专利名称：带有偏心动态质体的具有平衡结构的机械变速器的制作方法
技术领域：
本发明的专利申请涉及一种带有偏心质体的机械变速器，其具有平衡结构。
背景技术：
本发明的变速器是基于相同工作原理的在先的变速器模型的改进。所述工作原理是基于凸轮的使 用，该凸轮由偏心地安装在传动轴上的圆盘组成，其在一系列偏心质体的介入下驱动从动轴旋转，它们中的每一个由圆盘组成，该圆盘具有偏心圆孔，另外的具有较小尺寸的质体以可旋转的方式容纳于该圆孔中。更准确地,传动轴驱动所述凸轮围绕传动轴的旋转轴进行旋转,从现在起将旋转轴定义为变速器的旋转主轴。所述凸轮容纳于偏心地设置在第一质体上的圆孔内部，其由盘组成，该盘中心与旋转主轴不一致，从而所述第一质体实际围绕传动轴进行旋转。所述第一质体容纳于圆孔中，该圆孔偏心地设置在第二稍大的质体上，其由盘组成，该盘中心既不与旋转主轴一致，也不与第一质体的中心一致，从而所述第二质体也围绕传动轴进行旋转。所述第二质体容纳在一个与第二质体同心的环的圆孔内部，其代表被驱动的部分，承担所述第二质体旋转。除了固定多个组装的变速器外，所述环设有不同长度的螺栓固定翼，随着旋转运动，将环的旋转传递到与传动轴同轴的从动轴。在专利E P1640638中公开了如上所述的变速器。这种类型的变速器立即显示出了平衡问题，该问题实际上影响了在工业上的开发应用。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种上述类型的变速器来解决这样一个平衡的问题，其在每个动态结构中都具有一个本质平衡结构。在作为本发明申请的目的改进变速器中，在其结构构成上，通过建设性的系统的使用使平衡问题从原理上得以解决，该建设性的系统易于实施，在任何情况都有效，并且能够用于可以实现的这种变速器的每一种模式。后附的权利要求公开了本发明的改进变速器的主要特点。
下面参考附图来达到清楚地描述本发明的变速器的目的，其只是用于解释的目的而没有限定的意思。其中图I为本发明的变速器的横截面图，其中一个垂直平面通过旋转主轴；图2为图I中平面II-II的剖面图3为与图I相同的视图，不同之处在于其涉及本发明的复杂的变速器的建设性实施例。
具体实施例方式首先，需要注意的是，本发明的变速器能够与其他相同的变速器连接，以组成具有模块结构的复杂变速器，正如权利要求公开的那样。参考前面提到的附图，描述的是被定义为功能单元(UF)的变速器的基础版。所述功能单元(UF)包括-传动轴(AM)，将其旋转轴(O)定义为所述变速器的旋转主轴； -凸轮(C)，由与所述传动轴(AM)共同旋转的盘构成；-第一质体(Ml)，由中心(Cl)与旋转主轴(O)不一致的盘构成，其具有一个偏心孔(Fl)，所述凸轮(C)准确地容纳于该偏心孔(Fl)中且在滑动轴承(CR)的介入下一起自
由旋转；-第二质体(M2)，由中心(c2)既不与旋转主轴(O)也不与所述第一质体(Ml)的中心(Cl) 一致的盘构成，所述第二质体(M2)具有一个偏心孔(F2)，所述第一质体(Ml)准确地容纳于该偏心孔(F2)中且在滑动轴承的介入下一起自由旋转；-环(A)，由中心与旋转主轴(O)—致的盘组成，并且具有一个偏心孔(F3)，所述第二质体(M2)准确地容纳于该偏心孔(F3)中且在滑动轴承(CR)的介入下一起自由旋转。所述环(A)可以想象成分为两个环形部分，被圆周(Ic)分开，该圆周的中心位于旋转主轴(ο)上并且与孔(F3)相切-外部为具有规则形状的圆形冠部(Ce)，其内圆周(Ic)与所述分界的圆周(Ic)
