专利名称：一种可逆止转动的减速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械传动中的减速装置，具体是一种可双向转动减速输出、且在停止扭矩输入时可逆止输出端转动的减速装置。
背景技术：
现有的机械传动系统中，常采用减速器或减速装置将驱动装置(如电动机)输出转数变速至工作机器或某执行机构所要求的转数。即减速器输入端的前端为驱动装置，减速器的输出端连接工作机器或执行机构的输入端，同时还设有相应的制动器或制动机构，一般包括联轴器、制动器、减速器等，所述的联轴器、制动器、减速器在运行过程中作为多个单元构件各自独立地发挥其功能，当驱动装置停止扭矩输入时，通过制动器对转动构件实现制动。现有传动系统的单元构件多，不但制造和使用成本较高，而且安装所需的场所和空间大。
发明内容本实用新型目的是提出一种可逆止转动的减速装置，具有双向转动减速输出功能，当在正向或反向转动减速输出运行中停止扭矩输入时，可逆止输出端的转动。本实用新型的技术方案参见附图:I)设有固定式盘1，固定式盘I的内孔壁上设有若干沿圆周均布且对称的滚柱la，参见
图1、图2、图7 ；2)设有第一摆线轮2，参见
图1、图2、图5、图7，第一摆线轮2的圆周上设有与固定式盘I内孔壁上的滚柱Ia柱面接触配合的第一摆线齿2a，参见
图1、图2、图5、图7，运行中，第一摆线齿2a的齿面沿滚柱Ia柱面滑移；在第一摆线轮2中，每一个位于两第一摆线齿2a之间的凹形底部2b对称于另一侧的第一摆线齿2a的齿顶，即所述凹形底部2b与另一侧的第一摆线齿2a齿顶对称的位于第一摆线轮2的一径向轴线2f上，参见图5、图7 ;3)设有第二摆线轮3，第二摆线轮3的圆周上设有与固定式盘I内孔壁上的滚柱Ia柱面接触配合的第二摆线齿3a，参见
图1、图2、图6、图8，第二摆线轮3与第一摆线轮2的直径相等，所述第二摆线齿3a的数量及其结构参数与第一摆线轮2的第一摆线齿2a相同，运行中，第二摆线齿3a的齿面沿滚柱Ia柱面滑移；在第二摆线轮3中，每一个位于两第二摆线齿3a之间的凹形结构底部3b对称于另一侧的第二摆线齿3a的齿顶，即所述凹形结构底部3b和另一侧的第二摆线齿3a齿顶对称的位于第二摆线轮3的一径向轴线3f上，参见图6、图8 ;4)如图7、图8所示，当固定式盘I上端的滚柱Ia位于第一摆线轮2的凹形底部2b内接触配合时，而与上端滚柱Ia对称的下端滚柱Ia则位于第二摆线轮3的凹形结构底部3b内接触配合时，则表明，第一摆线轮2上的第一摆线齿2a与滚柱Ia柱面接触配合和第二摆线轮3的第二摆线齿3a与滚柱Ia柱面接触配合为180的对称关系，即第一摆线轮2上的第一摆线齿2a和第二摆线轮3的第二摆线齿3a成对称关系的与固定式盘I内孔壁面上的滚柱Ia柱面接触配合；5)所述第一摆线轮2轮辐上至少设有两个沿圆周向轴线均布的第一装配孔2c，参见图5、图7，所述第二摆线轮3轮辐上至少设有两个与所述第一装配孔2c相对应的第二装配孔3c ;参见图6、图8 ;6)至少设有两件传动机构4,参见
图1、图2、图3,每一传动机构4中均包括传动轴4a,所述传动轴4a —端装于摆动盘5上,传动轴4a另一端装于输出盘6上,输出盘6上至少设有两件输出销轴6a，所述传动轴4a的一端部连接传动构件7 ；所述传动轴4a的轴向轴体上并列设置直径相等的第一偏心轮8和第二偏心轮9，参见
