可逆止轉動的減速裝置的製作方法

2023-10-22 17:38:37

專利名稱：可逆止轉動的減速裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械傳動中的減速裝置，具體是一種可雙向轉動減速輸出、且在停止扭矩輸入時可逆止輸出端轉動的減速裝置。
背景技術：
現有的機械傳動系統中，常採用減速器或減速裝置將驅動裝置(如電動機)輸出轉數變速至工作機器或某執行機構所要求的轉數。即減速器輸入端的前端為驅動裝置，減速器的輸出端連接工作機器或執行機構的輸入端，同時還設有相應的制動器或制動機構，一般包括聯軸器、制動器、減速器等，所述的聯軸器、制動器、減速器在運行過程中作為多個單元構件各自獨立地發揮其功能，當驅動裝置停止扭矩輸入時，通過制動器對轉動構件實現制動。現有傳動系統的單元構件多，不但製造和使用成本較高，而且安裝所需的場所和空間大。

發明內容
本發明目的是提出一種可逆止轉動的減速裝置，具有雙向轉動減速輸出功能，當在正向或反向轉動減速輸出運行中停止扭矩輸入時，可逆止輸出端的轉動。本發明的技術方案參見附圖:
1)設有固定式盤1，固定式盤I的內孔壁上設有若干沿圓周均布且對稱的滾柱la，參見圖1、圖2、圖7 ;
2)設有第一擺線輪2，參見圖1、圖2、圖5、圖7，
第一擺線輪2的圓周上設有與固定式盤I內孔壁上的滾柱Ia柱面接觸配合的第一擺線齒2a，參見圖1、圖2、圖5、圖7，運行中，第一擺線齒2a的齒面沿滾柱Ia柱面滑移；在第一擺線輪2中，每一個位於兩第一擺線齒2a之間的凹形底部2b對稱於另一側的第一擺線齒2a的齒頂，即所述凹形底部2b與另一側的第一擺線齒2a齒頂對稱的位於第一擺線輪2的一徑向軸線2f上，參見圖5、圖7 ;
3)設有第二擺線輪3，
第二擺線輪3的圓周上設有與固定式盤I內孔壁上的滾柱Ia柱面接觸配合的第二擺線齒3a，參見圖1、圖2、圖6、圖8，第二擺線輪3與第一擺線輪2的直徑相等，所述第二擺線齒3a的數量及其結構參數與第一擺線輪2的第一擺線齒2a相同，運行中，第二擺線齒3a的齒面沿滾柱Ia柱面滑移；
在第二擺線輪3中，每一個位於兩第二擺線齒3a之間的凹形結構底部3b對稱於另一側的第二擺線齒3a的齒頂，即所述凹形結構底部3b和另一側的第二擺線齒3a齒頂對稱的位於第二擺線輪3的一徑向軸線3f上，參見圖6、圖8 ;
4)如圖7、圖8所示，當固定式盤I上端的滾柱Ia位於第一擺線輪2的凹形底部2b內接觸配合時，而與上端滾柱Ia對稱的下端滾柱Ia則位於第二擺線輪3的凹形結構底部3b內接觸配合時，則表明，第一擺線輪2上的第一擺線齒2a與滾柱Ia柱面接觸配合和第二擺線輪3的第二擺線齒3a與滾柱Ia柱面接觸配合為180的對稱關係，即第一擺線輪2上的第一擺線齒2a和第二擺線輪3的第二擺線齒3a成對稱關係的與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合；
5)所述第一擺線輪2輪輻上至少設有兩個沿圓周向軸線均布的第一裝配孔2c，參見圖
5、圖7，所述第二擺線輪3輪輻上至少設有兩個與所述第一裝配孔2c相對應的第二裝配孔3c ;參見圖6、圖8 ;
6)至少設有兩件傳動機構4,參見圖1、圖2、圖3,每一傳動機構4中均包括傳動軸4a,所述傳動軸4a —端裝於擺動盤5上,傳動軸4a另一端裝於輸出盤6上,輸出盤6上至少設有兩件輸出銷軸6a，所述傳動軸4a的一端部連接傳動構件7 ；
所述傳動軸4a的軸向軸體上並列設置直徑相等的第一偏心輪8和第二偏心輪9，參見圖1、圖2、圖3，第一偏心輪8的軸向軸線8a和第二偏心輪9的軸向軸線9a分別位於傳動軸4a的軸向軸線4b兩側，參見圖3，並與軸向軸線4b平行，所述的軸向軸線8a和軸向軸線9a分別與傳動軸4a的軸向軸線4b之間有一個相等的偏心距h ；
所述第一偏心輪8相對於傳動軸4a的軸向軸線4b有一個最遠點Sb，第二偏心輪9相對於傳動軸4a的軸向軸線4b有一個遠點％，參見圖3、圖4，第一偏心輪8的最遠點8b和第一偏心輪9的遠點9b成對稱關係的位於傳動軸4a不同軸向部位的徑向軸線4c上；
7)所述傳動機構4分別裝於第一擺線輪2輪輻上的第一裝配孔2c及第二擺線輪3輪輻上與所述第一裝配孔2c相對應的第二孔裝配3c內，每一傳動軸4a上的第一偏心輪8分別位於第一擺線輪2輪輻上的第一裝配孔2c內，且相互配合，所有第一偏心輪8的最遠點Sb以相同方向的作用力分別作用於所配合的第一裝配孔2c孔壁面，參見圖7，同時，每一傳動軸4a上的第二偏心輪9分別位於第二擺線輪3輪輻上的第二裝配孔3c內，且相互配合，所有第二偏心輪9的遠點Sb以相同方向的作用力分別作用於所配合的第二裝配孔3c孔壁面，參見圖8 ;由圖7、圖8表明,第一偏心輪8的最遠點8b所處的方向與第二偏心輪9的遠點9b所處的方向為180度的對稱關係，即第一偏心輪8的最遠點Sb與第一裝配孔2c的配合部位和第二偏心輪9的遠點9b與第二裝配孔3c的配合部位成對稱關係；
