[发明专利]凹轮传动

说明书

本发明涉及一种用于传送旋转运动或往复运动的机械传动机构，该机构利用滚动体作中间传动体，啮合于两个传动体工作表面相对应的凹窝之间进行动力传递。

众所周知，已有机械传动装置中力是通过各种型式的啮合或摩擦进行传递的，迄今为止几种机械传动如齿轮传动、带传动、链传动、蜗杆传动及摩擦传动，已广泛应用在许多技术领域，属于通用技术范畴。但由于各自的传动机理和结构的限制，上述传动型式在应用中均表现出一些不足，而影响了技术经济指标的提高，例如摩擦轮传动和带传动（齿形带除外）易于产生滑动，限制了承载能力;又如齿轮传动中，轮齿加工技术，设备及工艺有严格要求，齿轮制造成本高，加之受轮齿几何尺寸，形状等因素限制，齿面磨损及塑性变性无法克服，轮齿受过载冲击易于折断，导致轮齿失效，直接影响齿轮承载能力和使用寿命。上述内容在一般机械原理书籍中均有阐叙。本文不再赘述。有关机械传动型式的详细分析可参见化学机械工业出版社一九八八年十月出版的《机械设计手册》（中册）第八篇机械传动内容。

本发明的目的皆在于提供一种利滚动体作中间传动体，啮合于两个传动主体工作表面相对应的凹窝之间，用于传递旋转运动或往复运动的凹轮传动机构（装置），该机构具有结构简单，易于制造，承载能力大等特点，以克服上述传统机械传动型式在制造和使用中存在的不足，获得良好的技术进步效果。

为便于理解和叙述本发明内容及技术特征，先就凹轮传动的基本机构与已有技术的联系做一些说明。

顾明思义，“凹轮”系指轮盘圆周表面等距离设置有若干凹窝的传动主体;凹轮传动系指两个带凹窝的传动主体通过中间传动体作用实现的机械传动;凹轮传动的基本机构是指两个凹轮由某种滚动体做中间传动体啮合于两轮相对应的凹窝之间构成的啮合传动的基本形式。由以上定义不难看出，凹轮传动从形体布局来看与摩擦轮传动相似;从传动效果来看又与齿轮传动相似。三者之间的联系不妨这样描述：摩擦轮装上轮齿成为齿轮;齿轮去掉轮齿成为摩擦轮;摩擦轮设置凹窝或齿轮去掉轮齿设置凹窝均成为凹轮，由此可见三者之间在技术特征方面的区别和联系，应该看到，凹轮传动和齿轮传动联系更为密切，前者的组合形式可以有效地模拟各种齿轮副传动形式，这一点可以通过对本发明基本机构（见图1）的理解及对具体几种传动机构（见图6～10）的叙述得到解释和证实。相应地由上述传动机构组成的各种传动轮系或传动装置也不难得到证实和运用。并且可较大范围地替代齿轮传动的应用功能，另外还应该看到，凹轮传动和摩擦轮传动有着布局和功能方面的联系，后文中提到的凹轮凹孔带传动机构便是其中一明显例子。

下面结合附图对本发明的结构特征及几种实施例作详细描述。

图1  是凹轮传动的基本机构（实施例）原理图。

图2  是凹轮凹窝排列方式示意图。

图3  是双列式凹轮啮合原理图。

图4  是滚动体返回通道机构原理图。

图5  是凹轮凹窝移出机构原理图。

图6  是凹轮内凹轮副传动机构（实施例）原理图。

图7  是凹轮凹条副传动机构（实施例）原理图。

图8  是凹轮凹链副传动机构（实施例）原理图。

图9  是凹轮凹孔带副传动机构（实施例）原理图。

图10是圆锥体凹轮副传动机构（实施例）原理图。

图1给出的是两个圆柱凹轮副传动机构，其中W₁、W₂为两个圆柱体轮盘即传动主体，这两个轮盘在轴线平行和外圆即分度圆相切条件下定位，构成与摩擦轮传动相似布局。由图中可见，轮盘1的分度圆周面上等距离设置有若干球面凹窝或半圆凹窝2，W₂轮的凹窝内按放了滚动体（滚珠或滚子）3，此时，W₂轮可称为带珠轮，W₁轮称作凹轮。在带珠轮W₂轮的轮缘上设滚动体保持圈4。其定位于带珠轮轮缘上，但自身不随动，作用是将非工作状态的滚动体约束在凹窝内，使其不致脱落。在凹轮凹窝底部盲孔内设顶簧5，目的是推移啮出后的滚动体，使其保持和带珠轮凹窝啮合（该机构适于在较大的凹轮传动中应用）。图1中A-A图分别示出了用滚珠作中间传动体（上半部分）和用滚子作中间传动体（下半部分）。这里所说的滚子包括长、短圆柱，球面球，圆锥柱等，其传动原理是相同的。顺便说一句，在上述基本机构中，滚动体3可按放在任意凹轮的凹窝2中，实际应用中可按放在凹窝少的凹轮上，以节省滚动体用量。