[发明专利]一种可连续实现非闭合、等边长、同心内接多边形的机构

说明书

技术领域

本发明属于机械传动领域，涉及机械传动领域一种基于阿基米德螺线共生线的可连续实现非闭合、等边长、同心内接多边形的机构。可以作为分度圆直径连续可变的、等周节、等模数不完全齿轮和节圆直径连续可变的、等齿距不完全销轮来实际应用。

背景技术

目前已存在的机械结构，无法实现等边长条件下的不完全同心内接多边形机构，致使现有的齿轮和销轮，在其周节、模数不变的条件下，其分度圆直径和齿数只能是固定值，不可改变。所以，迄今为止，齿轮、销轮只能用于定比传动，而不能被用于无级变速，这已经成为当代机械传动领域里的一条公理。

发明内容

本发明把阿基米德螺线与特定的机构相结合，创造出了一种全新的机构，该机构在阿基米德螺线的基础上，演变出了具有全新的运动规律，可以连续地实现非闭合、等边长、同心内接多边形的机构，这是一种前所未有的全新的机构，给出了阿基米德螺线在机械领域的又一种应用，当用于传输速度和动力的机械传动时，可以作为分度圆直径连续可变的、等周节、等模数不完全齿轮和节圆直径连续可变的、等齿距不完全销轮来实际应用。由齿轮轮齿的计算公式Z＝D/M(Z-齿数，D-分度圆直径，M-齿轮模数)可知：在模数不变的条件下，当分度圆直径D连续可变时，齿轮的齿数也连续可变。

这个机构具有：无论分布的圆周直径多大，组成该机构的所有铰链的铰接点，始终都分布在同一个圆周上的特点，或者说，在该机构的任一位置上，组成该机构的所有铰链的铰接点所分布的圆周可以形成一组同心圆，并且这些同心圆的直径是可以连续变化的，而以这些铰接点连线为边长的等边多边形，则始终分别与这组同心圆内接。若在所有铰接点的圆柱销一端上都安装有齿轮的轮齿，当结构设计上周节相等且分度圆齿厚等于齿槽宽时，该机构可以作为一种可连续变化分度圆直径、等周节、等模数的不完全齿轮；当所有铰接点都是圆柱销时，该机构可以作为一种可连续变化节圆直径、等齿距的不完全销轮。

技术方案

一种基于阿基米德螺线的可连续实现非闭合、等边长、同心内接多边形的机构。由带阿基米德螺旋线槽的盘丝1、带有可在阿基米德螺线内移动的凸爪并带有铰链的定向盘爪2、定向盘爪的导向滑道3、若干相同的带有可在阿基米德螺线内移动的凸爪并带有滑槽的移动盘爪4、若干相同的带有可以使其在移动盘爪4上沿盘丝1(原为2)的半径方向移动的卡槽的铰链板5、铰链销6和壳体7组成。

带阿基米德螺旋线槽的盘丝1安装在壳体7上的轴承孔内，可以在壳体上转动。盘丝1一端的盘面上加工有螺距为T、深度为H的阿基米德螺线槽，而另一端盘面上带有与其盘面同心的转动轴，盘丝1通过转动轴与壳体7连接。

在盘丝1上安装有定向盘爪2，定向盘爪2的底面有可在阿基米德螺线槽内移动的若干凸爪(本发明中取2个凸爪为例)，凸爪可以是圆柱形的，也可以是一段阿基米德螺线凸爪，凸爪的直径(对于阿基米德螺线凸爪则是厚度)和凸爪之间的距离都为T，与盘丝1的阿基米德螺线槽的螺距T相等，其高度为H，与盘丝1的阿基米德螺线槽的深度H相等。定向盘爪2通过其上的凸爪与盘丝1的阿基米德螺线槽相连接，并且可以沿槽移动。所有凸爪的轴线都在同一个平面内，该平面为定向盘爪2的对称面，并且与盘丝1的盘面垂直，其在盘丝1盘面上的投影与盘丝1的半径方向重合。在对称于定向盘爪2对称面的左右两个侧面上开有宽度为b、两槽底间距离为a、长度等于定向盘爪长度的矩形滑槽，滑槽的作用是用来导向，称为导向滑槽，导向滑槽对称于定向盘爪2的对称面，并与盘丝1的盘面平行。在这两个侧面上还有铰链板，铰链板与定向盘爪2是一体的，铰链板上有铰链孔，两个铰链孔中心线之间的连线，与定向盘爪2的对称面垂直。导向滑槽也可以是一个轴线在定向盘爪2的对称面内，且与盘丝1的盘面平行的直径为φ的通孔。

定向盘爪2通过其上的导向滑槽与导向滑道3相连接。导向滑道3是一个厚度等于定向盘爪2上滑槽宽度b的板，在板上开有一个矩形孔作为其导向部分，矩形孔的宽度等于定向盘爪2两侧滑槽槽底间的距离a，其两个侧边作为导轨与定向盘爪2的滑槽连接，导向滑道3被固定安装在壳体7上，其纵向对称面在盘丝1盘面上的投影与盘丝1的半径方向一致。定向盘爪2通过其两侧的滑槽与导向滑道连接，并可以沿导向滑道在盘丝1半径的方向上移动，其运动方向所在的平面与盘丝1的盘面平行。导向滑道3的导向部分也可以是一个轴线在定向盘爪2的对称面内，且与盘丝1的盘面平行的直径为φ的轴。