8)所有第一偏心輪8上的最遠點Sb同時對所配合的第一裝配孔2c孔壁面產生作用力(頂力或頂力形成的靜壓力)的摩擦作用而構成第一偏心輪8與第一擺線輪2的摩擦傳動副；所有第二偏心輪9上的遠點9b同時對所配合的第二裝配孔3c孔壁面產生作用力(頂力或頂力形成的靜壓力)的摩擦作用而構成第二偏心輪9與第二擺線輪3的摩擦傳動副；
9)設有輸入構件10，參見圖1、圖9，輸入構件10與固定式盤I為相同的軸向軸線lb，輸入構件10與連接在每一傳動軸4a上的傳動構件7構成傳動副。本發明的減速傳動原理:
當輸入構件10轉動即輸出入扭矩時，即帶動每一傳動構件7轉動，傳動構件7即帶動傳動機構4中的傳動軸4a及該傳動軸4a上的第一偏心輪8和第二偏心輪9同時同向轉動，在第一偏心輪8轉動過程中，每一傳動軸4a上的第一偏心輪8的最遠點8b對所配合的第一裝配孔2c孔壁面產生作用力的摩擦作用，以及第一擺線輪2上的第一擺線齒2a與滾柱Ia的接觸配合作用，使得第一擺線輪2產生相反方向的轉動，即當傳動軸4a和第一偏心輪8繞軸向軸線4b逆時針轉動時，第一擺線輪2即順時針轉動，同時，在第二偏心輪9轉動過程中，每一傳動軸4a上的第二偏心輪9的遠點9b對第二裝配孔3c孔壁面產生作用力的摩擦作用，以及第二擺線輪3上的第二擺線齒3a與滾柱Ia的接觸配合作用，使得第二擺線輪3產生與第一擺線輪2相同方向的轉動，第一擺線輪2和第二擺線輪3在轉動過程中，同時產生擺轉；此外，在第一擺線輪2和第二擺線輪3同時轉動過程中，並帶動整體的傳動機構4繞軸向軸線Ib產生公轉，運行中，每一傳動機構4類似行星輪的轉動方式；傳動機構4所產生的公轉即帶動擺動盤5和輸出盤6轉動,輸出盤6上的輸出銷軸6a即沿其位於輸出盤6上的圓周向軸線轉動，並通過另外設置的、且與輸出銷軸6a連接的輸出構件實現減速輸出。當傳動軸4a和第一偏心輪8繞軸向軸線4b順時針轉動時，第一擺線輪2和第二擺線輪3即逆時針轉動，原理過程與上述相同。由於第一擺線輪2上的第一擺線齒2a和第二擺線輪3的第二擺線齒3a成對稱關係的與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合，同時，第一偏心輪8的最遠點Sb與第一裝配孔2c的配合部位和第二偏心輪9的遠點9b與第二裝配孔3c的配合部位成對稱關係，可使得運行平穩、可靠。運行過程中，固定式盤內的各構件均處不同狀態的轉動。當設置兩件或超過兩件的傳動機構4時，傳動原理與上述相同。本發明的減速比:
以圖17所示的為第一偏心輪8、第一擺線輪2及滾柱I的相互位置關係為初始狀態，圖中傳動軸4a的徑向軸線4c與固定式盤I的豎向軸線重疊，兩個第一偏心輪8的最遠點8b朝向正上方，滾柱Ial位於第一擺線輪2的凹形底部2b內接觸配合，與凹形底部2b對稱的第一擺線齒2a齒頂即與滾柱IaS接觸配合；當第一偏心輪8的最遠點Sb隨傳動軸4a的徑向軸線4c逆時針轉動重新朝向正上方時，第一擺線輪2則順時針轉動一個擺線齒齒位，如圖18所示狀態，兩個第一偏心輪8的最遠點Sb則又重新朝向正上方，第一擺線輪2的凹形底部2b則順時針轉動至滾柱la2接觸配合，與凹形底部2b對稱的第一擺線齒2a齒頂即則順時針轉動至滾柱la9接觸配合，由於第一擺線輪2則順時針轉動一個擺線齒齒位，兩個第一偏心輪8即隨之順時針產生公轉，位於上方的第一偏心輪8即轉至圖示的右側，下方的第一偏心輪8即轉至圖示的左側。以圖19所示的為第二偏心輪9、第二擺線輪3及滾柱I的相互位置關係為初始狀態，圖19中的第二偏心輪9和第二擺線輪3的狀態與圖17所示的狀態成對稱關係，滾柱Ial則與第二擺線齒3a齒頂接觸配合，滾柱IaS則位於第二擺線輪3上的凹形結構底部3b內接觸配合，兩個第二偏心輪9的遠點9b朝向正下方；在第二偏心輪9的遠點9b隨傳動軸4a的徑向軸線4c逆時針轉動重新朝向正下方時，參見圖20，第二擺線輪3上的凹形結構底部3b則順時針轉至滾柱la9接觸配合，與滾柱la9對稱的第二擺線齒3a齒頂則順時針轉至la2接觸配合；兩個第二偏心輪9的公轉狀態與第一偏心輪8的公轉狀態相同。當第一偏心輪8和第二偏心輪9隨傳動軸4a順時針轉動時，其轉動方向與上述相反，原理相同。由上述表明，第一擺線輪2和第二擺線輪3即轉動一個齒位，第一偏心輪8和第二偏心輪9即轉動360加兩個相鄰擺線齒齒位之間的夾角，說明減速比與第一擺線輪2和第二擺線輪3的擺線齒齒數量密切相關，還有，第一擺線輪2和第二擺線輪3及傳動軸4a與傳動構件7的轉數相同，傳動構件7且與輸入構件10構成傳動副，因此，根據輸入構件10與傳動構件7的減速比及第一擺線輪2和第二擺線輪3的擺線齒齒數則可計算出本發明的減速比。當設置兩件或多件傳動機構4時，減速比的計算與上述相同。
本發明的逆止原理:
