四滚子摩擦双行星传动装置的制作方法

本发明涉及一种四滚子摩擦双行星传动装置，特别涉及一种适用于微型电动液压钳传动的四滚子摩擦双行星传动装置。

背景技术：

行星传动装置，因体积小、传动效率高等特点，在微电动液压钳的传动装置市场上占有很大份额；但是其中很大一部分行星传动装置结构复杂，既不便于制造与安装，又不便于拆卸，并且会随着使用时间的增加，出现噪音响，振动大等问题；不符合现代工业对机械传动装置的要求。

由此可见，微电动液压钳传动装置的设计与现有微型电动液压钳传动装置在结构与使用上有明显的缺陷，本设计人就此积极加以研究与创新，最终创造出一种适用于微型电动液压钳的传动装置——四滚子摩擦双行星传动装置；此装置在保证传动的效率与结构设计合理的前提下，实现了结构构造简单，安装及拆卸方便，噪音小、振动小及输出力大等特点。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中所存在的上述问题，而提供一种结构设计合理且简单、方便拆卸与安装、噪音小、振动小及输出力大的四滚子摩擦双行星传动装置，这种传动装置主要适用于微型电动液压钳。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该四滚子摩擦双行星传动装置包括一电机和一行星轮套筒，行星轮套筒内设有双行星轮系，其特征是：还包括一底座、一端盖、一凸轮以及两根导向轴，凸轮位于双行星轮系之间，而双行星轮系和凸轮位于底座与端盖之间，导向轴分别与底座、凸轮以及端盖配合。

作为优选，所述的四滚子摩擦双行星传动装置包括一电机、一双行星轮系机构、一行星轮套筒、一底座、一端盖、一凸轮、两旋转笼套及两导向轴；行星轮套筒内设有双行星轮系机构，凸轮位于双行星轮系机构之间，而双行星轮系机构和凸轮位于底座与端盖之间，导向轴分别与底座、凸轮以及端盖间隙配合。

作为优选，所述的电机上设有两螺纹孔一及一根电机轴。

作为优选，所述的行星轮套筒设有有两个螺纹孔二、两槽及一螺纹，螺纹孔二与螺纹孔一同轴心，两槽在180°方向上呈对称设置。

作为优选，所述的双行星轮系由旋转轮、电机轴及双旋转轮笼套组成，旋转轮、电机轴及双旋转轮笼套沿y轴安装于行星轮套筒内；所述的旋转轮为四个尺寸相同的圆柱体结构，其设有一圆柱面和两圆角，旋转轮位于双旋转轮笼套内和电机轴之间，通过粗糙表面接触，使其在周向形成相互作用，其相互作用区域的横截面为圆形；所述的双旋转轮笼套由下旋转轮笼套与上旋转轮笼套组成，下旋转轮笼套上设有一支板一，上旋转轮笼套上设有一支板二，支板一与支板二保证下旋转轮笼套和上旋转轮笼套具有相同角速度。

作为优选，所述的底座上设有一孔一、一斜面一及两导向槽一；导向槽一与槽（4-a）为具有相等半径的半圆圆弧槽，且导向槽一呈180°方向上呈对称设置。

作为优选，所述的端盖上设有两孔二、一孔三、一斜面二及两导向槽二；导向槽二与槽为具有相等半径的半圆圆弧槽，且两导向槽二在180°方向上呈对称设置。

作为优选，所述的凸轮为一中通对称双圆锥形，凸轮上设有一凸台、一轴段一、两轴段二、两正弦曲面轮廓及两凹槽，轴段一相对于轴段二的延长面具有2°~3°的斜度，凹槽与槽为具有相等半径的半圆圆弧槽，且两凹槽在180°方向上呈对称设置。

作为优选，所述的槽分别与导向槽一、导向槽二及凹槽形成一圆孔，导向轴与导向槽一、导向槽二及凹槽为间隙装配，实现端盖沿y轴做往复移动的同时，约束限制底座、端盖及凸轮的周向旋转运动。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本四滚子摩擦双行星传动装置运用了双摩擦传动传动的方式，虽然在总体设计上相比于其它行星传动装置减少了很多结构，但是在传动性能上却没有降低；总的来说此发明优于其它微电动液压钳的传动装置，其结构设计合理，巧妙，方便拆卸与安装，而滚轮双摩擦的传动方式，使其具有体量轻，传动效率高等特点。

