生，该表可以制成手表、台式表和挂式表，设计灵活多变，应用场景丰富多样。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种活齿行星表，将活齿传动机构的核心构件应用在用于计时的表中，通过完美的几何运动，彰显几何之美。
本实用新型所使用的技术方案是：一种活齿行星表，包括时针架、分针架、秒针架、时星盘、分星盘、秒星盘、表芯，时针架、分针架、秒针架分别与表芯铰接安装；时星盘、分星盘、秒星盘分别固定安装在表芯上；时星盘、分星盘、秒星盘中至少有一个具有摆线轨道或弦线轨道。
进一步的，不具有摆线轨道或弦线轨道的时星盘、分星盘、秒星盘中设置有圆形轨道。
进一步的，时针架上铰接有若干个沿时针架中心圆周均布的时星齿，所有时星齿均与时星盘接触啮合；分针架上铰接有若干个沿分针架中心圆周均布的分星齿，所有分星齿均与分星盘接触啮合；秒针架上铰接有若干个沿秒针架中心圆周均布的秒星齿，所有秒星齿均与秒星盘接触啮合。
进一步的，表芯上固定安装有表盘，表盘设置有表壳，表壳上设置有时刻盘，时刻盘上设置有时刻标；表壳上设置有若干线孔，每个线孔中设置有一个氛围灯。
进一步的，表芯包括机芯、时针轴、分针轴、秒针轴，机芯分别驱动时针轴、分针轴、秒针轴。
进一步的，时针架上设置有时针心轴，并通过时针心轴与时针轴相连接；分针架上设置有分针心轴，并通过分针心轴与分针轴相连接；秒针架上设置有秒针心轴，并通过秒针心轴与秒针轴相连接。
进一步的，时星盘与时针架对应，分星盘与分针架对应，秒星盘与秒针架对应，具有摆线轨道的时星盘、分星盘、秒星盘对应的时针心轴、分针心轴、秒针心轴是偏心的。
进一步的，秒针架与秒针轴之间设置有秒针支座。
进一步的，时针架上设置有时针轮辐、时针槽标、时针箭标，分针架上设置有分针轮辐、分针槽标、分针箭标，秒星架上设置有秒针轮辐、秒针槽标、秒针箭标。
进一步的，时针架上设置有时星齿槽，每个时星齿槽中铰接有一个时星齿；分针架上设置有分星齿槽，每个分星齿槽中铰接有一个分星齿；秒针架上设置有秒星齿槽，每个秒星齿槽中铰接有一个秒星齿。
进一步的，表芯一侧设置有外接支座。
进一步的，时星齿、分星齿和秒星齿均为平面内连续曲线绕着一条不穿过该曲线的轴线旋转得到的空间旋转体。
进一步的，摆线轨道为不根切摆线轨道、根切摆线轨道或组合齿面摆线轨道。
进一步的，弦线轨道为不根切弦线轨道、根切弦线轨道或组合齿面弦线轨道。
进一步的，摆线轨道的轨道曲线为摆线，包括外摆线和内摆线，当采用外摆线时，摆线轨道波数秒和与其接触的实星齿、分星齿或秒星齿的个数少一，当采用内摆线时，摆线轨道波数秒和与其接触的实星齿、分星齿或秒星齿的个数多一；摆线轨道的轨道面为与其接触的实星齿、分星齿或秒星齿的几何中心沿着轨道曲线运动一周的轨迹包络面与摆线轨道的相交面；当摆线轨道采用组合齿面摆线滚道时，可做成一体式或拆分式，当做成拆分式时，摆线轨道由与轨道曲线波数相同的正齿块和负齿块沿圆周均布依次衔接而成，此时摆线轨道的轨道面由正齿块上的正齿面和负齿块上的负齿面组合而成。
进一步的，弦线轨道的轨道曲线为弦线，弦线轨道波数和与其接触的实星齿、分星齿或秒星齿个数相差一；弦线轨道的轨道面为与其接触的实星齿、分星齿或秒星齿的几何中心沿着轨道曲线运动一周的轨迹包络面与弦线轨道的相交面；当弦线轨道采用组合齿面弦线滚道时，可做成一体式或拆分式，当做成拆分式时，弦线轨道由与轨道曲线波数相同的正齿块和负齿块沿圆周均布依次衔接而成，此时弦线轨道的轨道面由正齿块上的正齿面和负齿块上的负齿面组合而成。