以傳動軸4a及第一偏心輪8和第二偏心輪9逆時針轉動運行為例,第一擺線輪2和第二擺線輪3及輸出盤6即產生順時針轉動；當停止扭矩輸入時，減速裝置所帶負載的反作用力矩將輸出軸6a作用於輸出盤6，使輸出盤6產生逆時針轉動的趨勢，進而使第一擺線輪2和第二擺線輪3產生逆時針轉動的趨勢，由於摩擦傳動副的作用，使得第一偏心輪8和第二偏心輪9及傳動軸4a產生順時針轉動的趨勢，由圖21、圖22、圖23、圖24所示的構件受力狀態圖示分析表明，由於引起第一偏心輪8和第二偏心輪9產生順時針轉動趨勢的作用力(F)的延長線與摩擦圓e相交，滿足摩擦傳動副的自鎖條件，因此，第一偏心輪8和第二偏心輪9即不會產生轉動，從而阻止輸出盤6產生轉動，即對輸出端實現逆止。圖21為第一擺線輪2在停止扭矩輸入時產生逆時針轉動趨勢的受力狀態分析 圖示中，第一偏心輪8為上下方的兩個；滾柱Ial至滾柱la7分別與第一擺線齒2a處在不同齒面部位的接觸配合，第一擺線輪2上受到的力和力矩有:輸出盤6使第一擺線輪2產生逆時針轉動趨勢的合力矩為0.5Tv (輸出盤6使第二擺線輪3產生逆時針轉動趨勢的合力矩為0.5Tv，見圖23，兩者之和為Tv);各滾柱柱面對各擺線齒齒面的作用力Fi，Fi的延長線相交於第一擺線輪2徑向軸線2f的P點；上方的第一偏心輪8給第一擺線輪2的反作用力Fla，下方的第一偏心輪9給第一擺線輪2的反作用力Flb，Fla與Flb的方向相同且相等；上方的第一偏心輪8給第一擺線輪2順時針方向的摩擦力矩Tla，下方的第一偏心輪9給第一擺線輪2順時針方向的摩擦力矩Tlb，Tla與Tlb的方向相同且相等；
根據傳動原理，與滾柱Ia柱面嚙合(接觸配合)的第一擺線輪2上的齒形輪廓為短幅外擺線的等距曲線，在任一時刻總有一定數量的滾柱Ia柱面與第一擺線輪齒2a嚙合(接觸配合)，產生嚙合力，力的方向始終沿嚙合面(接觸配合面)的公法線方向，且相交於節圓節點P ;任意滾柱與對應的擺線輪的嚙合力(接觸配合時的作用力)Fi，可根據圖示中的0 i角、輸出軸上的阻力矩Tv、擺線齒齒數、擺線齒短幅係數及滾柱Ia分布圓半徑Rz，通過現有的計算公式計算。第一偏心輪8受力分析，參見圖22,圖不中的第一偏心輪8為上下方的兩個；
上方的第一偏心輪8受到的力有:第一擺線輪2對上方第一偏心輪8的作用力F2a，
F2a與上方第一偏心輪8對第一擺線輪2的反作用力Fla大小相等，方向相反，傳動軸4a對上方第一偏心輪8的支撐力F3a，還有第一擺線輪2對上方第一偏心輪8逆時針方向的摩擦力矩T2a，所述摩擦力矩T2a與上方第一偏心輪8給第一擺線輪2的順時針方向的摩擦力矩Tla大小相等,方向相反；
因上方第一偏心輪8和第一擺線輪2之間的摩擦為傳動副中的摩擦，根據傳動副摩擦原理有:
T2a=F2aXFvXr
式中Fv為轉動副摩擦中的當量摩擦係數， Fv =，F為第一偏心輪8和第一擺線輪2的摩擦因數，r為上方第一偏心輪8半徑。
令n=Fv Xr,則以上方第一偏心輪8圓心O為圓心，n為半徑作圓e,該圓e稱作摩擦圓，n為摩擦圓半徑；Fv的取值應滿足相應的要求。如圖22所示，F2a的延長線與摩擦圓e相交，F2a的延長線在摩擦圓之內，上方的第一偏心輪8與第一擺線輪2之間的作用關係滿足轉動副摩擦自鎖條件，上方的第一偏心輪8即自鎖，不會發生轉動。下方的第一偏心輪8受到的力有:第一擺線輪2對下方第一偏心輪8的作用力F2b，F2b與下方第一偏心輪8對第一擺線輪2的反作用力Flb (見圖21)大小相等，方向相反，傳動軸4a對下方第一偏心輪8的支撐力F3b，還有第一擺線輪2對下方第一偏心輪8逆時針方向的摩擦力矩T2b,所述摩擦力矩T2b與圖21中的所示的摩擦力矩Tlb大小相等，方向相反；
因下方第一偏心輪8和第一擺線輪2之間的摩擦為傳動副中的摩擦，根據傳動副摩擦原理有:
T2b=F2bXFvXr
同理，F2b的延長線與摩擦圓e相交，F2b的延長線在摩擦圓之內，下方第一偏心輪8與第一擺線輪2之間的作用關係滿足轉動副摩擦自鎖條件，下方的第一偏心輪8即自鎖，不會發生轉動。上方第一偏心輪8和下方第一偏心輪8同時自鎖,不會發生轉動,從而逆止第一擺線輪2產生轉動，繼而逆止輸出端產生轉動。圖23為第二擺線輪3在停止扭矩輸入時產生逆時針轉動趨勢的受力狀態分析圖，圖24為第二偏心輪9的受力狀態分析 由於第一擺線輪2上的第一擺線齒2a和第二擺線輪3的第二擺線齒3a成對稱關係的與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合，且第一偏心輪8的最遠點Sb與第一裝配孔2c的配合部位和第二偏心輪9的遠點9b與第二裝配孔3c的配合部位成對稱關係，因此，第二擺線輪3和第二偏心輪9受力狀態與第一擺線輪2和第一偏心輪8的受力狀態成對稱關係，如圖23、圖24所示，同理，其分析的結果是，上下方的第二偏心輪9同時滿足自鎖條件並自鎖，不會產生轉動，即阻止第二擺線輪3產生轉動，實現逆止；由於第一偏心輪3與第二偏心輪4成對稱狀態的自鎖，可使得逆止過程和逆止狀態平穩。上述為第一偏心輪8和第二偏心輪9逆時針轉動運行過程中停止扭矩輸入時的逆止原理；當第一偏心輪8和第二偏心輪9在順時針轉動運行過程中停止扭矩輸入時，其逆止原理與上述同理。在上述的逆止狀態下，當再次輸入扭矩時，所述逆止狀態則被破壞，根據輸入扭矩的作用方向，本發明則再次相應地運行，所述運行過程的交替或連續運行，以滿足工況所需的要求。本發明具有的技術效果:
1、由於第一偏心輪8的最遠點Sb和第二偏心輪9上的遠點9b成對稱關係，同時，第一擺線輪2和第二擺線輪3的擺線齒與滾柱Ia的接觸配合為對稱關係，且與滾柱Ia柱面嚙合(接觸配合)的擺線輪的齒形是短幅外擺線等距曲線，在任一時刻每一擺線輪總有一定數量的滾柱Ia與其嚙合(接觸配合)，當在運行過程停止扭矩輸入時，由於第一偏心輪8和第二偏心輪9滿足摩擦傳動副的自鎖條件，並成對稱狀態的自鎖，在額定的扭矩情況下，可逆止輸出端的轉動，且逆止過程和逆止狀態平穩。2、採用偏心輪的轉動構成與擺線輪的傳動副，並通過擺線齒齒面與滾柱Ia柱面接觸配合使得擺線輪轉動，並由設在擺線輪輪輻上的輸出銷軸7實現減速輸出，在具有雙向轉動減速輸出和逆止功能的情況下，結構簡單、緊湊，可減少製造與使用成本，體積小，可有效減少安裝所需的場所和空間。3、在具有結構簡單、緊湊等特點的情況下，減速比可由輸入構件10與傳動構件7的傳動比和擺線輪的擺線齒齒的數量確定，減速比的選擇結構簡單及靈活性大。下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步說明。


圖1為實施例1的結構主視圖，並確定為摘要附 圖2為圖1中第一擺線輪2和第二擺線輪3等部位的結構放大 圖3為傳動機構4的結構放大圖，其中突出地展示了第一偏心輪8和第二偏心輪9的偏心距h ；
圖4為圖3的C-C視圖，其中突出地展示了第一偏心輪8的最遠點8b和第二偏心輪9的遠點9b ；
圖5為第一擺線輪2的結構圖，其中突出展示了其凹形底部2b與另一側的第一擺線齒2a齒頂對稱的位於第一擺線輪2的徑向軸線2f上的狀態；
圖6為第二擺線輪3的結構圖，其中突出展示了其凹形結構底部3b與另一側的第二擺線齒3a齒頂對稱的位於第二擺線輪3的徑向軸線3f上的狀態；
圖7為圖1中的A-A結構放大圖，展示了第一擺線輪2、第一偏心輪8及滾柱Ia的相對配合關係；
圖8為圖1中的B-B結構放大圖，展示了第二擺線輪3、第二偏心輪9及滾柱Ia的相對配合關係；
圖9為圖1的左視圖，展示了輸入構件10與每一傳動構件7構成傳動副的狀態；
圖10為實施例2的結構主視 圖11為圖10中的第一擺線輪2和第二擺線輪3等部位的結構放大 圖12為第一擺線輪2的第二種實施結構 圖13為第二擺線輪3的第二種實施結構 圖14為圖10中的D-D結構放大 圖15圖10中的E-E結構放大 圖16為圖10的左視 圖17為說明第一擺線輪2減速傳動原理的初始狀態 圖18為以圖17所示初始狀態在第一擺線輪2順時針轉動一個擺線齒齒位的狀態圖； 圖19為說明第二擺線輪3減速傳動原理的初始狀態 圖20為以圖19所示初始狀態在第二擺線輪3順時針轉動一個擺線齒齒位的狀態圖； 圖21為第一擺線輪2在停止扭矩輸入時產生逆時針轉動趨勢的受力狀態分析 圖22為第一偏心輪8的受力狀態分析 圖23為第二擺線輪3在停止扭矩輸入時產生逆時針轉動趨勢的受力狀態分析 圖24為第二偏心輪9的受力狀態分析 圖25為以圖7所示結構為例說明本發明主要構件尺寸參數匹配關係的示意圖。
具體實施例方式實施例1，參見圖1至圖9
I)設有固定式盤1，固定式盤I的內孔壁上設有若干沿圓周均布且對稱的滾柱la，參見圖1、圖2、圖7，即對應的每兩滾柱Ia對稱於固定式盤I的一徑向軸線上，滾柱Ia的設置數量為偶數，所述滾柱Ia上可轉動的柱面分別朝向固定式盤I的軸向軸線Ib ；
如圖2所示，滾柱Ia包括軸Ic和裝於軸Ic上的套管，所述套管可繞軸Ic轉動，所述軸Ic的兩端分別與固定式盤I內孔壁上的兩支板Id連接，所述可轉動的套管管面朝向固定式盤I的軸向軸線lb。2)設有第一擺線輪2，參見圖1、圖2、圖5，
第一擺線輪2的圓周上設有與固定式盤I內孔壁上的滾柱Ia柱面接觸配合的第一擺線齒2a，參見圖5、圖7，第一擺線齒2a的設置數量為奇數；運行中，第一擺線齒2a的齒面沿滾柱Ia柱面滑移；
在第一擺線輪2中，每一個位於兩第一擺線齒2a之間的凹形底部2b對稱於另一側的第一擺線齒2a的齒頂，即所述凹形底部2b與另一側的第一擺線齒2a齒頂對稱的位於第一擺線輪2的一徑向軸線2f上，參見圖5、圖7 ;
第一擺線輪2的輪輻上至少設有兩個供所述擺動盤5與輸出盤6連接用的孔2d，圖5、圖7所示的孔2d為均布的兩個；
3)設有第二擺線輪3，參見圖1、圖2、圖6，
