一种摆线绳轮传动装置

本发明涉及机械传动，尤其涉及一种摆线绳轮传动装置，特别是一种摆线绳轮传动装置。

背景技术：

1、随着时代发展和科技进步，航空航天装备、机器人、无人机及兵器等越来越向轻量化、高精度、高稳定性、耐冲击易操控方向发展，而其中必备的核心部件机械传动变速(加速和减速)装置的轻量化、高精度、高稳定性和抗冲击易操控更是未来发展的大趋势。目前这些领域常用的机械传动变速装置是渐开线齿轮传动装置、摆线针轮传动装置、链传动及带传动装置、谐波齿轮传动装置和柔索传动装置等，这些装置都可以实现高精度、高效率稳定传动，但也存在不足。一般来说，前两类属于高精度高刚性传动装置，在轻量化、柔性化和耐冲击性方面还需要改进，链传动及带传动装置精度控制和耐冲击性能相对较差、谐波传动装置的耐磨性、刚性和耐冲击性能有待提高，柔索传动装置由于柔索与从动件固接而限制其整周旋转，抗冲击性也有待进一步提高。

2、例如，公开号为cn115066570a的专利根公开了一种切摆线活齿传动机构，包括由根切摆线轮(1)、活齿(2)和活齿轮(3)组成的单级根切摆线活齿传动单元、由多个单级根切摆线活齿传动单元构成的多级封闭式根切摆线活齿传动单元、由多个单级根切摆线活齿传动单元构成的多级嵌套封闭式根切摆线活齿传动单元等。以单级根切摆线活齿传动单元为核心，根切摆线活齿传动机构中的根切摆线活齿传动啮合副，由活齿(2)与根切摆线滚道(1001)或与活齿槽(3001)构成；根切摆线滚道(1001)的齿廓面为具有单侧根切特征的摆线齿廓。但是，该切摆线活齿传动机构明显属于刚性结构，在轻量化、柔性化和耐冲击性方面依然存在不足。

3、因此，迫切需要探索新的具有轻量化、灵巧、高精度、抗冲击的新型传动机构。

4、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种摆线绳轮传动装置，至少包括绳轮和摆线轮。所述绳轮包括绳轮架和由绳在所述绳轮架上穿过至少一个绳轮架孔构成彼此关联的若干第一轮齿，在所述绳轮与所述摆线轮套设的情况下，所述摆线轮的若干第二轮齿与所述第一轮齿相互啮合，其中，在所述绳轮非转动且所述摆线轮具有转动趋势的情况下，所述第二轮齿施加至所述第一轮齿的第一作用力被与所述第一轮齿通过所述绳关联且不与施力的第二轮齿相啮合的至少一个第一轮齿以分力的方式承受。

2、优选地，所述传动装置还包括偏心轴和动力输出组件，所述摆线轮与所述偏心轴通过至少一个轴承以可转动的方式连接，所述摆线轮与所述动力输出组件连接以实现动力的传动，其中，在所述绳轮非转动且所述摆线轮具有转动趋势的情况下，由所述第一轮齿施加至所述第二轮齿的第二作用力促使所述摆线轮以摆线轮输出孔与动力输出组件啮合的方式将力和/或运动进行传递。

3、针对现有技术之不足，本发明提供了一种摆线绳轮传动装置，至少包括绳轮、摆线轮、偏心轴和动力输出组件，所述绳轮包括绳轮架和由绳在所述绳轮架上穿过至少一个绳轮架孔构成彼此关联的若干第一轮齿，在所述绳轮与所述摆线轮套设的情况下，所述摆线轮的若干第二轮齿与所述第一轮齿相互啮合，所述摆线轮与所述偏心轴通过至少一个轴承以可转动的方式连接，所述摆线轮与所述动力输出组件连接以实现动力的传动，其中，在所述绳轮非转动且所述偏心轴转动的情况下，所述第二轮齿施加至所述第一轮齿的第一作用力被与所述第一轮齿通过所述绳关联且不与施力的第二轮齿相啮合的至少一个第一轮齿以分力的方式承受。

4、现有技术中的渐开线齿轮传动装置、摆线针轮传动装置、链传动及带传动装置、谐波齿轮传动装置和柔索传动装置中，渐开线齿轮传动装置、摆线针轮传动装置在轻量化、柔性化和耐冲击性方面还需要改进，链传动及带传动装置精度控制和耐冲击性能相对较差、谐波传动装置的耐磨性、刚性和耐冲击性能有待提高，柔索传动装置由于柔索与从动件固接而限制其整周旋转，抗冲击性也有待进一步提高。针对这些传装置的不足，用具有刚柔耦合的绳制成轻量化、刚柔相济、高精度且耐冲击的绳轮，绳轮与摆线轮相啮合组成传动装置。该装置不仅可以实现摆线针轮传动装置相同的运动，又具有轻量化、灵巧、高精度、抗冲击性。