图1、图2、图3，第一偏心轮8的轴向轴线8a和第二偏心轮9的轴向轴线9a分别位于传动轴4a的轴向轴线4b两侧，参见图3，并与轴向轴线4b平行，所述的轴向轴线8a和轴向轴线9a分别与传动轴4a的轴向轴线4b之间有一个相等的偏心距h ；所述第一偏心轮8相对于传动轴4a的轴向轴线4b有一个最远点Sb，第二偏心轮9相对于传动轴4a的轴向轴线4b有一个远点％，参见图3、图4，第一偏心轮8的最远点8b和第一偏心轮9的远点9b成对称关系的位于传动轴4a不同轴向部位的径向轴线4c上；7)所述传动机构4分别装于第一摆线轮2轮辐上的第一装配孔2c及第二摆线轮3轮辐上与所述第一装配孔2c相对应的第二孔装配3c内，每一传动轴4a上的第一偏心轮8分别位于第一摆线轮2轮辐上的第一装配孔2c内，且相互配合，所有第一偏心轮8的最远点8b以相同方向的作用力分别作用于所配合的第一装配孔2c孔壁面，参见图7，同时，每一传动轴4a上的第二偏心轮9分别位于第二摆线轮3轮辐上的第二装配孔3c内，且相互配合，所有第二偏心轮9的远点Sb以相同方向的作用力分别作用于所配合的第二装配孔3c孔壁面，参见图8 ;由图7、图8表明,第一偏心轮8的最远点8b所处的方向与第二偏心轮9的远点9b所处的方向为180度的对称关系，即第一偏心轮8的最远点8b与第一装配孔2c的配合部位和第二偏心轮9的远点9b与第二装配孔3c的配合部位成对称关系；8)所有第一偏心轮8上的最远点Sb同时对所配合的第一装配孔2c孔壁面产生作用力(顶力或顶力形成的静压力)的摩擦作用而构成第一偏心轮8与第一摆线轮2的摩擦传动副；所有第二偏心轮9上的远点9b同时对所配合的第二装配孔3c孔壁面产生作用力(顶力或顶力形成的静压力)的摩擦作用而构成第二偏心轮9与第二摆线轮3的摩擦传动副；9)设有输入构件10，参见
图1、图9，输入构件10与固定式盘I为相同的轴向轴线Ib,输入构件10与连接在每一传动轴4a上的传动构件7构成传动副。本实用新型的减速传动原理:当输入构件10转动即输出入扭矩时，即带动每一传动构件7转动，传动构件7即带动传动机构4中的传动轴4a及该传动轴4a上的第一偏心轮8和第二偏心轮9同时同向转动，在第一偏心轮8转动过程中，每一传动轴4a上的第一偏心轮8的最远点Sb对所配合的第一装配孔2c孔壁面产生作用力的摩擦作用，以及第一摆线轮2上的第一摆线齿2a与滚柱Ia的接触配合作用，使得第一摆线轮2产生相反方向的转动，即当传动轴4a和第一偏心轮8绕轴向轴线4b逆时针转动时，第一摆线轮2即顺时针转动，同时，在第二偏心轮9转动过程中，每一传动轴4a上的第二偏心轮9的远点9b对第二装配孔3c孔壁面产生作用力的摩擦作用，以及第二摆线轮3上的第二摆线齿3a与滚柱Ia的接触配合作用，使得第二摆线轮3产生与第一摆线轮2相同方向的转动，第一摆线轮2和第二摆线轮3在转动过程中，同时产生摆转；此外，在第一摆线轮2和第二摆线轮3同时转动过程中，并带动整体的传动机构4绕轴向轴线Ib产生公转，运行中，每一传动机构4类似行星轮的转动方式；传动机构4所产生的公转即带动摆动盘5和输出盘6转动,输出盘6上的输出销轴6a即沿其位于输出盘6上的圆周向轴线转动，并通过另外设置的、且与输出销轴6a连接的输出构件实现减速输出。当传动轴4a和第一偏心轮8绕轴向轴线4b顺时针转动时，第一摆线轮2和第二摆线轮3即逆时针转动，原理过程与上述相同。由于第一摆线轮2上的第一摆线齿2a和第二摆线轮3的第二摆线齿3a成对称关系的与固定式盘I内孔壁面上的滚柱Ia柱面接触配合，同时，第一偏心轮8的最远点Sb与第一装配孔2c的配合部位和第二偏心轮9的远点9b与第二装配孔3c的配合部位成对称关系，可使得运行平稳、可靠。运行过程中，固定式盘内的各构件均处不同状态的转动。当设置两件或超过两件的传动机构4时，传动原理与上述相同。本实用新型的减速比:以
