專利名稱：減速超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用的多功能機械傳動裝置，特別是涉及一種減速超越離合器。
現(xiàn)有的齒輪差速器，其功能是單一的，實現(xiàn)運動的合成與分解。如漸開線行星齒輪差速器，擺線針輪差速器，活齒傳動差速器等；現(xiàn)有的超越離合器，其功能也是單一的，利用中介體，靠摩擦實現(xiàn)單向傳動，使其具有超越離合的功能。如滾柱式超越離合器，楔塊式超越離合器。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有齒輪減速器和超越器綜合功能的機械傳動裝置，即在實現(xiàn)運動合成、分解、減速、升速、步進、逆止的同時，還能實現(xiàn)超越離合。該裝置具有轉(zhuǎn)速變換范圍寬、承載能力大、傳動效率高、磨損輕、噪聲低、加工工藝性好、成本低、實用性廣等優(yōu)點。
本發(fā)明提供了一種減速超越離合器，這種擺動活齒超越離合器的特征在于偏心圓柱凸輪軸1的兩個對稱安裝軸承2、2′上裝有兩個相同的擺動活齒輪體4、4′，在此偏心圓柱凸輪軸1的外輪廓上安裝轉(zhuǎn)臂軸承6；銷軸9將擺動活齒輪體4、4′連接成一體，其上裝有擺桿7，擺桿7上安裝有滾柱活齒8；擺動活齒輪體4、4′上安裝軸承3、3′，軸承3的外環(huán)上安裝內(nèi)齒中心輪5，其齒形為滾柱活齒外包絡(luò)線，軸承3′的外環(huán)安裝端蓋10；所說的滾柱活齒8有三種結(jié)構(gòu)一種外表面為圓柱形，兩端帶有同軸銷軸；另一種外表面為圓柱形，沿軸向內(nèi)開一通槽，該通槽的槽截面形狀為銷槽；再一種外表面為圓柱形，沿軸向內(nèi)開一通孔，該通孔的橫截面形狀為圓形；所說的擺桿7也有三種結(jié)構(gòu)一種為平板結(jié)構(gòu)兩端為圓弧形，兩側(cè)各有一個銷孔；另一種為平板結(jié)構(gòu)兩端部為圓弧形，一側(cè)有銷孔另一側(cè)有封閉銷槽；再一種為平板結(jié)構(gòu)，一端為圓弧形并開有銷孔，另一端開有開口銷槽；偏心圓柱凸輪1、內(nèi)齒中心輪5和擺動活齒輪可以雙排180°布置；偏心圓柱凸輪軸1與輸入軸可以制成一體的，也可以用鍵連接。
減速超越離合器工作原理減速超越離合器的三個伸出軸——內(nèi)齒中心輪5，單向傳動擺動活齒輪(包括擺動活齒輪體4、4′，擺桿7和滾柱活齒8，以下稱擺動活齒輪)和激波器(包括偏心凸輪軸1、轉(zhuǎn)臂軸承6，以下稱激波器)之間的運動關(guān)系有下列幾種(見圖2)1.三個伸出件都是運動的減速超越離合器的自由度F＝2，用來進行運動的合成或分解，并同時具有超越離合的功能。
當激波器和內(nèi)齒中心輪5為原動件時，擺動活齒輪獲得合成轉(zhuǎn)速或?qū)崿F(xiàn)超越離合；當激波器和擺動活齒輪為原動件時，內(nèi)齒中心輪5獲得合成轉(zhuǎn)速或?qū)崿F(xiàn)超越離合；當內(nèi)齒中心輪5和擺動活齒輪為原動件時，激波器獲得合成轉(zhuǎn)速或?qū)崿F(xiàn)超越離合。當三個伸出軸之一為原動件時，激波器獲得合成轉(zhuǎn)速或?qū)崿F(xiàn)超越離合。當三個伸出軸之一為原動件，則另兩個活動件(在確定相互關(guān)系的條件下)可獲得分解的轉(zhuǎn)速或超越離合。
2.三個伸出件一個固定、兩個運動形成了超越離合減速(升速)器。當內(nèi)齒中心輪5固定時，擺動活齒輪和激波器的運動關(guān)系是激波器向一個方向轉(zhuǎn)動時，推動擺動活齒輪向另一個方向減速轉(zhuǎn)動；激波器向另一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越狀態(tài)。反之，擺動活齒輪向一個方向轉(zhuǎn)動時，推動激波器升速轉(zhuǎn)動；擺動活齒輪向另一個轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越狀態(tài)。
當擺動活齒輪固定時，激波器與內(nèi)齒中心輪5的運動關(guān)系是激波器向一個方向轉(zhuǎn)動時，推動內(nèi)齒中心輪5向一個方向減速轉(zhuǎn)動；激波器向另一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越狀態(tài)。反之，中心輪5向一個方向轉(zhuǎn)動時，推動激波器升速轉(zhuǎn)動；內(nèi)齒中心輪5向另一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越狀態(tài)。
