[发明专利]一种纯滚动齿轮机构

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮机构，尤其是涉及在啮合时没有相对滑动的一种纯滚动齿轮机构。

背景技术

在机械传动中，摩擦轮机构与齿轮机构是两种互补的机构，它们的传动原理完全不同。摩擦轮机构中有两个摩擦轮，它们具有封闭的光滑轮廓；工作时两摩擦轮相切接触依靠摩擦力做纯滚动，通常不必润滑；但摩擦轮机构难以保证准确的速比。齿轮机构中有两个齿轮，每个齿轮上分别均布有凸出和凹下的配对齿形；工作时两轮靠轮齿的啮合传动，可以保证准确的速比；但啮时都有相对滑动，存在滑动摩擦，通常需要润滑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纯滚动齿轮机构，能够综合摩擦传动与齿轮传动的主要优点，而避免其各自的主要缺点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

技术方案1：

一种纯滚动齿轮机构：在机架上安装有两个轴线平行的摩擦轮，两摩擦轮相切接触依靠摩擦力做纯滚动，两摩擦轮的圆柱面上分别均布有凸出和凹下的配对齿形，使得在与两摩擦轮轴线垂直的任一啮合平面内，配对的齿形只在两节圆的公切点上相切接触、瞬时啮合；两摩擦轮在啮合时没有相对滑动，形成摩擦传动与啮合传动共存的传动机构。

所述的两个摩擦轮中，在第一个摩擦轮的圆柱面上均布有凸出在外的球形齿；在第二个摩擦轮的圆柱面上均布有与第一个摩擦轮上的球形齿齿距相等的、瞬时啮合的锥形孔；锥形孔的母线是渐开线、圆弧或直线；啮合点既在球形齿球面的大圆上，又在锥孔的棱边上。

所述的两个摩擦轮中，在第一个摩擦轮的圆柱面上均布有凸出在外的螺旋齿；在第二个摩擦轮的圆柱面上均布有与第一个摩擦轮上的螺旋齿齿距相等的、瞬时啮合的螺旋槽；在任一啮合平面内，啮合点附近的齿形是渐开线、圆弧或直线；啮合点既在螺旋齿表面的内部，又在螺旋槽表面的棱边上。

所述的两个摩擦轮中，第二个摩擦轮上的所有螺旋槽都沿半径向外延伸形成凸出在外的螺旋凸起，使啮合点出现在螺旋槽表面的内部，而不是出现在螺旋槽表面的棱边上；为了不与第二个摩擦轮上的螺旋凸起发生干涉，在第一个摩擦轮的圆柱面上所有螺旋齿的两侧都分布有不参与啮合的螺旋辅槽。

技术方案2：

一种纯滚动齿轮机构：在机架上安装有两个轴线平行的齿轮，在第一个齿轮的圆柱面上均布有凸出的螺旋齿，在第二个齿轮的圆柱面上均布有与第一个齿轮上的螺旋齿齿距相等的、瞬时啮合的凹下的螺旋槽；在与两齿轮轴线垂直的任一啮合平面内，配对的螺旋齿与螺旋槽之间只在两轮节圆的公切点上相切接触、瞬时啮合，两齿轮在啮合时没有相对滑动；螺旋齿与螺旋槽的螺旋角应保证在任何瞬时都至少存在两个啮合点，两个啮合点分别位于不同的啮合平面内，形成无隙啮合；在任一啮合平面内，啮合点附近的齿形是渐开线、圆弧或直线。

技术方案3：

一种纯滚动齿轮机构：在机架上安装有两个轴线相交的摩擦轮，两摩擦轮相切接触依靠摩擦力做纯滚动，两摩擦轮的圆锥面上分别均布有凸出和凹下的配对齿形，使得在与两摩擦轮轴线垂直的任一啮合球面内，配对的齿形只在两节圆的公切点上相切接触、瞬时啮合；两摩擦轮在啮合时没有相对滑动，形成摩擦传动与啮合传动共存的传动机构。

所述的两个摩擦轮中，在第一个摩擦轮的圆锥面上均布有凸出在外的球形齿；在第二个摩擦轮的圆锥面上均布有与第一个摩擦轮上的球形齿齿距相等的、瞬时啮合的锥形孔；锥形孔的母线是渐开线、圆弧或直线；啮合点既在球形齿球面的大圆上，又在锥孔的棱边上。

所述的两个摩擦轮中，在第一个摩擦轮的圆锥面上均布有凸出在外的螺旋齿；在第二个摩擦轮的圆锥面上均布有与第一个摩擦轮上的螺旋齿齿距相等的、瞬时啮合的螺旋槽；在任一啮合球面内，啮合点附近的齿形是球面渐开线、圆弧或啮合球面内的大圆；啮合点既在螺旋齿表面的内部，又在螺旋槽表面的棱边上。

所述的两个摩擦轮中，第二个摩擦轮上的所有螺旋槽都沿半径向外延伸形成凸出在外的螺旋凸起，使啮合点出现在螺旋槽表面的内部，而不是出现在螺旋槽表面的棱边上；为了不与第二个摩擦轮上的螺旋凸起发生干涉，在第一个摩擦轮的圆锥面上所有螺旋齿的两侧都分布有不参与啮合的螺旋辅槽。

技术方案4：