CN105333076A - 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置 - Google Patents

一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105333076A
CN105333076A CN201510824707.9A CN201510824707A CN105333076A CN 105333076 A CN105333076 A CN 105333076A CN 201510824707 A CN201510824707 A CN 201510824707A CN 105333076 A CN105333076 A CN 105333076A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve
flexible axle
transmission device
elasticity flexible
tire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510824707.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陈永忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201510824707.9A priority Critical patent/CN105333076A/zh
Publication of CN105333076A publication Critical patent/CN105333076A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/025—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a friction shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

本发明涉及一种传动装置，尤其是一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置。包括弹性软轴、套筒、端盖、滚轮、轮胎、轴承等，弹性软轴采用无螺纹结构橡胶光轴，滚轮穿过套筒上与套筒轴线成微小角度α倾斜的方槽上的U形槽通过滚动轴承安装在套筒两端端盖上与U形槽共轴线的盲孔上，在电机的驱动下，滚轮及轮胎在弹性软轴圆柱面上沿螺旋线滚动，依靠摩擦力实现螺旋传动。本发明采用的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置由于弹性软轴与轮胎理论上是相切接触，不存在机械卡死的问题，基本上解决了由于螺牙变形，尤其是在转弯时，有螺纹结构螺旋传动装置容易卡死的问题，而且没有滑动摩檫，降低了故障率，提高了传动效率。

