[发明专利]滚柱传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过槽轮、槽圈中的滚柱传递动力的装置。滚柱在槽轮、槽圈向心槽内的运动为纯滚动。设计者改变相关参数可得到多滚柱参与工作之目地。虽本装置中仅使用一对槽轮、槽圈及若干滚柱参与运动，但其传动比可从四到数百间取整数值。本装置的槽轮运动方向与受力方向间夹角为负值，其角度远小于齿轮压力角。本说明书图中所提供的这一装置其压力角小于一度。本发明可用于对原动力变速，也可用于大扭矩浮动联轴器。

背景技术

目前公知的变速机构很多，如谐波齿轮减速、摆线减速等等。谐波齿轮减速机利用少齿差原理进行减速。因谐波齿轮的变形，可得到多齿啮合的效果。因此在获得大传动比的同时，可输出较大扭矩。谐波齿轮减速因齿轮必需产生变形不但造成启动扭矩大、又使谐波齿轮变速机构的齿轮模数受限制。(通常谐波齿轮变速机构中齿轮模数＜2)尽管谐波齿轮减速机有同时啮合齿数多之优点，因受到模数的限制不能传递太大扭矩。现行(小功率减速机)使用多级齿轮变速。其外形尺寸虽与电机相仿，无布置滚动轴承的空间。因此效率不高，不能制成大功率低速电机。目前公知的减速机，还没有既能输出大扭矩又可直接与电机制成一体的低速大扭矩电机。

发明内容

本发明通过滚柱传动实现大速比、大扭矩输出。且传动装置体积小，结构简单。

技术难题：

1、一对槽轮与槽圈实现大速比，解决齿顶干涉。

2、实现多滚柱啮合可输出特大扭矩。

3、实现滚柱在槽轮、槽圈中运动时其运动方式为纯滚动。

4、实现小压力角大幅度减小径向分力。

5、减小减速机的体积，使之与电机壳体联接制成低速大扭矩电机。

本发明通过以下四个措施解决以上技术问题。

1、利用少齿差啮合现有技术。制作槽轮槽数与槽圈槽数差为一或一以上的的滚柱传动装置。也可制作槽轮槽数与槽圈槽数相同的大扭矩浮动联轴器。

2、槽轮对槽圈运动空间在轴向不相重合。二者间动力传递通过纯滚动的滚柱实现。不存在齿轮、齿圈啮合的齿顶干涉问题。

3、槽轮、槽圈上的槽为向心槽，故槽壁与其中心线夹角大大小于齿轮压力角。

4、通过支承在二槽轮间的双层偏心轴承推动滚柱进入啮合状态。通过弹性圈保证滚柱脱离啮合状态。以上措施可实现结构简单、紧凑，输入、输出同轴，为制作大扭矩低速电机创造条件。

下面简单介绍滚柱传动装置工作原理：

原理图按上到下从左到右的顺序用于说明滚柱传动装置动力传递过程的机理。圈中按上到下从左到右的顺序说明粗实线表示的滚柱进入动力传递状态的过程。图中双点划线表示槽轮、细实线表示槽圈、虚线表示双层轴承外环、粗实线表示弹性圈、和准备进入传递扭矩的滚柱。图中滚柱传动装置的速比为1/4。图中输入轴顺时针旋转、槽轮反时针旋转。双层偏心轴承在槽圈内，占槽圈内部空间。槽圈与槽轮间的轴向空间不重合，关系是其轴向长度等于槽圈轴向长度与槽轮轴向长度之和。

双层偏心轴承可保证偏心方向与槽轮偏心方向相同。当双层偏心轴承将滚柱送到槽圈口后，滚柱在槽轮圆周力作用下沿槽轮及槽圈向心槽的侧面作纯滚动；此时双层偏心轴承将不再与滚柱接触。滚柱在即将从槽圈退出瞬时，在弹性圈作用下脱离槽圈向心槽。弹性圈施力于滚柱使滚柱总保持有向心力在没有其它外力的情况下滚柱总在槽轮底部。槽轮、槽圈二者在运动过程中通过滚柱在槽轮上向心槽及槽圈上向心槽中滚动并传递动力。

本发明提供一种加工零件少、成本低、生产工艺简单、传递扭矩大、传动比范围大、体积小的变速机构。

附图说明

图1是滚柱传动装置的结构图。

图2是图1的A-A剖视图(为示图的清晰图2删除了左槽圈[10])

图3是图1的B-B剖视图(为示图的清晰图3删除了右槽轮[14])

图4是图1的C-C剖视图

图5是工作原理图

下面结合附图对本发明实施例作详细说明：