[发明专利]一种承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于传递扭矩的机械装置，具体涉及的是一种承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置。

背景技术

目前，在高速磁浮系统的道岔横移驱动机构中，有一套直齿圆柱齿轮齿条传动装置，其中齿条为多段直齿条排列成一圆弧状构成的折线形齿条，齿轮在齿条上滚动以提供移动力。由于齿条为折线型式，而齿轮轴的理论运行轨迹为圆弧，便造成了齿轮齿圈的轴线与传动轴的轴线不重合并出现一个夹角，且在齿轮的走行过程中该夹角不断地发生周期性地连续变化并伴随周期性地突变。因此，需要将齿轮分成两个可以发生相互转动的部分，外部是外齿圈，与折线齿条进行啮合；内部用于连接驱动轴。并在齿轮的内、外两部分之间设置一个扭矩传递装置以实现传递齿轮扭矩、允许齿轮发生一定范围转动、支撑外齿圈重力和传递齿轮驱动力(径向力)的功能。

现有技术中使用的扭矩传递装置，或者只能提供扭矩传递功能和一定角度转动功能而无法提供径向力支撑，例如万向节或联轴器装置等；或者只能传递扭矩和提供径向力，而无法提供活动的转角功能，例如齿轮传动装置；或者仅能提供径向力和转动角度，但无法传递扭矩，如球关节装置等，因此均无法满足高速磁浮系统的道岔横移驱动的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，既能实现齿轮径向力的可靠传递，又能连续、平稳地传递齿轮的扭矩，还能适应齿轮内、外两部分之间的夹角位移的不断变化，并且能长期、可靠地工作。

为了实现上述目的，本发明提供一种承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其特点是，包含可实现角度偏转的扭矩传递机构和转动关节；

上述的可实现角度偏转的扭矩传递机构为鼓形齿单元；

所述的转动关节为一对同轴设置在鼓形齿单元两侧的球铰单元；

所述的鼓形齿单元包含同轴设置的鼓形齿外圈和鼓形齿内圈；

所述的一对球铰单元分别包含同轴设置的球铰外圈和球铰内圈；

所述的两组球铰内圈设置在鼓形齿内圈两侧构成装置内体；

所述的装置内体设置在鼓形齿外圈中；

所述的两组球铰外圈分别套置在两组球铰内圈的球面端并与鼓形齿外圈的两端外侧相贴合构成装置外体。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，鼓形齿内圈为鼓状，其侧面为若干齿状凸起；所述的鼓形齿内圈中心设置有轴孔。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，鼓形齿外圈的内壁与鼓形齿内圈的侧面相适配且啮合，该啮合面呈弧形。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，球铰内圈为半球体，其中心设置有轴孔。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，球铰外圈为环状结构；所述的球铰外圈的内壁与球铰内圈的半球体球面相适配并留有间隙。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，鼓形齿外圈和鼓形齿内圈在工作时，二者的轴线可产生±4°至±5°的转角。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，可实现角度偏转的扭矩传递机构为万向节或者是挠性联轴器。

上述的承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，其中，转动关节为单个整体式球铰。

本发明与现有技术相比，其优点在于：本发明能够很好地解决在轴向夹角不断变化的情况下稳定并且连续地传递扭矩的问题，由于本发明采用鼓形齿单元和球铰单元替代了现有技术的通过球形关节及传动销进行扭矩传递的方式，从而避免了传动销易断裂损坏、传动方孔易变形、传动间隙大易导致电器控制系统控制困难甚至发生反馈振荡的问题，具有使用寿命长、传动精准的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的零件分解示意图。

具体实施方式

以下结合图1和图2，详细说明本发明优选的实施例。

如图1所示和图2所示，一种承受径向力并可适应转角位移的扭矩传递装置，包含可实现角度偏转的扭矩传递机构和转动关节。可实现角度偏转的扭矩传递机构为鼓形齿单元7，转动关节为一对同轴设置在鼓形齿单元7两侧的球铰单元8。

鼓形齿单元7包含同轴设置的鼓形齿外圈71和鼓形齿内圈72，鼓形齿内圈72为鼓状，其侧面为若干齿状凸起，鼓形齿内圈72中心设置有轴孔，鼓形齿外圈71的内壁与鼓形齿内圈72的侧面相适配且啮合，该啮合面呈弧形。用以将扭矩从鼓形齿内圈传递到鼓形齿外圈(或反之)。由于鼓形齿在工作时允许内、外体的轴线有一定的夹角，因此配合球铰单元即可实现装置的在变化夹角下传递扭矩的要求。