Description

一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动装置，具体而言是一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置。
背景技术
在机械设备中广泛存在把旋转运动转换为直线运动，把转矩转换为推力的螺旋传动装置，例如丝杠-螺母传动装置，利用内外螺纹的啮合、相对转动来传递力和运动。
在机械设备中常见依靠摩擦力的传动装置，例如皮带轮传动，利用皮带和皮带轮之间的摩擦力实现传动，大部分行走机构都是依靠摩擦力获得前进的动力。
中国专利申请号为201210154025、发明名称为“一种新型蠕动管道机器人”中采用滚珠丝杠传动装置，在运动的时候，尤其是转弯时，由于变形，螺母和软轴的弹簧容易出现卡死现象，引起驱动失效，而且在螺母和软轴的弹簧之间沿螺母螺纹方向形成滑动摩檫，影响软轴前进运动，传动效率低。
中国专利申请号为201310205378.0、发明名称为“一种新型软轴螺旋传动装置”改进了中国专利申请号为201210154025、发明名称为“一种新型蠕动管道机器人”中的传动装置，采用可沿软轴上弹簧螺纹旋进方向转动的转杆代替螺母的螺牙，把滑动摩檫转化成了滚动摩擦，提高了传动效率，但是仍然存在容易卡死，驱动失效的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，以解决现有的滚珠丝杠传动结构以及中国专利申请号为201310205378.0、发明名称为“一种新型软轴螺旋传动装置”提出的传动结构在运动的时候，尤其是转弯时，由于变形，螺母和软轴的弹簧容易出现卡死现象，引起驱动失效，以及传动效率低等问题。
为此，本发明提出一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，所述的传动装置包括弹性软轴(1)、端盖(2)、套筒(3)、滚轮(4)、轮胎(5)滚动轴承(6)等。
本发明的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其中所述的套筒(3)整体为一圆筒结构，在圆筒圆柱面周向等间距环形阵列分布4个与圆筒轴线成微小角度α倾斜的方孔，在圆筒两端面方孔延长线有与方孔侧面平行对齐的切口，在此切口及方孔侧面有一U形通槽贯通圆筒，U形槽轴线与圆筒轴线夹角为α，在圆筒两端面有4个安装盲孔。
本发明的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其中所述的端盖(2)整体为一圆盘结构，圆盘外径、内孔孔径与套筒(3)相同，在圆盘一端面有与套筒(3)端面切口可完全配合的沿圆盘周向等间距环形阵列分布的4个凸台，在此凸台的倾斜端面上有一盲孔，在端盖(2)与套筒(3)装配后，此盲孔轴线与套筒(3)上U形槽共轴线对齐，端盖端面上有4个与套筒(3)上安装孔对齐的安装通孔。
本发明的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其中所述的套筒(3)两端与端盖(2)连接固定，滚轮(4)穿过套筒(3)上与套筒(3)轴线成微小角度α倾斜的方孔上的U形槽，通过滚动轴承(6)安装在端盖(2)上与U形槽共轴线的盲孔上，滚轮(4)连同固定其上的轮胎(5)沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(3)上同样沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内，滚轮(4)及轮胎(5)轴线与弹性软轴(1)轴线成类似于螺纹升角的微小角度α倾斜。
本发明的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其中所述的弹性软轴(1)为一无螺纹结构的光轴，两端与被传动的前后机壳连接固定，弹性软轴穿过左端盖(2)、套筒(3)、右端盖(2)装配体与安装在此装配体上的滚轮(4)上面的轮胎(5)适度过盈配合，轮胎(5)固定在滚轮(4)上，滚轮(4)固定在滚动轴承(6)上，滚动轴承(6)固定在端盖(3)上。
本发明的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其中所述的套筒(3)与两端端盖(2)相互连接固定，一起固定在外面的空心轴电机上，空心轴电机固定在中部机壳上，空心轴电机带动套筒(3)、端盖(2)绕弹性软轴(1)转动，套筒(3)、端盖(2)带动滚轮(4)、轮胎(5)在弹性软轴(1)圆柱面上沿螺旋线滚动，从而把旋转运动转换为直线运动，扭矩转换为轴向推力。