第二擺線輪3的圓周上設有與固定式盤I內孔壁上的滾柱Ia柱面接觸配合的第二擺線齒3a，第二擺線輪3與第一擺線輪2的直徑相等，所述第二擺線齒3a的數量及其參數與第一擺線輪2的第一擺線齒2a相同，運行中，第二擺線齒3a的齒面沿滾柱Ia柱面滑移；在第二擺線輪3中，每一個位於兩第二擺線齒3a之間的凹形結構底部3b對稱於另一側的第二擺線齒3a的齒頂，即所述凹形結構底部3b和另一側的第二擺線齒3a的齒頂對稱的位於第二擺線輪3的一徑向軸線3f上，參見圖6、圖8 ;
第二擺線輪3輪輻上至少設有兩個與所述孔2d對應的通孔3d ;圖6、圖8所示的通孔3d為兩個；
4)在圖7所示中，當固定式盤I上端的滾柱Ia位於第一擺線輪2上端的凹形底部2b內接觸配合時，與上端滾柱Ia對稱的下端滾柱Ia柱面則位於第一擺線輪2中下端的第一擺線齒2a頂部接觸配合，其它滾柱Ia則分別與其它第一擺線齒2a齒面的相應部位接觸配合；在圖8所示中，則固定式盤I下端的滾柱Ia位於第二擺線輪3下端的凹形結構底部3b內接觸配合，與下端滾柱Ia對稱的上端滾柱Ia柱面則位於第二擺線輪3中上端的第二擺線齒3a頂部接觸配合，其它滾柱Ia則分別與其它第二擺線齒3a齒面的相應部位接觸配合；由圖7、圖8表明，第一擺線輪2上的第一擺線齒2a與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合和第二擺線輪3的第二擺線齒3a與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合為180度的對稱關係，即第一擺線輪2上的第一擺線齒2a和第二擺線輪3的第二擺線齒3a成對稱關係的與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合；
5)第一擺線輪2輪輻上設有兩個沿圓周向軸線均布的第一裝配孔2c，參見圖5、圖7所示；第二擺線輪3輪輻上設有兩個與所述第一裝配孔2c相對應的第二裝配孔3c，參見圖6、圖8 ；
6)本例中，設有兩件傳動機構4,參見圖1、圖2,每一傳動機構4中均包括傳動軸4a,所述傳動軸4a —端裝於擺動盤5上,傳動軸4a另一端裝於輸出盤6上,輸出盤6上至少設有兩件輸出銷軸6a，所述傳動軸4a的一端部連接傳動構件7，傳動構件7採用齒輪構件；擺動盤5與輸出盤6通過定位件11實現連接，參見圖7、圖8，定位件11位於所述的孔2d及通孔3d內，可用螺拴連接，或者是直接採用螺栓穿經孔2d及通孔3d進行連接，所述定位件11可設在擺動盤5或輸出盤6上，圖示的兩件定位件11分別位於第一擺線輪2輪輻上的孔2d及第二擺線輪3輪輻上相對應的通孔3d內，所述孔2d和通孔3d的孔腔相對於定位件11的輪廓具有滿足第一擺線輪和第二擺線輪3在運行中實現擺轉的空間。所述傳動軸4a的軸向軸體上並列設置直徑相等的第一偏心輪8和第二偏心輪9，參見圖1、圖2、圖3，第一偏心輪8的軸向軸線8a和第二偏心輪9的軸向軸線9a分別位於傳動軸4a的軸向軸線4b兩側，參見圖3，並與軸向軸線4b平行，所述的軸向軸線8a和軸向軸線9a分別與傳動軸4a的軸向軸線4b之間有一個相等的偏心距h ;第一偏心輪8和第二偏心輪9均為圓盤形結構，所述偏心距h即分別構成第一偏心輪8和第二偏心輪9相對於所述軸向軸線4b的偏心結構；實施中，並列設置在傳動軸4a軸向軸體上的第一偏心輪8和第二偏心輪9,可為整體式結構，即第一偏心輪8和第二偏心輪9與傳動軸4a製作成一體，也可為分體式結構，即將第一偏心輪8和第二偏心輪9單獨製作，再與傳動軸4a連接固定。所述第一偏心輪8相對於傳動軸4a的軸向軸線4b有一個最遠點Sb，第二偏心輪9相對於傳動軸4a的軸向軸線4b有一個遠點％，參見圖3、圖4，第一偏心輪8的最遠點8b和第一偏心輪9的遠點9b成對稱關係的位於傳動軸4a不同軸向部位的徑向軸線4c上；
7)所述的傳動機構4分別裝於第一擺線輪2輪輻上的第一裝配孔2c及第二擺線輪3輪輻上與所述第一裝配孔2c相對應的第二孔裝配3c內，每一傳動軸4a上的第一偏心輪8分別位於第一擺線輪2輪輻上的第一裝配孔2c內，且相互配合，所有的第一偏心輪8的最遠點8b以相同方向的作用力分別作用於所配合的第一裝配孔2c孔壁面，參見圖7，兩件第一偏心輪8的最遠點Sb均為正上方，分別作用於所配合的第一裝配孔2c的上端孔壁面；同時，每一傳動軸4a上的第二偏心輪9分別位於第二擺線輪3輪輻上的第二裝配孔3c內，且相互配合，所有的第二偏心輪9的遠點9b以相同方向的作用力作用於所配合的第二裝配孔3c孔壁面，如圖8所示，兩件第二偏心輪9的遠點9b均為正下方，分別作用所配合的第二裝配孔3c下端孔壁面，運行中，兩件第一偏心輪8的最遠點Sb始終處在相同方向，同時，兩件第二偏心輪9的遠點9b始終處在相同方向，由圖7、圖8表明，第一偏心輪8的最遠點8b所處的方向與第二偏心輪9的遠點9b所處的方向為180度的對稱關係，即第一偏心輪8的最遠點8b與第一裝配孔2c的配合部位和第二偏心輪9的遠點9b與第二裝配孔3c的配合部位成對稱關係；