一致，-内部为偏心形状的微型环(Am)。所述微型环(Am)代表理论上最小直径的所述环(A)。在外冠部(Ce)的内部，环(A)设有圆形的一系列均匀间隔的孔(F)，特别为6个孔，中心全部位于相同的圆周(Cf)上，该圆周的中心与旋转主轴(O)相一致。遵从并有助于本新发明的变速器的实现的所述环㈧的这些特征，在专利EP1640638公开的变速器的已知模型的同类环中并不满足。通过旋转，所述传动轴(AM)通过凸轮(C)驱动第一质体(Ml)在中心(cl)处交替旋转且围绕所述传动轴间断地旋转；所述第一质体驱动第二质体(M2)在中心(c2)上间断地旋转。两个质体的加速和减速产生力，其结果是所述力以垂直于臂(o-c2)的方向通过第二质体的中心(c2)。所述力引导第二质体围绕传动轴旋转，并传递到通过螺栓与凸缘(FL)和反向凸缘(CFL)连接的环(A)，凸缘(FL)和反向凸缘(CFL)分别安装在从动轴(AC)和传动轴(AM)上，两者在旋转主轴(ο)上都具有中心。通过臂(o_c2)，力产生了扭矩，该扭矩通过传动轴传递到从动轴。明显地，环(A)通过所述凸缘(FL)的介入，以便在旋转时驱动从动轴(AC)，所述凸缘(FL) —侧连接环(A)，另一侧连接从动轴(AC)。
这样的功能单元由于下面将要解释的原因，设有本质平衡结构，通过图I的辅助，示出每个建设性部件的截面部分。更准确地，传动轴(AM)上方的下述部分能够被分辨出来-凸轮的上段(SCs)；-第一质体的上段(SMls)；-第二质体的上段(SM2s)；-环的上段(SAs)。而传动轴(AM)下方的下述部分能够被分辨出来-凸轮的下段(SCi)；·-第一质体的下段(SMls)；-第二质体的下段(SM2s)；-环的下段(SAi)。在传动轴(AM)旋转时，每个段进行它们各自的运动。凸轮和从动轴的段的运动对应于旋转，而两个偏心质体的段的运动对应于复杂运动的合力。如果所述段具有最小的厚度，那么每段的质量值可以认为与其表面相当。考虑变速器的两个部分，即传动轴之上、下部分。通过相对于旋转主轴(O)的相关段的重心的角速度，通过相同段的重心与旋转主轴(O)的距离，将每个段的表面的积求和。当在旋转的任意点，用于一部分计算的所述和与用于相反部分计算的和相同时，也就是说当两部分的角动量的和为零时，能够获得功能单元的动态平衡。这种情况需满足如下条件-功能单元(UF)的几何形状是规则的且与旋转主轴(O)同心；-质量值在沿功能单元(UF)的整个几何扩展上是均匀的。这些条件通过如下方式满足-提供环(A)，其外冠部(Ce)具有质量，该质量以相对于旋转主轴(O)平衡的方式分布；-使用滑动轴承(CR)，对于缺乏质量均匀性可忽略不计。综上所述，由于偏心而形成的臂(o-c2)，产生了通过传动轴(AM)传递到从动轴(AC)的扭矩。在二次模式中，整个所述扭矩取决于传动轴和从动轴之间的径向速度的差。由于它们特定的运动，质体(Ml和M2)在传动轴(AM)的每次旋转时周期性地加速和减速。因此，通过单个的功能单元(UF)传递的扭矩值具有间断的提高，并在每次旋转时进行周期性重复。如早前提到的，所述功能单元可调整为相互连接。因此，就能够组装多个功能单元(UF)，从而构成一个具有模块结构(UFA)的复合式变速器，如后附的权利要求中，并且得到一个充分均匀传递的扭矩。综上所述，通过将多个功能单元(UF)组装，能够获得一个复合式的变速器(UFA)，其中全部传递的扭矩是充分连续的。图3示意性地示出了具有模块结构的所述复合式的变速器，其中每个功能单元(UF)与第一个功能单元的连接使用虚线画出。