當激波器固定時，擺動活齒輪與內(nèi)齒中心輪5的運動關(guān)系是當擺動活齒輪向一個方向轉(zhuǎn)動時，推動中心輪5作與其差別較小的轉(zhuǎn)動；擺動活齒輪向另一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越狀態(tài)。反之，當內(nèi)齒中心輪5向一個方向轉(zhuǎn)動時，推動擺動活齒輪作與其差別較小的轉(zhuǎn)動；內(nèi)齒中心輪5向另一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越狀態(tài)。
3.三個伸出件兩個固定、一個運動形成了逆止器。當固定內(nèi)齒中心輪5、擺動活齒輪時，激波器向一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)；激波器向另一個方向轉(zhuǎn)動時，發(fā)生自鎖，即被制動。
當固定內(nèi)齒中心輪5、激波器時，擺動活齒輪向一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)；擺動活齒輪向另一個方向轉(zhuǎn)動時，發(fā)生自鎖，即被制動。
當固定擺動活齒輪、激波器時，內(nèi)齒中心輪5向一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)；內(nèi)齒中心輪5向另一個方向轉(zhuǎn)動時，可自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)；內(nèi)齒中心輪5向另一個方向轉(zhuǎn)動時，發(fā)生自鎖，即被制動。
當給定內(nèi)齒中心輪5、擺動活齒輪運動時，激波器獲得合成運動或自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)。
當給定內(nèi)齒中心輪5、激波器運動時，擺動活齒輪獲得合成運動或自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)。
當給定擺動活齒輪、激波器運動時，內(nèi)齒中心輪5獲得合成運動或自由轉(zhuǎn)動，即處于超越離合狀態(tài)。
本發(fā)明擺動活齒超越離合器的三個伸出軸的支承軸承3、3′，2、2′，放置在軸的兩側(cè)，形成受力良好的簡支梁結(jié)構(gòu)(見附

圖1)。支承軸承也可以設(shè)置在同側(cè)，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，以滿足多方面的需求。
本發(fā)明是一種單向轉(zhuǎn)速變換機構(gòu)。當機構(gòu)的尺寸變?yōu)闊o窮大時，則轉(zhuǎn)動變?yōu)橐苿?，于是形成了各種減速直線超越離合器。減速直線超越離合器是減速超越離合器的特例。
附圖及實施例圖1為減速超越離合器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為超越離合原理圖。
圖3為幾種單向傳動擺動活齒結(jié)構(gòu)圖。
圖4為雙排結(jié)構(gòu)減速超越離合器結(jié)構(gòu)圖。
圖1示出了本發(fā)明減速超越離合器實施例(見圖1)1為偏心圓柱凸輪軸，6為轉(zhuǎn)臂軸承，擺動活齒輪體4、擺桿7、為滾柱活齒8和銷軸9組成了單向傳動擺動活齒輪。5為內(nèi)齒中心輪，10為端蓋，偏心圓柱凸輪軸1通過軸承2支承在擺動活齒輪的擺動活齒輪體4上，擺動活齒輪通過軸承3支承在內(nèi)齒中心輪座5上。
附圖2示出了本發(fā)明減速超越離合器的三個伸出軸一內(nèi)齒中心輪5、擺動活齒輪和激波器之間的運動合成、分解、升速、降速、步進、逆止和超越離合的實現(xiàn)原理。
附圖3示出本發(fā)明減速超越離合器的單向傳動嚙合副擺桿7、滾柱活齒8與銷軸9組成變約束運動副，銷軸9均布在擺動活齒輪體4、4′上。附圖3示出了幾種典型單向傳動擺動活齒結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的特點為1.結(jié)構(gòu)新穎。采用變約速運動副，開發(fā)出變自由度擺動活齒輪，據(jù)此發(fā)明了以二自度擺動活齒輪為主體的超越離合器。
2.優(yōu)越的綜合性能。具有擺動活齒傳動和超越離合器的綜合性能運動分解、合成、減速、升速、步進、逆止和超越離合。
3.傳動比大、分級密集?？梢詫崿F(xiàn)一級擺動活齒傳動的傳動比系列。
4.承載能力高。以擺動活齒單向傳動嚙合副實現(xiàn)超越離合替代靠磨擦中介體實現(xiàn)超越離合和多齒嚙合承擔(dān)載荷，使傳遞的扭矩大幅度提高。