8)所有的第一偏心輪8的最遠點8b同時對所配合的第一裝配孔2c孔壁面產生作用力(頂力或頂力形成的靜壓力)的摩擦作用而構成第一偏心輪8與第一擺線輪2的摩擦傳動副；所有的第二偏心輪9的遠點9b同時對所配合的第二裝配孔3c孔壁面產生作用力(頂力或頂力形成的靜壓力)的摩擦作用而構成第二偏心輪9與第二擺線輪3的摩擦傳動副；當第一偏心輪8和第二偏心輪9隨傳動軸4a逆時針轉動時，第一擺線輪2和第二擺線輪3即同時同向順時針轉動；
9)設有輸入構件10，參見圖1、圖9，輸入構件10與固定式盤I為相同的軸向軸線lb，輸入構件10與連接在每一傳動軸4a端部的傳動構件7構成齒輪傳動副；
實施例2，參見圖10至圖16。實施例2與實施例1不同是，在實施例1中，只設有兩件均布的傳動機構4，而本實施例2中設有三件均布的傳動機構4。I)設有固定式盤1，固定式盤I的內孔壁上設有若干沿圓周均布且對稱的滾柱la，參見圖10、圖11、圖14、圖15，即對應的每兩滾柱Ia對稱於固定式盤I的一徑向軸線上，滾柱Ia的設置數量為偶數，所述滾柱Ia上可轉動的柱面分別朝向固定式盤I的軸向軸線Ib ；
如圖11所示，滾柱Ia包括軸Ic和裝於軸Ic上的套管，所述套管可繞軸Ic轉動，所述軸Ic的兩端分別與固定式盤I內孔壁上的兩支板Id連接，所述可轉動的套管管面朝向固定式盤I的軸向軸線lb。2)設有第一擺線輪2，參見圖12、圖14，
第一擺線輪2的圓周上設有與固定式盤I內孔壁上的滾柱Ia柱面接觸配合的第一擺線齒2a，參見圖12，第一擺線齒2a的設置數量為奇數；運行中，第一擺線齒2a的齒面沿滾柱Ia柱面滑移；
在第一擺線輪2中，每一個位於兩第一擺線齒2a之間的凹形底部2b對稱於另一側的第一擺線齒2a的齒頂，即所述凹形底部2b與另一側的第一擺線齒2a齒頂對稱的位於第一擺線輪2的一徑向軸線2f上，參見圖12、圖14 ；
第一擺線輪2輪輻上設有三個均布的供所述擺動盤5與輸出盤6連接用的孔2d ；
3)設有第二擺線輪3，參見圖13、圖15，
第二擺線輪3的圓周上設有與固定式盤I內孔壁上的滾柱Ia柱面接觸配合的第二擺線齒3a，第二擺線輪3與第一擺線輪2的直徑相等，所述第二擺線齒3a的數量及其參數與第一擺線輪2的第一擺線齒2a相同，運行中，第二擺線齒3a的齒面沿滾柱Ia柱面滑移；在第二擺線輪3中，每一個位於兩第二擺線齒3a之間的凹形結構底部3b對稱於另一側的第二擺線齒3a的齒頂，即所述凹形結構底部3b和另一側的第二擺線齒3a的齒頂對稱的位於第二擺線輪3的一徑向軸線3f上，參見圖13、圖15 ；
第二擺線輪3輪輻上設有三個與所述孔2d對應的通孔3d ；
4)由圖14、圖15表明，第一擺線輪2上的第一擺線齒2a與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合和第二擺線輪3的第二擺線齒3a與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合為180度的對稱關係，即第一擺線輪2上的第一擺線齒2a和第二擺線輪3的第二擺線齒3a成對稱關係的與固定式盤I內孔壁面上的滾柱Ia柱面接觸配合；
5)由圖12、圖14所示，所述第一擺線輪2的輪輻上設有三個沿圓周向軸線均布的第一裝配孔2c ;由圖13、圖15所示，所述第二擺線輪3的輪輻上設有三個與所述第一裝配孔2c對應的第二裝配孔3c ； 6)本例中，設有三件傳動機構4，參見圖11，傳動機構4的結構參見圖3，每一傳動機構4中均包括傳動軸4a，所述傳動軸4a —端裝於擺動盤5上，傳動軸4a另一端裝於輸出盤6上，輸出盤6上至少設有兩件輸出銷軸6a，所述傳動軸4a的一端部連接傳動構件7，傳動構件7採用齒輪構件；擺動盤5與輸出盤6通過定位件11實現連接，參見圖14、圖15，三件定位件11分別位於所述的孔2d及對應通孔3d內，連接方式同實施例1所述。所述傳動軸4a的軸向軸體上並列設置直徑相等的第一偏心輪8和第二偏心輪9，參見圖3、圖14、圖15，第一偏心輪8的軸向軸線8a和第二偏心輪9的軸向軸線9a分別位於傳動軸4a的軸向軸線4b兩側，參見圖3，並與軸向軸線4b平行，所述的軸向軸線8a和軸向軸線9a分別與傳動軸4a的軸向軸線4b之間有一個相等的偏心距h，其它同實施例1所述。所述第一偏心輪8相對於傳動軸4a的軸向軸線4b有一個最遠點Sb，第二偏心輪9相對於傳動軸4a的軸向軸線4b有一個遠點％，參見圖3、圖4，第一偏心輪8的最遠點8b和第二偏心輪9的遠點9b成對稱關係的位於傳動軸4a不同軸向部位的徑向軸線4c上；