本发明的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其中所述的传动装置的主要特点是实现了完全没有螺纹结构的螺旋传动，利用轴线与弹性软轴(1)轴线成类似于螺纹升角的微小角度α倾斜的滚轮(4)、轮胎(5)在弹性软轴(1)圆柱面上沿螺旋线滚动，依靠摩擦力实现螺旋传动，由于弹性软轴(1)与轮胎(5)理论上是相切接触，不存在机械卡死的问题，解决了传统有螺纹结构的螺旋传动装置由于变形，尤其是在转弯时，容易卡死，引起驱动失效的问题，而且没有滑动摩檫，提高了传动效率。
附图说明
图1：本发明具体实施方案装配体示意图；
图2：图1所示主视图放大图(沿前部滚轮轴线剖切局部剖视图)；
图3：图1所示A向斜视图(沿前部滚轮轴线剖切局部剖视图)放大图；
图4：图1所示B向斜视图(沿前部滚轮与方槽右侧缝隙处剖切局部剖视图)放大图；
图5：本发明具体实施方案套筒(3)零件示意图；
图6：图5所示套筒(3)轴测图放大图；
图7：图5所示套筒(3)主视图放大图；
图8：本发明具体实施方案端盖(2)零件示意图；
图9：图8所示端盖(2)轴测图放大图1；
图10：图8所示端盖(2)轴测图放大图2；
图11：图8所示端盖(2)F向斜视图(沿前部盲孔轴线剖切局部剖视图)放大图；
图12：图8所示端盖(2)G-G剖视图放大图。
具体实施方式
如图1-图4所示：套筒(3)两端与端盖(2)连接固定，滚轮(4)穿过套筒(3)上与套筒(3)轴线成微小角度α倾斜的方孔上的U形槽，通过滚动轴承(6)安装在端盖(2)上与U形槽共轴线的盲孔上。
如图1-图4所示：轮胎(5)固定在滚轮(4)上，轮胎(4)与弹性软轴(1)相切接触，滚轮(4)固定在滚动轴承(6)上，滚动轴承(6)固定在端盖(3)上，滚轮(4)连同固定其上的轮胎(5)沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(3)上同样沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内，滚轮(4)、轮胎(5)的轴线以及方孔与弹性软轴(1)、端盖(2)、套筒(3)轴线均成类似于螺纹升角的微小角度α倾斜。
如图1-图4所示：弹性软轴为一无螺纹结构的光轴，穿过左端盖(2)、套筒(3)、右端盖(2)装配体与安装在此装配体上的滚轮(4)上面的轮胎(5)适度过盈配合。
如图5-图7所示：套筒(3)整体为一圆筒结构，在圆筒圆柱面周向等间距环形阵列分布4个与圆筒轴线成微小角度α倾斜的方孔，在圆筒两端面方孔延长线有与方孔侧面平行对齐的切口，在此切口及方孔侧面有一U形通槽贯通圆筒，U形槽轴线与圆筒轴线夹角为α，在圆筒两端面有4个安装盲孔。
如图8-图12所示：端盖(2)整体为一圆盘结构，圆盘外径、内孔孔径与套筒(3)相同，在圆盘一端面有与套筒(3)端面切口可完全配合的沿圆盘周向等间距环形阵列分布的4个凸台，在此凸台的倾斜端面上有一盲孔，在端盖(2)与套筒(3)装配后，此盲孔轴线与套筒(3)上U形槽共轴线对齐，端盖(2)端面上有4个与套筒(3)上安装孔对齐的安装通孔。
弹性软轴(1)与左右端盖(2)、套筒(3)、滚轮(4)、轮胎(5)装配体相对位置，依靠固定在弹性软轴(1)两端的被传动的前后机壳与外部装置的配合、支撑，中部机壳与外部装置的配合、支撑，以及安装在中部机壳上的传动装置的滚轮(4)上的轮胎(5)与弹性接触(1)适度过盈配合确定，保证所述左右端盖(2)、套筒(3)不会倾斜，始终保持与弹性软轴(1)同轴。
弹性软轴(1)、轮胎(5)采用摩擦系数大的橡胶，两者适度过盈配合使传动不易打滑失效。
弹性软轴(1)采用实心的光轴，使其在传动过程中不易屈曲失稳。
使用大力矩、低转速空心轴电机，不需要减速器，结构紧凑；适当增减滚轮(4)轮胎(5)轴线与弹性软轴(1)轴线的夹角α，使传动更为可靠、有效率。
工作方式：空心轴电机带动套筒(3)、端盖(2)绕弹性软轴(1)转动，端盖(2)、套筒(3)带动滚轮(4)、轮胎(5)在弹性软轴(1)圆柱面上沿螺旋线滚动，从而把旋转运动转换为直线运动，扭矩转换为轴向推力；前、后、中部机壳单元和外部装置配合始终不转动，弹性软轴两端固定在前后机壳上也始终不转动，当限制弹性软轴的轴向移动，放开中部机壳轴向移动时，电动机正向旋转，中部机壳单元前进，电动机反转，中部机壳单元后退，当限制中部机壳轴向移动，放开前后机壳轴向移动时，电动机反转，带动软轴及前后机壳前进，中部机壳不动，电动机正向旋转，带动软轴及前后机壳后退。
完全没有螺纹结构的螺旋传动，利用轴线与弹性软轴(1)轴线成类似于螺纹升角的微小角度α倾斜的滚轮(4)、轮胎(5)在弹性软轴(1)圆柱面上沿螺旋线滚动，依靠摩擦力实现螺旋传动，由于弹性软轴(1)与轮胎(5)理论上是相切接触，不存在机械卡死的问题，解决了传统有螺纹结构的螺旋传动装置由于变形，尤其是在转弯时，容易卡死，引起驱动失效的问题，而且没有滑动摩檫，提高了传动效率。

