[实用新型]一种基于柔索传动的类锥齿轮机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及类锥齿轮传动机构，具体涉及一种基于柔索传动的类锥齿轮机构。

背景技术

锥齿轮传动机构是齿轮传动中常见的构型，实现空间相交轴传动。单级锥齿轮机构由一对正确啮合的锥齿轮装配构成。但是，锥齿轮制造、维护成本高，同时具备较高的装配精度和工作环境要求，同时其固有的齿隙、摩擦等也影响机构的传动精度和传动效率。精密柔索传动以柔性钢丝绳为传动介质，通过绳轮和柔性绳索之间的摩擦传递动力，具有低空回、高刚度、高效率、无需润滑等特点。现有的柔索传动机构中的类锥齿轮构型由一个主动轮、一个从动轮、两股钢丝绳以及绳端固定预紧装置等零部件构成。为实现钢丝绳在绳轮上柔顺缠绕，主动轮和从动轮须分别设计成阶梯轮形式，且两轮相对应的两组阶梯圆直径比相等，并保证其空间相切正交；为防止钢丝绳运动过程中滑脱，相应阶梯圆之间的缝隙应小于钢丝绳的直径；两股绕向相反的钢丝绳实现正反向运动；这种构型结构紧凑，但对主动轮和从动轮的相对位置要求严格，在须保证轮间空间、轮距相对较大的应用场合，严格相切正交的设计准则会导致阶梯轮尺寸过大，制约了系统的轻量化。这就要求该传动构型能主动适应轮距变化，保证钢丝绳柔顺缠绕和可靠固定，同时满足系统的轻量化要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够满足大间距传动的应用需求，同时兼顾轻量化要求，通过导向轮实现柔索在空间轴线相交轮间柔顺过渡，从而降低对主动轮和从动轮的相对位置要求的基于柔索传动的类锥齿轮机构。本实用新型能够在不增加绳轮尺寸的条件下实现大距离相交轴传动，同时保证钢丝绳柔顺缠绕、预紧可靠，具有布局灵活，低成本、低空回、高精度、高刚度的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于柔索传动的类锥齿轮机构，包括机架、主动轮、从动轮、柔索和导向轮组，所述主动轮和从动轮的轮缘端面分别带有轮槽且安装布置于机架上且轴线相交，所述导向轮组包括相切布置于主动轮的轮槽和从动轮的轮槽之间的导向轮，所述柔索回绕经过主动轮的轮槽、从动轮的轮槽、以及主动轮和从动轮之间的导向轮形成传动回路。

优选地，所述导向轮组包括近主动轮出索端导向轮、近主动轮入索端导向轮、近从动轮出索端导向轮以及近从动轮入索端导向轮，所述柔索经过主动轮的轮槽后依次回绕经过近主动轮出索端导向轮、近从动轮入索端导向轮、从动轮的轮槽、近从动轮出索端导向轮、近主动轮入索端导向轮、后绕回至主动轮的轮槽形成传动回路。

优选地，所述主动轮或从动轮上设有用于预先张紧柔索的预紧装置。

优选地，所述预紧装置包括压板、螺杆、预紧端块和碟形弹簧，所述压板通过连接件安装在主动轮或从动轮上，所述压板上设有通孔，所述螺杆穿过压板的通孔后与预紧端块螺纹连接，所述预紧端块的底面和压板所安装的主动轮或从动轮侧面接触，所述碟形弹簧布置于压板的通孔端面和螺杆之间，所述主动轮或从动轮上设有的预紧装置数量为两个，且所述柔索的两端各与一个预紧装置的预紧端块相连。

优选地，所述柔索的两端均设有端头，所述预紧端块上设有限位槽，所述限位槽的一侧边缘设有沿限位槽的长度方向凸出布置的防脱凸块，所述柔索的两端分别布置在预紧端块的限位槽中，且所述柔索两端的端头被柔索拉紧并卡设布置于在防脱凸块的内侧。

优选地，所述柔索为钢丝绳。

优选地，所述主动轮分别和近主动轮出索端导向轮的轮缘之间通过柔索相切、和近主动轮入索端导向轮的轮缘之间通过柔索相切。

优选地，所述主动轮和从动轮的轴线相互垂直，所述近主动轮出索端导向轮、近从动轮入索端导向轮之间的轴线相互垂直且轮缘之间通过柔索相切，所述近主动轮入索端导向轮、近从动轮出索端导向轮之间的轴线相互垂直且轮缘之间通过柔索相切。

优选地，所述从动轮分别和近从动轮出索端导向轮的轴线相互平行、和近从动轮入索端导向轮的轴线相互平行。

优选地，所述机架为由两个通过端部相互连接成L形的安装板组成，所述主动轮、从动轮分别通过轴承安装布置于机架上不同的安装板上。