附图说明

图1是本发明的二维视图的局部剖视图。

图2是图1沿a-a的全剖视图。

图3是图1沿b-b的全剖视图。

图4是图1沿c-c的全剖视图。

图5是图1沿d-d的全剖视图。

图6是行星轮套筒零件的二维视图以及沿e-e的全剖视图。

图7是旋转轮零件的立体视图。

图8是凸轮零件的二维视图以及沿f-f的全剖视图。

图9是底座零件与端盖零件的二维视图以及它们沿g-g的全剖视图。

图10是适用情况立体视图。

图11是去掉柱塞钳压装置和钳头装置后的立体爆炸视图。

图中：1电机；1-a螺纹孔一；2电机轴、3、螺钉；4行星轮套筒、4-a槽；4-b螺纹孔二；5底座；5-a导向槽一；5-b孔一；5-c斜面一；6下旋转轮笼套；6-a支板一；7旋转轮；7-a圆柱面；7-b圆角；8凸轮；8-a正弦曲面轮廓；8-b凸台；8-c凹槽；8-e轴段二；8-f轴段一；9导向轴；10上旋转轮笼套；10-a支板二；11端盖；11-a孔二；11-b孔三；11-c导向槽二；11-d斜面二；101柱塞钳压装置；102钳头装置；122螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：参见图1~图11，包括一电机1、一行星轮套筒4、双行星轮系、一底座5、一端盖11、一凸轮8以及两根导向轴9，凸轮8位于双行星轮系之间，而双行星轮系和凸轮8位于底座5与端盖11之间，两根导向轴9分别与底座5、凸轮8以及端盖11间隙配合。

本实施例大体上包括一电机1和一行星轮套筒4，电机1和行星轮套筒4通过螺钉3连接在一起；旋转轮7为四个，旋转轮7与电机轴2形成两个行星轮系，其中一个行星轮系位于下旋转轮笼套6中，另一个行星轮系位于上旋转轮笼套10中，两轮系之间存在一凸轮8，而两行星轮系、凸轮8和双旋转轮笼套又位于底座5和端盖11之间，且底座5、端盖11、双旋转轮笼套及凸轮8沿y轴安装于行星轮套筒4内，同时导向轴9与导向槽一5-a、导向槽二11-c及凹槽8-c形成的圆孔间隙配合，从而使端盖11的周向受到约束，锁定了端盖11的自转。

下旋转轮笼套6与上旋转轮笼套10既可以保证旋转轮7的旋转轴线与y轴平行，又可以保证两个行星轮系在其相配合的正弦曲面轮廓8-a上呈180°分布；支板一6-a与支板二10-a则可以保证下旋转轮笼套6和上旋转轮笼套10具有相同角速度。

旋转轮7上设有一圆柱面7-a；该圆柱面7-a的延伸方向与纵向轴线y轴平行；旋转轮7与电机轴2通过表面摩擦的方式传递动力；且旋转轮7与电机轴2在周向产生摩擦，此摩擦即为四滚子摩擦双行星传动装置所需的传动力。

参见图1，在行星轮套筒4中，斜面一5-c、正弦曲面轮廓8-a以及斜面二11-d的面延伸向着y轴呈锐角倾斜；所述锐角倾斜可以有效的保证旋转轮7与电机轴2在径向的相互作用，又可以保证旋转轮7与斜面一5-c、正弦曲面轮廓8-a以及斜面二11-d以高副接触，从而降低了摩擦损耗，提高传动效率；通过资料文献及结构优化，此锐角倾斜为45°时，磨损最小，结构最佳，因为45°锐角有助于四个旋转轮7与斜面一5-c、正弦曲面轮廓8-a以及斜面二11-d之间的旋转配合。

参见图8，凸轮8为一中通对称双圆锥形；凸台8上设有一凸台8-b、一轴段一8-f、两轴段二8-e、两正弦曲面轮廓8-a及两凹槽8-c，两凹槽8-c对称设置；轴段一8-f相对于轴段二8-e的延长面具有2°~3°的微小斜度，此斜度有助于避免凸轮8外表面与行星套筒4的大范围接触，进而提高本发明的传动效率。

端盖11上的两个孔二11-a及一孔三11-b，孔二11-a及孔三11-b同中心，凸轮8上也设有孔二7-d，在移位运动过程中，可以削弱其产生的不利压力在本装置内的积累。

本实施例原理分析：

参见图2、图3、图4及图5，本实施例通过锂电池驱使电机1工作，电机1带动具有粗糙表面的电机轴2转动；因旋转轮7在斜面一5-c、正弦曲面轮廓8-a以及斜面二11-d的作用下向电机轴2挤靠，这样便形成了旋转轮7与电机轴2在周向的相互作用，又因为四个旋转轮7都设置有圆柱面7-a，所以在旋转轮7与电机轴2之间必然产生传动力；恰恰正是这个传动力，驱使四个旋转轮7的圆角7-b在斜面一5-c、正弦曲面轮廓8-a以及斜面二11-d上接触时，都沿一个圆形轨道旋转；旋转轮7在双旋转轮笼套的作用下呈180°等角度分布，其最大行程为180°；当旋转轮7转动到180°位置时，凸轮8便往复运动一次，凸轮8的往复运动驱使柱塞钳压装置101运转，从而实现微型电动液压钳钳头装置102的工作。

本实施例分析与计算：

电机1的转速n为250r/min，功率为0.08kw;通过扭矩公式m=9549p/n计算得知，电机1的扭矩m为3.1n.m；已知r为电机轴2的半径为1.15mm，电机轴2与四个旋转轮7之间的摩擦因子u为0.023，打油杆与端盖11的有效接触面积s为28mm²，电机轴2上的驱动力设为f1，根据公式f=f1×(1-u)和公式p=f/s可得，本产品可以产生的输出力f和额定压强p分别为2596n和92.7mpa,相比申请号201620069528的最大压强60mpa大32.7mpa。

本文所描述的具体实施例仅为本发明的具体实施方式，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书定义的范围，均应属于本发明的保护范围。