[发明专利]固定比牵引或摩擦驱动装置

说明书

描述了一种多级摩擦/牵引速度适配器。第一驱动装置可包括围绕框架内的恒星元件绕转的多个自由滚子，所述多个自由滚子将其绕转移动传递给不接触所述恒星元件或所述框架的导向滚子。所述导向滚子在所述绕转移动中被驱动，并且经由与托架接合的对应销将旋转移动传递给所述托架。第二驱动装置可包括具有径向位置变化的滚子，通过在所述销水平处提供容纳部来防止所述径向位置变化被传递给所述托架，做法是：围绕所述销提供衬套，所述衬套具有相对于其外表面偏心的孔；或者是将所述销接合到所述托架的被制作得更柔性的部分中。还公开了一种成角度的摩擦/牵引传动装置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月6日提交的美国临时专利申请62/681,464的权益或优先权，所述美国临时专利申请特此以引用的方式整体并入本文中。

背景技术

(a)技术领域

所公开的主题总体上涉及牵引或摩擦传动装置或驱动装置。更具体地，所公开的主题涉及固定比驱动装置。

(b)相关现有技术

在机械系统中，可使用转速适配器使能量源的扭矩和速度适于载荷。例如，减速器通常用于增加电磁马达的扭矩。另一示例是机床主轴，在这种情况下，马达与机床之间的速度增加可能是合乎需要的。

如今，大多数高性能速度适配器都依赖于有齿正齿轮或斜齿轮的啮合。当期望紧凑的一体成型时，通常选择周转或行星构造。在这种构造中，所述载荷由绕恒星齿轮运行的几个行星齿轮分担。然而，与其他有齿传动装置构造一样，引入了若干不良效果。首先，因为齿在载荷下弯曲，所以增加了一定柔性，从而降低了控制性能。此外，由于这种啮合的不连续性和相关联的刚度波动，会出现噪声和振动，从而限制了可允许的速度。此外，为了允许适当的功能，必须引入一定间隙，从而进一步降低了控制性能和定位准确性。

也可以使用其他有齿速度适配器技术。应变波和摆线技术尤其适合于紧凑型驱动装置。应变波齿轮装置使用椭圆轴承使有齿柔性杯变形，所述柔性杯与内部有齿的环形传动装置接合。这样产生紧凑的驱动装置，没有间隙，但具有一定柔性。另一方面，摆线齿轮使用大的偏心驱动式有齿盘，所述有齿盘与内部有齿的环形传动装置接合。齿被成形为使得接触大部分是滚动的，从而允许预紧和接近零的间隙。然而，它们的制造要求可能是具有挑战性的且昂贵的精密技术。

发明内容

所公开的发明涉及固定比牵引或摩擦传动装置或驱动装置的紧凑布置，它们使用滚动接触的光滑的表面之间的摩擦力或牵引力在输入构件与输出构件之间传递旋转运动。

转速适配器是杠杆的类似物。通常是固定的三个端口中的一个充当支点。根据长度比，两个其他端口之间的力可增大或减小，而速度相反地改变。所公开的驱动装置布置专注于减速。然而，如果使输入端口和输出端口颠倒，则它们可以用作增量器。

速度适配器可串联安置以产生高减速比驱动装置。通过允许高载荷下的元件经历减少的加载循环数量，这也可产生延长增加使用寿命的设计机会。所公开的驱动装置被示出为具有两个或三个减速级，但是该数量可从一个到四个或更多个变化以适应期望的减速比和使用寿命。

摩擦驱动装置依赖于滚动接触的元件之间的摩擦。另一方面，牵引驱动装置通过润滑剂(通常是牵引润滑剂)的剪切来传递作用力，所述润滑剂在高接触压力下形成保护表面并提供牵引力的固体膜。在两种情况下，必须维持足够的接触力以避免打滑。通过用切向力除以摩擦系数或牵引系数，计算出这些最小力。在两种情况下，在钢制滚动元件和适当的接触力的情况下，96％到99％的级效率是可能的。使接触不必要地过载会增加材料疲劳和能量损失。因此，具有挑战性的设计方面中的一个是提供并维持足够的接触力。许多设计都包括一种根据载荷来使力变化的机构。这具有明显的好处，但也增加了驱动装置复杂性、成本和潜在的扭转柔性。所公开的驱动装置具有固定的接触力，所述固定的接触力由弹簧、压缩的空心滚子或通过滚动接触的主体的表面压痕来生成。公开了三个不同的减速级；其中两个具有同心的输入轴线和输出轴线，而第三个允许这些轴线之间存在一定角度。