根据本发明的变速器的这个建设性的实施例，传动轴设有单一一个凸轮(CU)，该凸轮驱动所有功能单元(UF)旋转,这些功能单元以成角度的相互交错的模式进行组装。更确切地,如果将6个功能单元(UF)进行连接,如图3所示,每个凸缘必须具有6个以60°相互交错的孔(F)，这样6个功能单元(UF)也能够逐一地以渐进的60°角交错，并且通过穿过孔(F)的相应的螺栓相互连接。以相同的角度、规则地、交错配置的相同的功能单元，相对于多个组装的功能单元，提供传递扭矩的最大连续性。无论组装单元的数量多少,构成组装单元的功能单元在它们旋转的任意点都是平衡的，由多个组装的功能单元形成的复杂的变速器也总是平衡的。能够在本发明的变速器中进行质体的增加或减少，无论考虑到单个的功能单元或者考虑到复杂的变速器的模块结构，只要根据相互平衡的原理进行所述操作，都具有相对于本发明的平衡系统的中立的效果。变速器能够在两个方向上工作。 变速器还能够通过将传动轴和从动轴反转进行工作。
权利要求
1.具有偏心质体的机械变速器，其包括 -传动轴(AM)，将其旋转轴(O)定义为所述变速器的旋转主轴； -凸轮(C)，与该传动轴(AM)共同地旋转； -至少一个第一质体(Ml),由中心(cl)与旋转主轴(ο)不一致的盘构成,其具有一个偏心孔(Fl)，所述凸轮(C)准确地容纳于该偏心孔(Fl)中并自由旋转； -至少一个第二质体(M2)，由中心(c2)既不与旋转主轴(ο)也不与所述第一质体(Ml)的中心(Cl) 一致的盘构成，所述第二质体(M2)具有一个偏心孔(F2)，所述第一质体(Ml)准确地容纳于该偏心孔(F2)中并自由旋转； -环(A)，由中心在旋转主轴(ο)上的盘构成，并且设有一个偏心孔(F3)，所述第二质体(M2)准确地容纳于该偏心孔(F3)中并自由旋转； -多个滑动轴承(CR)，位于所述凸轮(C)和所述第一质体(Ml)之间、位于所述第一质体(Ml)和所述第二质体(M2)之间并且位于所述第二质体(M2)和所述环(A)之间； 变速器的特征在于其包括 -在所述环(A)上的多个孔(F)，其以规则的方式成角度地间隔设置，其中心全部位于相同的圆周(Cf)上,该圆周的中心与旋转主轴(O)相一致；所述圆周(Cf)与圆形冠部(Ce)同心并在其内部，该冠部具有与所述孔(F3)相切的内部圆周(Ic)； -凸缘(FL)和反向凸缘(CFL)，通过插入到所述孔(F)中的螺栓⑶与所述环㈧连接，所述凸缘和反向凸缘分别安装在从动轴(AC)和传动轴(AM)上，两者在旋转主轴(ο)上都具有中心。
2.通过组装上述权利要求所述的多个相同的变速器得到的复合式变速器，其特征在于传动轴(AM)具有与所有变速器个体连接的单个凸轮(CU)，所述变速器通过相同的角度逐一地、渐进地、交错地安装在所述凸轮上，所述相同的角度等于圆周角和组装的变速器个体数量的比值，它们的每一个都包括一个环(A)，该环具有与组装的变速器数量相等的孔(F)。
全文摘要
本发明涉及一种带有偏心质体的具有平衡结构的机械变速器。所述变速器包括一个传动轴(AM)，具有由偏心地安装在传动轴上的圆盘构成的凸轮(C)，其在一系列的偏心质体(M1，M2)的介入下驱动从动轴(AC)旋转，这些偏心质体的每一个由具有偏心孔的圆盘构成，具有稍小尺寸的另外的质体可旋转地容纳在所述偏心孔中。具有稍大尺寸的质体容纳在环(A)的偏心孔(F3)中并旋转，所述环(A)通过螺栓(B)连接到凸缘(FL)和反向凸缘(CFL)上，该凸缘和反向凸缘分别安装在从动轴(AC)和传动轴(AM)上。
文档编号F16H25/04GK102906455SQ201180025853
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月24日 优先权日2010年5月27日
发明者M·马尔坎托尼尼 申请人:M·马尔坎托尼尼