[发明专利]双凸轮多推杆传动轴承

说明书

本发明涉及一种传动机械。

目前的变速机械中与本发明类似的减速机械为湖北机电研究院发明的推杆变速轴承及其由该机构演化的各种类似于该机构的一些变速机构。由于在设计方面均存在一些设计上的缺陷，使之在运转过程中振动大、噪音大、易磨损、寿命短、效率低，又由于其仅能进行6-20左右的整数倍变速，故它的使用范围有限，而得不到推广。

本发明的目的在于设计一种体积小、运行平稳、噪音小、效率高、寿命长、变速范围广。性能优良、应用广泛的新型的传动机械。

本发明通过以下构思实现。

如图一，双凸轮多推杆传动轴承由内轴(1)；中圈(2)；外圈(3)；推杆(4)和推杆两端的滚柱(或滚珠)(5)组成。

内轴(1)为一凸轮，其理论廓线的极坐标方程为：

R₁＝a₁-f₁(n₁α)         ①

外圈内廓线为一理论廓线为：

R₂＝a₂-f₂(n₂α)         ②

的内凸轮。(类似于齿轮中的内齿轮)

其中a₁、a₂分别为内轴(1)和外圈(2)内廓线的外切圆半径。f₁(n₁α)和f₂(n₂α)是以α为自变量，分别以2π/n₁和2π/n₂为周期的使凸轮机构在运动过程中既无钢性冲击、又无柔性冲击的周期函或复合周期函数(即由两个或两个以上在联接点处保证其高价平滑相切的函数组成的周期函数)。n₁为内轴(1)理论廓线的波数，n₂为外圈理论廓线的波数。(n₁＜n₂)，且满足

当n₁α＝n₂α时，f₁(n₁α)＝ f₂(n₂α)         ③

内轴(1)和外圈(3)内廓线的波高为函数f₁(n₁α)、f₂(n₂α)的最大值，且它们相等。

中圈(2)上所开径向槽的数目由内轴(1)和外圈(3)的波数n₁、n₂决定。

因为f₁(n₁α)和f₂(n₂α)均为2π为周期的周期函数，故有n₁α＝ 2π±n₂α

∴α＝2π/(n₂α±n₁α)

          (n＝1，2，……n₁±n₂)

所以中圈(2)上所开径向槽的个数为(n₂±n₁)个。中圈(2)的径向槽内装有与槽数相等的推杆(4)，推杆(4)的两端，是圆柱形滚柱或(球形滚珠)(5)，推杆(4)两端靠内轴(1)的滚柱(或滚珠)的半径为r₁，靠外圈内廓线的半径为r₂。推杆和两端的滚柱(或滚珠)的总长为a₂-a₁+f₁(n₁α)max。(f₁(n₁α)max为f₁(n₁α)的最大值，且f₁(n₁α)max＝f₂(n₂α)max)。

该双凸轮多推杆传动轴承的工作原理可分为以下几种情形。

第一种情形：以内轴(1)为主动轴，中圈(2)固定，外圈(3)从动。

当内轴(1)转动α₁时，就会推动推杆(4)及两端的滚柱(或滚滚珠)发生径向位移，其位移量为：

     △R₁＝f₁(n₁α₁)

此时就会迫使外圈发生转动，外圈的转动角度为α₂，这时外圈(3)产生的径向位移量为：