图17所示的为第一偏心轮8、第一摆线轮2及滚柱I的相互位置关系为初始状态，图中传动轴4a的径向轴线4c与固定式盘I的竖向轴线重叠，两个第一偏心轮8的最远点8b朝向正上方，滚柱Ial位于第一摆线轮2的凹形底部2b内接触配合，与凹形底部2b对称的第一摆线齿2a齿顶即与滚柱IaS接触配合；当第一偏心轮8的最远点Sb随传动轴4a的径向轴线4c逆时针转动重新朝向正上方时，第一摆线轮2则顺时针转动一个摆线齿齿位，如
图18所示状态，两个第一偏心轮8的最远点Sb则又重新朝向正上方，第一摆线轮2的凹形底部2b则顺时针转动至滚柱la2接触配合，与凹形底部2b对称的第一摆线齿2a齿顶即则顺时针转动至滚柱la9接触配合，由于第一摆线轮2则顺时针转动一个摆线齿齿位，两个第一偏心轮8即随之顺时针产生公转，位于上方的第一偏心轮8即转至图示的右侧，下方的第一偏心轮8即转至图示的左侧。以
图19所示的为第二偏心轮9、第二摆线轮3及滚柱I的相互位置关系为初始状态，
图19中的第二偏心轮9和第二摆线轮3的状态与
图17所示的状态成对称关系，滚柱Ial则与第二摆线齿3a齿顶接触配合，滚柱IaS则位于第二摆线轮3上的凹形结构底部3b内接触配合，两个第二偏心轮9的远点9b朝向正下方；在第二偏心轮9的远点9b随传动轴4a的径向轴线4c逆时针转动重新朝向正下方时，参见图20，第二摆线轮3上的凹形结构底部3b则顺时针转至滚柱la9接触配合，与滚柱la9对称的第二摆线齿3a齿顶则顺时针转至la2接触配合；两个第二偏心轮9的公转状态与第一偏心轮8的公转状态相同。当第一偏心轮8和第二偏心轮9随传动轴4a顺时针转动时，其转动方向与上述相反，原理相同。由上述表明，第一摆线轮2和第二摆线轮3即转动一个齿位，第一偏心轮8和第二偏心轮9即转动360加两个相邻摆线齿齿位之间的夹角，说明减速比与第一摆线轮2和第二摆线轮3的摆线齿齿数量密切相关，还有，第一摆线轮2和第二摆线轮3及传动轴4a与传动构件7的转数相同，传动构件7且与输入构件10构成传动副，因此，根据输入构件10与传动构件7的减速比及第一摆线轮2和第二摆线轮3的摆线齿齿数则可计算出本实用新型的减速比。当设置两件或多件传动机构4时，减速比的计算与上述相同。本实用新型的逆止原理:以传动轴4a及第一偏心轮8和第二偏心轮9逆时针转动运行为例，第一摆线轮2和第二摆线轮3及输出盘6即产生顺时针转动；当停止扭矩输入时，减速装置所带负载的反作用力矩将输出轴6a作用于输出盘6，使输出盘6产生逆时针转动的趋势，进而使第一摆线轮2和第二摆线轮3产生逆时针转动的趋势，由于摩擦传动副的作用，使得第一偏心轮8和第二偏心轮9及传动轴4a产生顺时针转动的趋势，由图21、图22、图23、图24所示的构件受力状态图示分析表明，由于引起第一偏心轮8和第二偏心轮9产生顺时针转动趋势的作用力(F)的延长线与摩擦圆e相交，满足摩擦传动副的自锁条件，因此，第一偏心轮8和第二偏心轮9即不会产生转动，从而阻止输出盘6产生转动，即对输出端实现逆止。图21为第一摆线轮2在停止扭矩输入时产生逆时针转动趋势的受力状态分析图；图示中，第一偏心轮8为上下方的两个；滚柱Ial至滚柱la7分别与第一摆线齿2a处在不同齿面部位的接触配合，第一摆线轮2上受到的力和力矩有:输出盘6使第一摆线轮2产生逆时针转动趋势的合力矩为0.5Tv (输出盘6使第二摆线轮3产生逆时针转动趋势的合力矩为0.5Tv，见图23，两者之和为Tv);各滚柱柱面对各摆线齿齿面的作用力Fi，Fi的延长线相交于第一摆线轮2径向轴线2f的P点；上方的第一偏心轮8给第一摆线轮2的反作用力Fla，下方的第一偏心轮9给第一摆线轮2的反作用力Flb，Fla与Flb的方向相同且相等；上方的第一偏心轮8给第一摆线轮2顺时针方向的摩擦力矩Tla，下方的第一偏心轮9给第一摆线轮2顺时针方向的摩擦力矩Tlb，Tla与Tlb的方向相同且相等；根据传动原理，与滚柱Ia柱面啮合(接触配合)的第一摆线轮2上的齿形轮廓为短幅外摆线的等距曲线，在任一时刻总有一定数量的滚柱Ia柱面与第一摆线轮齿2a啮合(接触配合)，产生啮合力，力的方向始终沿啮合面(接触配合面)的公法线方向，且相交于节圆节点P ;任意滚柱与对应的摆线轮的啮合力(接触配合时的作用力)Fi，可根据图示中的0 i角、输出轴上的阻力矩Tv、摆线齿齿数、摆线齿短幅系数及滚柱Ia分布圆半径Rz，通过现有的计算公式计算。第一偏心轮8受力分析，参见图22，图示中的第一偏心轮8为上下方的两个；上方的第一偏心轮8受到的力有:第一摆线轮2对上方第一偏心轮8的作用力F2a，F2a与上方第一偏心轮8对第一摆线轮2的反作用力Fla大小相等，方向相反，传动轴4a对上方第一偏心轮8的支撑力F3a，还有第一摆线轮2对上方第一偏心轮8逆时针方向的摩擦力矩T2a，所述摩擦力矩T2a与上方第一偏心轮8给第一摆线轮2的顺时针方向的摩擦力矩Tla大小相等，方向相反；因上方第一偏心轮8和第一摆线轮2之间的摩擦为传动副中的摩擦，根据传动副摩擦原理有:T2a=F2a XFvXr式中Fv为转动副摩擦中的当量摩擦系数，
权利要求1.一种可逆止转动的减速装置，其特征是: 1)设有固定式盘(1)，固定式盘(I)的内孔壁上设有若干沿圆周均布且对称的滚柱(Ia)； 2)设有第一摆线轮(2)， 第一摆线轮(2)的圆周上设有与固定式盘(I)内孔壁上的滚柱(Ia)柱面接触配合的第一摆线齿(2a)，运行中，第一摆线齿(2a)的齿面沿滚柱(Ia)柱面滑移； 在第一摆线轮(2)中，每一个位于两第一摆线齿(2a)之间的凹形底部(2b)与另一侧的第一摆线齿(2a)齿顶对称的位于第一摆线轮(2)的一径向轴线(2f)上； 3)设有第二摆线轮(3)， 第二摆线轮(3)的圆周上设有与固定式盘(I)内孔壁上的滚柱(Ia)柱面接触配合的第二摆线齿(3a)，第二摆线轮(3)与第一摆线轮(2)的直径相等，所述第二摆线齿(3a)的数量及其参数与第一摆线轮(2)的第一摆线齿(2a)相同，运行中，第二摆线齿(3a)的齿面沿滚柱(Ia)柱面滑移； 在第二摆线轮(3)中，每一个位于两第二摆线齿(3a)之间的凹形结构底部(3b)与另一侧的第二摆线齿(3a)齿顶对称的位于第二摆线轮(3)的一径向轴线(3f)上； 4)所述第一摆线轮(2)上的第一摆线齿(2a)和第二摆线轮(3)的第二摆线齿(3a)成对称关系的与固定式盘(I)内孔壁面上的滚柱(Ia)柱面接触配合； 5)所述第一摆线轮(2)轮辐上至少设有两个沿圆周向轴线均布的第一装配孔(2c)，第二摆线轮(3)轮辐上至少设有两 个与所述第一装配孔(2c)相对应的第二装配孔(3c); 6)至少设有两件传动机构(4)，每一传动机构(4)中均包括传动轴(4a)，所述传动轴(4a) —端装于摆动盘(5)上,另一端装于输出盘(6)上,输出盘(6)上至少设有两件输出销轴(6a),所述传动轴(4a)的一端部连接传动构件(7)； 所述传动轴(4a)的轴向轴体上并列设置直径相等的第一偏心轮(8)和第二偏心轮(9)，第一偏心轮(8)的轴向轴线(8a)和第二偏心轮(9)的轴向轴线(9a)分别位于传动轴(4a)的轴向轴线(4b)两侧,所述的轴向轴线(8a)和轴向轴线(9a)分别与传动轴(4a)的轴向轴线(4b)之间有一个相等的偏心距(h)； 所述第一偏心轮(8 )相对于传动轴(4a)的轴向轴线(4b )有一个最远点(Sb )，第二偏心轮(9 )相对于传动轴(4a)的轴向轴线(4b )有一个远点(9b )，第一偏心轮(8 )的最远点(8b )和第一偏心轮9的远点(9b)成对称关系的位于传动轴(4a)不同轴向部位的径向轴线(4c)上； 7)所述传动机构(4)分别装于第一摆线轮(2)轮辐上的第一装配孔(2c)及第二摆线轮(3)轮辐上与所述第一装配孔2c相对应的第二装配孔(3c)内，每一传动轴(4a)上的第一偏心轮(8)分别位于第一摆线轮(2)轮辐上的第一装配孔(2c)内，且相互配合，所有的第一偏心轮(8)的最远点(Sb)以相同方向的作用力分别作用于所配合的第一装配孔(2c)孔壁面，同时，每一传动轴(4a)上的第二偏心轮(9)分别位于第二摆线轮(3)轮辐上的第二配装孔(3c)内，且相互配合，所有的第二偏心轮(9)的远点Sb以相同方向的作用力分别作用于所配合的第二装配孔(3c)孔壁面，所述第一偏心轮(8)的最远点(Sb)与第一装配孔(2c)的配合部位和第二偏心轮(9)的远点(9b)与第二装配孔(3c)的配合部位成对称关系； 8)所有的第一偏心轮(8)的最远点(Sb)同时对所配合的第一装配孔(2c)孔壁面产生作用力的摩擦作用而构成第一偏心轮(8)与第一摆线轮(2)的摩擦传动副；所有第二偏心轮(9)的远点(9b)同时对所配合的第二装配孔(3c)孔壁面产生作用力的摩擦作用而构成第二偏心轮(9)与第二摆线轮(3)的摩擦传动副； 9)设有输入构件(10)，输入构件(10)与固定式盘(I)为相同的轴向轴线(lb)，输入构件(10)与连接在每一传动轴(4a)端部的传动构件(7)构成传动副。
2.根据权利要求1所述的一种可逆止转动的减速装置，其特征是:所述滚柱(Ia)的数量为偶数，所述第一摆线轮(5)上的第一摆线齿(5a)和第二摆线轮(6)上的第二摆线齿(6a)的数量为奇数。
3.根据权利要求2所述的一种可逆止转动的减速装置，其特征是:滚柱(Ia)包括轴(Ic)和装于轴(Ic)上的套管，所述套管可绕轴(Ic)转动，所述轴(Ic)的两端分别与固定式盘(I)内孔壁上的两支板(Id)连接，所述可转动的套管管面朝向固定式盘(I)的轴向轴线(Ib )。
4.根据权利要求3所述的一种可逆止转动的减速装置，其特征是:第一摆线轮(2)的轮辐上至少设有两个供摆动盘(5)与输出盘(6)连接用的孔(2d)，第二摆线轮(3)的轮辐上至少设有两个与所述孔(2d)对应的通孔(3d)。
5.根据权利要求4所述的一种可逆止转动的减速装置，其特征是:摆动盘(5)与输出盘(6)通过定位件(11)连接，定位件(11)位于所述的孔(2d)及通孔(3d)内，所述孔(2d)和通孔(3d)的孔腔相对于定位件(11)的轮廓具有满足第一摆线轮(2)和第二摆线轮(3)在运行中产生摆转的空间。
专利摘要一种可逆止转动的减速装置。第一摆线轮(2)的摆线齿和第二摆线轮(3)的摆线齿成对称关系的与固定式盘(1)内孔壁上的滚柱(1a)接触配合，至少设有两件的传动机构(4)分别装于第一摆线轮(2)上的第一装配孔(2c)及第二摆线轮(3)上相对应的第二装配孔(3c)内，每一传动轴(4a)上的第一偏心轮(8)分别位于第一摆线轮(2)轮辐上的第一装配孔(2c)内并构成传动副，每一传动轴(4a)上的第二偏心轮(9)分别位于第二摆线轮(3)轮辐上的第二配装孔(3c)内并构成传动副，第一偏心轮的最远点(8b)和第二偏心轮的远点(9b)成对称关系，输入构件(10)与每一传动轴(4a)上的传动构件(7)构成传动副。
文档编号F16H1/28GK203051636SQ20132006064
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者滕建平 申请人:湖南省特斯拉科技有限公司