5.傳動效率高。全滾動擺動活齒嚙合副克服了超越離合器的中介體滑動磨擦損失，傳動效率可達96％以上。
6.傳動平穩(wěn)、安全可靠。擺動活齒傳動多齒連續(xù)嚙合，傳動平穩(wěn)，齒輪傳動安全可靠，有效地克服了超越離合器磨損導(dǎo)致“翻轉(zhuǎn)”失效。
7.壽命長。齒輪傳動遠比磨擦傳動的壽命長。
8.實現(xiàn)了標準化、系列化。采用“抽齒技術(shù)”，簡化了嚙合副結(jié)構(gòu)，同一功率的擺動活齒超越離合器的結(jié)構(gòu)相同，為產(chǎn)品批量生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
減速超越離合器是一種高轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩變速超越離合器，是通用超越離合器的更新?lián)Q代產(chǎn)品，可滿足常規(guī)兵器和飛機機械傳動的需要，為新型機電產(chǎn)品配套。作為機械傳動的基礎(chǔ)件，在輕工、紡織、包裝、印刷、食品、醫(yī)療、機床、農(nóng)機、起重運輸機械、礦山、石油、水泥、電力設(shè)備中有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種減速超越離合器，其特征在于偏心圓柱凸輪軸(1)的兩個對稱安裝的軸承(2)、(2′)上，裝有兩個相同的擺動活齒輪體(4)、(4′)，在此偏心圓柱凸輪軸(1)的外輪廓上安裝轉(zhuǎn)臂軸承(6)；擺動活齒輪體(4)、(4′)由銷軸(9)連接成一體，銷軸(9)上裝有擺桿(7)，擺桿(7)上安裝滾柱活齒(8)；擺動活齒輪體(4)、(4′)上安裝軸承(3)、(3′)，軸承(3)的外環(huán)安裝內(nèi)齒中心輪(5)，軸承(3′)的外環(huán)安裝端蓋(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于內(nèi)齒中心輪(5)的齒形為滾柱外包絡(luò)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于滾動活齒(8)的外表面為圓柱面，兩端帶有同軸銷軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于滾動活齒(8)的外表面為圓柱面，沿軸向內(nèi)開一通槽，該槽的截面形狀為銷槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于滾柱活齒(8)的外表面為圓柱面，沿軸向內(nèi)開一通孔，其內(nèi)表面也為圓柱面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于擺桿(7)為平板結(jié)構(gòu)，兩端部為圓弧形，兩側(cè)各有一個銷孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于擺桿(7)為平板結(jié)構(gòu)，兩端部為圓弧形，一端有銷孔，另一端有封閉銷槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于擺桿(7)為平板結(jié)構(gòu)，兩端部為圓弧形，一端有銷孔，另一端有開口銷槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于偏心圓柱凸輪軸(1)與輸入軸是一體的，也可以用鍵連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減速超越離合器，其特征在于偏心圓柱凸輪(1)、內(nèi)齒中心輪(5)和擺動活齒輪可以是單排的也可以是雙排180°布置的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通用的多功能機械傳動裝置,特別是涉及一種減速超越離合器。其要點是:偏心圓柱凸輪軸1的外輪廓套裝轉(zhuǎn)臂軸承6,其外側(cè)與一組由擺桿7、滾柱活齒8組成的單向傳動擺動活齒相接觸,擺動活齒外側(cè)與內(nèi)齒中心輪5接觸,形成齒差式嚙合副。內(nèi)齒中心輪5、擺動活齒輪和激波器為減速超越離合器的三個伸出軸。三個伸出軸之間可以實現(xiàn)運動合成、分解、減速、升速、步進、逆止和超越離合。
文檔編號F16D41/02GK1342845SQ0113532
公開日2002年4月3日 申請日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者曲繼方, 曲志剛 申請人:燕山大學(xué)