7)所述的傳動機構4分別裝於第一擺線輪2輪輻上的第一裝配孔2c及第二擺線輪3輪輻上與所述第一裝配孔2c相對應的第二孔裝配3c內，每一傳動軸4a上的第一偏心輪8分別位於第一擺線輪2輪輻上的第一裝配孔2c內，且相互配合，所有的第一偏心輪8的最遠點8b以相同方向的作用力分別作用於所配合的第一裝配孔2c孔壁面，參見圖14，三件第一偏心輪8的最遠點Sb均為正上方，分別作用於所配合的第一裝配孔2c的上端孔壁面；同時，每一傳動軸4a上的第二偏心輪9分別位於第二擺線輪3輪輻上的第二裝配孔3c內，且相互配合，所有的第二偏心輪9的遠點9b以相同方向的作用力作用於所配合的第二裝配孔3c孔壁面，參見圖15，三件第二偏心輪9的遠點9b均為正下方，分別作用所配合的第二裝配孔3c下端孔壁面，運行中，三件第一偏心輪8的最遠點Sb始終處在相同方向，同時，三件第二偏心輪9的遠點9b始終處在相同方向，由圖14、圖15表明,第一偏心輪8的最遠點8b所處的方向與第二偏心輪9的遠點9b所處的方向為180度的對稱關係，即第一偏心輪8的最遠點8b與第一裝配孔2c的配合部位和第二偏心輪9的遠點9b與第二裝配孔3c的配合部位成對稱關係；
8)所有的第一偏心輪8的最遠點8b同時對所配合的第一裝配孔2c孔壁面產生作用力(頂力或頂力形成的靜壓力)的摩擦作用而構成第一偏心輪8與第一擺線輪2的摩擦傳動副；所有的的第二偏心輪9的遠點9b同時對所配合的第二裝配孔3c孔壁面產生作用力(頂力或頂力形成的靜壓力)的摩擦作用而構成第二偏心輪9與第二擺線輪3的摩擦傳動副；
9)設有輸入構件10，參見圖10、圖16，輸入構件10與固定式盤I為相同的軸向軸線Ib,輸入構件10與連接在每一傳動軸4a端部的傳動構件7構成傳動副，圖16所不中的傳動構件7為三件，當傳動構件7為齒輪構件時，輸入構件10則與傳動構件7構成齒輪傳動副。實施中，所述固定式盤I與另外設置的固定座連接，輸入構件10連接另外設置的輸入軸。圖25為本發明中滾柱la、第一擺線輪2及第一偏心輪8等主要構件尺寸參數的匹配關係；
圖示中，滾柱Ia的數量為40,第一偏心輪8為兩件，D為滾柱Ia分布圓直徑，Dl為第一擺線輪2的擺線齒外切圓直徑，D2為第一擺線輪2擺線齒內切圓直徑，D3為第一偏心輪8的分布圓直徑，D4為第一偏心輪8的直徑；dl為滾柱Ia的外徑，h為第一偏心輪8的偏心距；匹配關係如下:
D=dl+0.5D1+0.5D2 ；D=dl+Dl-2h ；D=dl+D2+2h ;Dl=D2+4h。實例取值:D為 108mm，Dl 為 106mm，D2 為 102mm，D3 為 55mm，D4 為 26.5mm，dl 為4mm, h為Imm ;滾柱Ia的數量為40,第一擺線輪2的擺線齒數2a為39,輸入構件的齒數為12,傳動構件的齒數為48 ;第一擺線輪2的材質為GCrl5軸承鋼,第一偏心輪8的材質為40Cr合金鋼，擺線齒齒形輪廓為短幅外擺線等距曲線。按上述取值、取材製作的樣機，滿足雙向(正反向)轉動的減速輸出，同時，在順時針或逆時針轉動運行中停止扭矩輸入時，第一擺線輪2和第二擺線輪3被逆止，可逆止輸出盤6轉動，滿足對輸出端的逆止。本發明中，固定式盤I內孔壁上的若干沿圓周均布且對稱的滾柱Ia的設置數量為偶數，所述的偶數存在理論計算上的偶數和實際應用時的偶數，擺線輪上的擺線齒的數量為奇數，兩者的數量關係為:擺線 齒的數量為滾柱Ia理論計算數量減I ;但在減速比較大的情況下或需要時，考慮到滾柱Ia的安裝空間等問題，可適當且均勻地省去某些對稱於徑向軸線上的兩滾柱la，此種情況下，滾柱Ia實際應用的數量則少於理論計算的數量，而且少於擺線輪上的擺線齒的數量。本發明說明中所描述的各種實施結構和在本發明技術方案範圍內的其他任何變型結構均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.可逆止轉動的減速裝置，其特徵是: 1)設有固定式盤(1)，固定式盤(I)的內孔壁上設有若干沿圓周均布且對稱的滾柱(Ia)； 2)設有第一擺線輪(2)， 第一擺線輪(2)的圓周上設有與固定式盤(I)內孔壁上的滾柱(Ia)柱面接觸配合的第一擺線齒(2a)，運行中，第一擺線齒(2a)的齒面沿滾柱(Ia)柱面滑移； 在第一擺線輪(2)中，每一個位於兩第一擺線齒(2a)之間的凹形底部(2b)與另一側的第一擺線齒(2a)齒頂對稱的位於第一擺線輪(2)的一徑向軸線(2f)上； 3)設有第二擺線輪(3)， 第二擺線輪(3)的圓周上設有與固定式盤(I)內孔壁上的滾柱(Ia)柱面接觸配合的第二擺線齒(3a)，第二擺線輪(3)與第一擺線輪(2)的直徑相等，所述第二擺線齒(3a)的數量及其參數與第一擺線輪(2)的第一擺線齒(2a)相同，運行中，第二擺線齒(3a)的齒面沿滾柱(Ia)柱面滑移； 在第二擺線輪(3)中，每一個位於兩第二擺線齒(3a)之間的凹形結構底部(3b)與另一側的第二擺線齒(3a)齒頂對稱的位於第二擺線輪(3)的一徑向軸線(3f)上； 