Claims (9)

1.一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，包括弹性软轴(1)、端盖(2)、套筒(3)、滚轮(4)、轮胎(5)滚动轴承(6)等；其特征在于，所述的弹性软轴(1)为一无螺纹结构的光轴，两端与被传动的前后机壳连接固定，弹性软轴(1)中部与安装在中部机壳上的端盖-套筒-滚轮-轮胎装配体上的轴线与弹性软轴(1)轴线成微小角度α倾斜的轮胎(5)配合。
2.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的套筒(3)整体为一圆筒结构，在圆筒圆柱面周向等间距环形阵列分布4个与圆筒轴线成微小角度α倾斜的方孔，在圆筒两端面方孔延长线有与方孔侧面平行对齐的切口，在此切口及方孔侧面有一U形通槽贯通圆筒，U形槽轴线与圆筒轴线夹角为α，在圆筒两端面有4个安装盲孔。
3.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的端盖(2)整体为一圆盘结构，圆盘外径、内孔孔径与套筒(3)相同，在圆盘一端面有与套筒(3)端面切口可完全配合的沿圆盘周向等间距环形阵列分布的4个凸台，在此凸台的倾斜端面上有一盲孔，在端盖(2)与套筒(3)装配后，此盲孔轴线与套筒(3)上U形槽共轴线对齐，端盖端面上有4个与套筒(3)上安装孔对齐的安装通孔。
4.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的弹性软轴(1)为一无螺纹结构的光轴，两端与被传动的前后机壳连接固定，套筒(3)两端与端盖(2)连接固定，滚轮(4)穿过套筒(3)上与套筒(3)轴线成微小角度α倾斜的方孔上的U形槽，通过滚动轴承(6)安装在端盖(2)上与U形槽共轴线的盲孔上。
5.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的轮胎(5)固定在滚轮(4)上，轮胎(4)与弹性软轴(1)接触，滚轮(4)固定在滚动轴承(6)上，滚动轴承(6)固定在端盖(3)上，滚轮(4)连同固定其上的轮胎(5)沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布在套筒(3)上同样沿套筒(3)周向成等间距4单元环形阵列分布的方孔内，滚轮(4)、轮胎(5)的轴线以及方孔与弹性软轴(1)、端盖(2)、套筒(3)轴线均成类似于螺纹升角的微小角度α倾斜，弹性软轴(1)穿过左端盖(2)、套筒(3)、右端盖(2)装配体与安装在此装配体上的滚轮(4)上面的轮胎(5)适度过盈配合。
6.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的套筒(3)与两端端盖(2)相互连接固定，一起固定在外面的空心轴电机上，空心轴电机固定在中部机壳上，空心轴电机带动端盖(2)、套筒(3)绕弹性软轴(1)转动，套筒(3)、端盖(2)带动滚轮(4)、轮胎(5)在弹性软轴(1)圆柱面上沿螺旋线滚动，从而把旋转运动转换为直线运动，扭矩转换为轴向推力。
7.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的传动装置中弹性软轴(1)与左右端盖(2)、套筒(3)、滚轮(4)、轮胎(5)装配体相对位置，依靠固定在弹性软轴(1)两端的被传动的前后机壳与外部装置的配合、支撑，中部机壳与外部装置的配合、支撑，以及安装在中部机壳上的传动装置的滚轮(4)上的轮胎(5)与弹性接触(1)适度过盈配合确定，保证所述端盖-套筒-滚轮-轮胎装配体不会倾斜，始终保持与弹性软轴(1)同轴。
8.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的传动装置的工作方式是：前、后、中部机壳单元和外部装置配合始终不转动，弹性软轴两端固定在前后机壳上也始终不转动；当限制弹性软轴的轴向移动，放开中部机壳轴向移动时，电动机正向旋转，中部机壳单元前进，电动机反转，中部机壳单元后退；当限制中部机壳轴向移动，放开前后机壳轴向移动时，电动机反转，带动软轴及前后机壳前进，中部机壳不动，电动机正向旋转，带动软轴及前后机壳后退。
9.根据权利要求1所述的无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置，其特征在于所述的传动装置实现了完全没有螺纹结构的螺旋传动，利用轴线与弹性软轴(1)轴线成类似于螺纹升角的微小角度α倾斜的滚轮(4)、轮胎(5)在弹性软轴(1)圆柱面上沿螺旋线滚动，依靠摩擦力实现螺旋传动，由于弹性软轴(1)与轮胎(5)理论上是相切接触，不存在机械卡死的问题，解决了传统有螺纹结构的螺旋传动装置由于变形，尤其是在转弯时，容易卡死，引起驱动失效的问题，而且没有滑动摩檫，提高了传动效率。
CN201510824707.9A 2015-11-24 2015-11-24 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置 Pending CN105333076A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510824707.9A CN105333076A (zh) 2015-11-24 2015-11-24 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510824707.9A CN105333076A (zh) 2015-11-24 2015-11-24 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105333076A true CN105333076A (zh) 2016-02-17