进一步的，正齿面是由标准旋转体的几何中心沿着一截曲线段从头运动至尾，球面运动轨迹的包络面与正齿块的相交面，其中，标准旋转体的几何中心为旋转轴线上的选定的点；负齿面是由标准旋转体的几何中心沿着一截曲线段从头运动至尾，球面运动轨迹的包络面与负齿块的相交面，其中，标准旋转体的几何中心为旋转轴线上的选定的点。
由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下优点：(1)时刻标记明显，便于识读；(2)可用作手表、台式表和挂式表；(3)不同于传统表类的刻板运动给人造成的呆板印象，本实用新型的运动相对复杂，看上去生动形象；(4)完美的几何运动，彰显几何之美的同时，吸引人们去探究原理，尤其是青少年和儿童，有助于其益智；(5)结构简单灵活，便于加工制造及装配。
附图说明
图1、图2为本实用新型采用摆线轨道的整机结构示意图。
图3、图4为本实用新型采用摆线轨道的整机分解示意图。
图5为本实用新型采用摆线轨道的时针架结构示意图。
图6为本实用新型采用摆线轨道的分针架结构示意图。
图7为本实用新型采用摆线轨道的分星盘结构示意图。
图8为本实用新型采用摆线轨道的秒针架结构示意图。
图9为本实用新型采用摆线轨道的秒星盘结构示意图。
图10为本实用新型采用摆线轨道的表盘结构示意图。
图11、图12为本实用新型采用摆线轨道的表芯结构示意图。
图13为本实用新型采用摆线轨道实施例二的整机结构示意图。
图14为本实用新型采用摆线轨道的实施例二的秒星盘结构示意图。
图15、图16为本实用新型采用弦线轨道的整机结构示意图。
图17、图18为本实用新型采用摆线轨道的整机分解示意图。
图19为本实用新型采用摆线轨道的时针架结构示意图。
图20为本实用新型采用摆线轨道的分针架结构示意图。
图21为本实用新型采用摆线轨道的分星盘结构示意图。
图22为本实用新型采用摆线轨道的秒针架结构示意图。
图23为本实用新型采用摆线轨道的秒星盘结构示意图。
图24为本实用新型采用摆线轨道的表盘结构示意图。
图25、图26为本实用新型采用摆线轨道的表芯结构示意图。
附图标号：1-时针架；2-时星齿；3-分针架；4-分星齿；5-分星盘；6-秒针架；7-秒星齿；8-秒星盘；9-表盘；10-表芯；101-时针心轴；102-时针轮辐；103-时针槽标；104-时星齿槽；105-时针箭标；301-分针心轴；302-分针轮辐；303-分针槽标；304-分星齿槽；305-分针箭标；306-时星轨；501-分星轨；601-秒针心轴；602-秒针轮辐；603-秒针槽标；604-秒星齿槽；605-秒针箭标；801-正齿块；802-负齿块；803-秒星轨；80101-正齿面；80201-负齿面；901-表壳；902-时刻盘；903-时刻标；904-线孔；905-氛围灯；1001-机芯；1002-时针轴；1003-分针轴；1004-偏心秒针轴；1005-秒针支座；1006-外接支座。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1～图14为本实用新型采用摆线轨道的实施例，摆线轨道的轨道曲线为内摆线时，其在xoy平面内的参数方程为：
摆线轨道的轨道曲线为外摆线时，其在xoy平面内的参数方程为：
以上各式中，R-啮合曲线径向半径；A-啮合曲线幅值；Zc-内摆线或外摆线波数。