4)所述第一擺線輪(2)上的第一擺線齒(2a)和第二擺線輪(3)的第二擺線齒(3a)成對稱關係的與固定式盤(I)內孔壁面上的滾柱(Ia)柱面接觸配合； 5)所述第一擺線輪(2)輪輻上至少設有兩個沿圓周向軸線均布的第一裝配孔(2c)，第二擺線輪(3)輪輻上至 少設有兩個與所述第一裝配孔(2c)相對應的第二裝配孔(3c); 6)至少設有兩件傳動機構(4)，每一傳動機構(4)中均包括傳動軸(4a)，所述傳動軸(4a) —端裝於擺動盤(5)上,另一端裝於輸出盤(6)上,輸出盤(6)上至少設有兩件輸出銷軸(6a),所述傳動軸(4a)的一端部連接傳動構件(7)； 所述傳動軸(4a)的軸向軸體上並列設置直徑相等的第一偏心輪(8)和第二偏心輪(9)，第一偏心輪(8)的軸向軸線(8a)和第二偏心輪(9)的軸向軸線(9a)分別位於傳動軸(4a)的軸向軸線(4b)兩側,所述的軸向軸線(8a)和軸向軸線(9a)分別與傳動軸(4a)的軸向軸線(4b)之間有一個相等的偏心距(h)； 所述第一偏心輪(8 )相對於傳動軸(4a)的軸向軸線(4b )有一個最遠點(Sb )，第二偏心輪(9 )相對於傳動軸(4a)的軸向軸線(4b )有一個遠點(9b )，第一偏心輪(8 )的最遠點(8b )和第一偏心輪9的遠點(9b)成對稱關係的位於傳動軸(4a)不同軸向部位的徑向軸線(4c)上； 7)所述傳動機構(4)分別裝於第一擺線輪(2)輪輻上的第一裝配孔(2c)及第二擺線輪(3)輪輻上與所述第一裝配孔2c相對應的第二裝配孔(3c)內，每一傳動軸(4a)上的第一偏心輪(8)分別位於第一擺線輪(2)輪輻上的第一裝配孔(2c)內，且相互配合，所有的第一偏心輪(8)的最遠點(Sb)以相同方向的作用力分別作用於所配合的第一裝配孔(2c)孔壁面，同時，每一傳動軸(4a)上的第二偏心輪(9)分別位於第二擺線輪(3)輪輻上的第二配裝孔(3c)內，且相互配合，所有的第二偏心輪(9)的遠點Sb以相同方向的作用力分別作用於所配合的第二裝配孔(3c)孔壁面，所述第一偏心輪(8)的最遠點(Sb)與第一裝配孔(2c)的配合部位和第二偏心輪(9)的遠點(9b)與第二裝配孔(3c)的配合部位成對稱關係； 8)所有的第一偏心輪(8)的最遠點(Sb)同時對所配合的第一裝配孔(2c)孔壁面產生作用力的摩擦作用而構成第一偏心輪(8)與第一擺線輪(2)的摩擦傳動副；所有第二偏心輪(9)的遠點(9b)同時對所配合的第二裝配孔(3c)孔壁面產生作用力的摩擦作用而構成第二偏心輪(9)與第二擺線輪(3)的摩擦傳動副； 9)設有輸入構件(10)，輸入構件(10)與固定式盤(I)為相同的軸向軸線(lb)，輸入構件(10)與連接在每一傳動軸(4a)端部的傳動構件(7)構成傳動副。
2.根據權利要求1所述的可逆止轉動的減速裝置，其特徵是:所述滾柱(Ia)的數量為偶數，所述第一擺線輪(5)上的第一擺線齒(5a)和第二擺線輪(6)上的第二擺線齒(6a)的數量為奇數。
3.根據權利要求2所述的可逆止轉動的減速裝置，其特徵是:滾柱(Ia)包括軸(Ic)和裝於軸(Ic)上的套管，所述套管可繞軸(Ic)轉動，所述軸(Ic)的兩端分別與固定式盤(I )內孔壁上的兩支板(Id)連接，所述可轉動的套管管面朝向固定式盤(I)的軸向軸線(Ib )。
4.根據權利要求3所述的可逆止轉動的減速裝置，其特徵是:第一擺線輪(2)的輪輻上至少設有兩個供擺動盤(5)與輸出盤(6)連接用的孔(2d)，第二擺線輪(3)的輪輻上至少設有兩個與所述孔(2d)對應的通孔(3d)。
5.根據權利要求4所述的可逆止轉動的減速裝置，其特徵是:擺動盤(5)與輸出盤(6)通過定位件(11)連接，定位件(11)位於所述的孔(2d)及通孔(3d)內，所述孔(2d)和通孔(3d)的孔腔相對於定位件(11)的輪廓具有滿足第一擺線輪(2)和 第二擺線輪(3)在運行中產生擺轉的空間。
全文摘要
可逆止轉動的減速裝置。第一擺線輪(2)的擺線齒和第二擺線輪(3)的擺線齒成對稱關係的與固定式盤(1)內孔壁上的滾柱(1a)接觸配合，至少設有兩件的傳動機構(4)分別裝於第一擺線輪(2)上的第一裝配孔(2c)及第二擺線輪(3)上相對應的第二裝配孔(3c)內，每一傳動軸(4a)上的第一偏心輪(8)分別位於第一擺線輪(2)輪輻上的第一裝配孔(2c)內並構成傳動副，每一傳動軸(4a)上的第二偏心輪(9)分別位於第二擺線輪(3)輪輻上的第二配裝孔(3c)內並構成傳動副，第一偏心輪的最遠點(8b)和第二偏心輪的遠點(9b)成對稱關係，輸入構件(10)與每一傳動軸(4a)上的傳動構件(7)構成傳動副。
文檔編號F16H1/28GK103206490SQ20131004167
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者滕建平 申請人:湖南省特斯拉科技有限公司