Family

ID=55283787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510824707.9A Pending CN105333076A (zh) 2015-11-24 2015-11-24 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105333076A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109781321A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 西安交通大学 一种裂筒式扭矩传感器
CN110332293A (zh) * 2019-07-04 2019-10-15 电子科技大学 新型蜗轮丝杠

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060169079A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-03 Mao-Tu Lee Muffling structure of high-speed ball screw
CN102661470A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 北京邮电大学 一种新型蠕动管道机器人
CN103277473A (zh) * 2013-05-29 2013-09-04 北京邮电大学 一种新型软轴螺旋传动装置
CN103453096A (zh) * 2013-08-28 2013-12-18 西北工业大学 一种能实现微小导程的滚柱丝杠副
CN204056018U (zh) * 2014-08-21 2014-12-31 李明华 一种丝杠式汽车翻转支架
CN204704348U (zh) * 2015-04-29 2015-10-14 西南科技大学 滚动螺旋机构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060169079A1 (en) * 2005-02-02 2006-08-03 Mao-Tu Lee Muffling structure of high-speed ball screw
CN102661470A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 北京邮电大学 一种新型蠕动管道机器人
CN103277473A (zh) * 2013-05-29 2013-09-04 北京邮电大学 一种新型软轴螺旋传动装置
CN103453096A (zh) * 2013-08-28 2013-12-18 西北工业大学 一种能实现微小导程的滚柱丝杠副
CN204056018U (zh) * 2014-08-21 2014-12-31 李明华 一种丝杠式汽车翻转支架
CN204704348U (zh) * 2015-04-29 2015-10-14 西南科技大学 滚动螺旋机构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109781321A (zh) * 2019-01-29 2019-05-21 西安交通大学 一种裂筒式扭矩传感器
CN110332293A (zh) * 2019-07-04 2019-10-15 电子科技大学 新型蜗轮丝杠

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101608530A (zh) 一种卷帘用的卷筒驱动装置的改进结构
CN105333076A (zh) 一种新型无螺纹结构弹性软轴螺旋传动装置
CN107165999B (zh) 螺杆螺母副的轴向滑动导向机构
CN205715512U (zh) 一种丝杆传动双球面滑动旋转装置
CN105422740A (zh) 齿轮丝杠
CN103758961A (zh) 一种可以实现单根轴直线与旋转联合运动的装置
CN106224447B (zh) 蜗轮丝杠
CN201944205U (zh) 具有超越离合特性的电磁控制换挡变速装置
CN109340331B (zh) 一种同轴减速装置
CN103277473A (zh) 一种新型软轴螺旋传动装置
US20140005580A1 (en) Massage Device
CN204057002U (zh) 传动滚轮和流水线
CN209430701U (zh) 一种同轴减速装置
CN110374988B (zh) 一种负荷能力强的单摆线减速轴承
CN204004247U (zh) 一种利用双侧转盘滚子与棘型齿实现单向运动的机构
CN201420804Y (zh) 螺旋往复式轴承
CN205715351U (zh) 一种自动牙嵌式离合器
KR102514722B1 (ko) 동기화된 프리-휠 롤러
CN103075478B (zh) 用于重型机械的齿轮-齿条精密传动结构
CN202266650U (zh) 柔性丝杠预紧装置
CN207634555U (zh) 一种圆筒扭矩传递机构
CN105626718A (zh) 一种锁销式超越离合器
CN203665415U (zh) 一种手用扭矩螺钉旋具的滚针多工位轴向离合结构
CN204300270U (zh) 一种草坪机的辊压驱动机构
CN103707256A (zh) 一种手用扭矩螺钉旋具的滚针多工位轴向离合结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160217

RJ01 Rejection of invention patent application after publication