啮合曲线的曲率半径ρ为
时星齿、分星齿和秒星齿均为平面内连续曲线绕着一条不穿过该曲线的轴线旋转得到的空间旋转体，该连续曲线到轴线的最大距离设为Dmax，Dmax若满足关系式：
Dmax≤ρmin
则摆线轨道为不根切摆线轨道。
Dmax若满足关系式：
Dmax＞ρmin
则摆线轨道为根切摆线轨道或组合齿面摆线轨道。
以上各式中，ρmin-啮合曲线的曲率半径ρ的最小值。
弦线轨道的轨道曲线为平面正弦曲线，其在xoy平面内的参数方程为：
式中，R-啮合曲线径向半径；A-啮合曲线幅值；Zs-平面弦线波数。
啮合曲线的曲率半径ρ为
时星齿、分星齿和秒星齿均为平面内连续曲线绕着一条不穿过该曲线的轴线旋转得到的空间旋转体，该连续曲线到轴线的最大距离设为Dmax，Dmax若满足关系式：
Dmax≤ρmin
则弦线轨道为不根切弦线轨道。
Dmax若满足关系式：
Dmax＞ρmin
则弦线轨道为根切弦线轨道或组合齿面弦线轨道。
以上各式中，ρmin-啮合曲线的曲率半径ρ的最小值。
上述组合齿面摆线轨道或组合齿面弦线轨道可统称为组合齿面轨道，组合齿面轨道由多种齿面组合而成，每一种齿面对应一段啮合曲线，所有齿面组合在一起后，其所有啮合曲线将取并集且构成一条完整的轨道曲线，即摆线或弦线。
图1～图12为本实用新型采用摆线轨道的实施例一，在该实施例中，时星齿和分星齿分别有三个，时针轮辐、分针轮辐、秒针轮辐分别为时针架、分针架、秒针架的主体，时针槽标和时针箭标、分针槽标和分针箭标、秒针槽标和秒针箭标分别用于指示时间；时星齿、分星齿和秒星齿均采用标准球体；对应的时星盘和分星盘上的轨道为圆形轨道，分别称为时星轨和分星轨，秒星盘上的轨道称为秒星轨，秒星轨的轨道曲线采用外摆线，波数为12个，刚好将对应表盘等分的12个区域，契合人们的读表习惯；由于秒星轨的轨道曲线为外摆线，故其对应的秒星齿个数为13个，比外摆线波数多一。
本实施例中，秒星盘采用组合齿面活齿传动技术中的摆线轮，且采用拆分式的，可拆分为数量相同的正齿块和负齿块，正齿块上的正齿面和负齿块上的负齿面共同拼接出了“组合齿面外摆线活齿滚道”，即秒星轨。
图13和图14为本实用新型采用摆线轨道的实施例二，该实施例在实施例一的基础上做了简单的替换，即将秒星轨的轨道曲线由外摆线改为了为内摆线，轨道波数依然是12个，对应的秒星齿个数为11个，比内摆线波数少一。
图15～图26为本实用新型采用弦线轨道的实施例，在该实施例中，时星齿和分星齿分别有三个，寓意“三生万物”；时星齿、分星齿和秒星齿均采用标准球体；对应的时星盘和分星盘上的轨道为圆形轨道，分别称为时星轨和分星轨，秒星盘上的轨道称为秒星轨，秒星轨的轨道曲线采用平面正弦曲线，波数为12个，刚好将对应表盘等分的12个区域，契合人们的读表习惯；由于秒星轨的轨道曲线为弦线，故其对应的秒星齿个数为11或13个，本实施例中采用11个。
本实施例中，秒星盘采用组合齿面活齿传动技术中的弦线轮，且采用拆分式的，可拆分为数量相同的正齿块和负齿块，正齿块上的正齿面和负齿块上的负齿面共同拼接出了“组合齿面弦线活齿滚道”，即秒星轨。
时针架、分针架与秒针架遵循1:12:720的速比关系，即时针架转过1圈时，分针架转过12圈，秒针架转过720圈，由表芯中的机芯驱动时针轴、分针轴、秒针轴实现时针架、分针架、秒针架的上述运动速比关系。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