5、优选地，在所述绳轮非转动且所述偏心轴转动的情况下，由所述第一轮齿施加至所述第二轮齿的第二作用力促使所述摆线轮以摆线轮输出孔与动力输出组件啮合的方式将力和/或运动进行传递。通过摆线轮与绳之间的相互作用力使得摆线轮的偏转。当绳轮固定，传动装置的精度主要取决于刚性偏心轴3和摆线轮2的精度。偏心轴3旋转带动摆线轮2旋转，摆线轮2与绳轮1啮合后摆线轮2又与输出轮输出轴42啮合，最终将运动传递给输出轮4，确保了传动的高精度。

6、优选地，所述动力输出组件至少包括与所述绳轮以第一轴为轴心同轴设置的输出轮，所述输出轮在所述摆线轮的带动下转动。

7、优选地，至少两个所述绳轮架之间的绳的若干个线段以与所述绳轮架的径向垂直且彼此并行的方式设置，从而所述绳的若干个线段构成若干所述第一轮齿。由于绳轮上的轮齿是绳连接的，当摆线轮的单个第二轮齿与绳轮的单个第一轮齿啮合传动时，第二轮齿施加给相互啮合的第一轮齿的力一部分由该第一轮齿承担，另一部分由同绳的不相啮合的第一轮齿分担，因此比摆线针轮传动装置的单个针齿只能单独承受相互啮合的摆线轮单个轮齿的承载力要大。

8、优选地，所述绳轮架上的所述绳以相互铰接的方式设置，若干第一轮齿基于相互铰接的连接方式形成彼此之间的力的传递，有利于绳的弯曲疲劳强度和耐冲击性。

9、优选地，所述第一轮齿以相对于绳体不可相对移动的方式套设有至少一个套筒，在设置有所述套筒的情况下，绳体与所述至少一个套筒组合构成所述第一轮齿。

10、优选地，所述第一轮齿与套筒之间设置有减震组件以增加绳的弯曲疲劳强度和耐冲击性。

11、减震组件是采用减震材料制作形成的。减震组件优选为具有弹性的减震颗粒、与绳体形状匹配的减震块、减震条、减震筒等等。减震材料例如是具有弹性的减震橡胶。

12、第一轮齿的绳附加了套筒和弹性的减震组件，刚柔耦合的绳齿本身因具有一定的弹性和韧性，减小了刚性摆线轮与刚柔绳轮轮齿啮合时的刚性冲击和振动，提高了整个传动装置的柔顺性和在装置运动平面平行方向的抗冲击能力。

13、优选地，所述绳以跨孔铰接的方式穿过绳轮架孔并在两个绳轮架之间形成第一轮齿。

14、本发明还提供一种摆线绳轮传动装置，至少包括绳轮、摆线轮、偏心轴和输出轮，在所述绳轮与所述摆线轮套设的情况下，所述摆线轮的若干第二轮齿与所述第一轮齿相互啮合，所述摆线轮与所述偏心轴通过至少一个轴承以可转动的方式连接，所述摆线轮与所述输出轮连接以实现动力的传动，其中，在所述绳轮非转动且所述偏心轴转动的情况下，所述第二轮齿施加至所述第一轮齿的第一作用力被与所述第一轮齿通过所述绳关联且不与施力的第二轮齿相啮合的至少一个第一轮齿以分力的方式承受。

15、优选地，本发明还提供一种摆线绳轮传动装置的绳轮，至少包括绳和至少两个绳轮架，绳在所述绳轮架上穿过至少一个绳轮架孔构成彼此关联的若干第一轮齿，所述绳轮架上的所述绳以相互铰接的方式设置，若干第一轮齿基于相互铰接的连接方式形成彼此之间的力的传递。

16、优选地，至少两个所述绳轮架之间的绳的若干个线段以与所述绳轮架的径向垂直且彼此并行的方式设置，从而所述绳的若干个线段构成若干所述第一轮齿。

17、本发明的绳轮，由于绳轮上的第一轮齿是绳连接的，当摆线轮的单个第二轮齿与绳轮的单个第一轮齿啮合传动时，第二轮齿施加给相互啮合的绳轮轮齿的力一部分由该第一轮齿承担，另一部分由同绳的不相啮合的第一轮齿分担，因此本发明的绳轮的第一轮齿比摆线针轮传动装置的单个针齿只能单独承受相互啮合的摆线轮单个齿的承载力要大。