CN107208745B - 混合式无轨道齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合式无轨道齿轮箱，该混合式无轨道齿轮箱结合了无轨道第一级的高速能力与联接式无轨道第二级的高比率。为了高紧凑度和简易性，所述两个级共享共同的一组支架和偏置部件。联接式无轨道第二级还可以独自起作用。其全小齿轮的设计支持包括齿轮、链、链轮、带、绳缆和滑轮等的各种接合部件。阶梯型接合部件进一步放大减速比，并且可变节径接合部件提供无极变速比。

Description

混合式无轨道齿轮箱

在先申请的引用

本申请要求2014年9月10日提交的美国临时专利申请No.US62/048,776的优先权。该专利申请通过引用完全并入本文。该申请改进了2015年5月11日提交的披露了无轨道齿轮箱的国际申请No.PCT/CA2015/050423。

技术领域

本发明涉及包括多个齿轮或其它接合部件(engaging members)的齿轮箱。更具体地，本发明涉及这样装置：提供以与从动部件不同的速率旋转的传动部件(驱动部件/drivemember)。

背景技术

无轨道齿轮箱包括由一对偏置支架承载的中心齿轮和偏置曲轴小齿轮。无轨道齿轮箱比行星齿轮箱具有更低的俯仰速度(pitch velocity)、轴承转速和游隙，但却产生更低的速度比。因此，无轨道齿轮箱更加节能，但对于给定速度比需要更大的体积。

联接式无轨道齿轮箱(Coupled Orbitless gearbox)包括与中心部件和偏置部件接合的联接部件，从而各联接部件沿共同的方向旋转。这使速度比放大和成倒数，使得输入和输出部件的作用互换。

由于支架是无轨道减速齿轮箱的输出部并且是联接式无轨道齿轮箱的输入部，因此把无轨道第一级(Orbitless first stage)与联接式无轨道第二级一体化将允许共同的一组支架部件和偏置部件由两个级(stage)共享。混合式无轨道齿轮箱(Hybrid Orbitlessgearbox)将无轨道齿轮箱的高效和高速特性与联接式无轨道齿轮箱的高减速比相结合。

发明内容

某些示例性实施例包括：基准部件、第一支架和第二支架、第二中心部件、一个或多个偏置部件、一个或多个联接部件以及与联接部件的数量相等的联接轴线。所述第二中心部件以及所有偏置部件和所有联接部件是接合部件。所述基准部件包括中心轴线以及第一支架轴线和第二支架轴线。每个支架包括旋转轴线以及与偏置部件的数量相等的偏置轴线。每个偏置部件包括第一部件轴线和第二部件轴线。所有轴线平行。第一支架轴线和第二支架轴线以及所有相关联的第一部件轴线和第二部件轴线间隔开支架距离。每个偏置轴线和相关联的旋转轴线间隔开偏置距离。所有偏置轴线围绕相关联的旋转轴线周向地布置。第二中心部件和中心轴线、第一旋转轴线和第一支架轴线、第二旋转轴线和第二支架轴线、每个第一部件轴线和不同的第一偏置轴线、每个第二部件轴线和不同的第二偏置轴线以及每个联接部件和不同的联接轴线同轴并能旋转地联接。所述联接轴线布置为使所述联接部件同时地与所述第二中心部件和所有偏置部件接合。

某些示例性实施例还包括第一中心部件，所述第一中心部件是与所述中心轴线同轴地并能旋转地联接的接合部件。

在某些示例性实施例中，所述第一中心部件同时地与所有偏置部件接合。

在某些示例性实施例中，所述第一中心部件同时地与所有联接部件接合。

在某些示例性实施例中，每个偏置部件是阶梯型接合部件。

在某些示例性实施例中，每个联接部件是阶梯型接合部件。

在某些示例性实施例中，所述第一支架和所述第二支架中的一者和所有联接轴线成一体。相关联的支架轴线和所述中心轴线同轴。

某些示例性实施例还包括含第三旋转轴线的第三支架。所述第三支架和所有联接轴线成一体。所述第三旋转轴线和所述中心轴线同轴并能旋转地联接。

某些示例性实施例还包括所述第二中心部件与所述偏置部件之间的可变速度比。

某些示例性实施例包括：基准部件、第一支架和第二支架、第一中心部件和第二中心部件、一个或多个偏置部件以及一个或多个联接部件。所述第一中心部件和所述第二中心部件以及所有偏置部件和所有联接部件是接合部件。所述基准部件包括中心轴线以及第一支架轴线和第二支架轴线。每个支架包括旋转轴线以及与偏置部件的数量相等的偏置轴线。每个偏置部件包括第一部件轴线和第二部件轴线。所有轴线平行。第一支架轴线和第二支架轴线以及所有相关联的第一部件轴线和第二部件轴线间隔开支架距离。每个偏置轴线和相关联的旋转轴线间隔开偏置距离。所有偏置轴线围绕相关联的旋转轴线周向地布置。第一中心部件和中心轴线、第二中心部件和中心轴线、第一旋转轴线和第一支架轴线、第二旋转轴线和第二支架轴线、每个第一部件轴线和不同的第一偏置轴线以及每个第二部件轴线和不同的第二偏置轴线同轴并能旋转地联接。所述第一中心部件同时地与所有偏置部件接合。所述联接部件同时地与所述第二中心部件和所有偏置部件接合。

在某些示例性实施例中，每个联接部件是阶梯型接合部件。

某些示例性实施例还包括所述第二中心部件与所述偏置部件之间的可变速度比。

在某些示例性实施例中，设置有基准部件、第一支架和第二支架、第一中心部件和第二中心部件、一个或多个偏置部件以及一个或多个联接部件。所述第一中心部件和所述第二中心部件以及所有偏置部件和所有联接部件设置有接合结构。所述基准部件设置有中心轴线以及第一支架轴线和第二支架轴线。每个支架设置有旋转轴线以及与偏置部件的数量相等的偏置轴线。每个偏置部件设置有第一部件轴线和第二部件轴线。将所有轴线定位成全部平行。第一支架轴线和第二支架轴线以及所有相关联的第一部件轴线和第二部件轴线间隔开支架距离。每个偏置轴线和相关联的旋转轴线间隔开偏置距离。所有偏置轴线围绕相关联的旋转轴线周向地布置。第一中心部件和中心轴线、第二中心部件和中心轴线、第一旋转轴线和第一支架轴线、第二旋转轴线和第二支架轴线、每个第一部件轴线和不同的第一偏置轴线以及每个第二部件轴线和不同的第二偏置轴线位于同轴的位置并能旋转地联接。所述联接部件同时地与所述第二中心部件和所有偏置部件接合。

在某些示例性实施例中，将所述第一中心部件同时地与所有偏置部件接合。

在某些示例性实施例中，将所述第一中心部件同时地与所有联接部件接合。

在某些示例性实施例中，每个偏置部件设置有第一接合阶梯部和第二接合阶梯部。

在某些示例性实施例中，每个联接部件设置有第一接合阶梯部和第二接合阶梯部。

在某些示例性实施例中，所述第一支架和所述第二支架中的一者设置有与联接部件的数量相等的联接轴线。每个联接部件和不同的联接轴线位于同轴的位置并能旋转地联接。相关联的支架轴线和所述中心轴线位于同轴的位置。

在某些示例性实施例中，设置有第三支架，所述第三支架设置有第三旋转轴线以及与联接部件的数量相等的联接轴线。每个联接部件和不同的联接轴线以及所述第三旋转轴线和所述中心轴线位于同轴的位置并能旋转地联接。

在某些示例性实施例中，在所述第二中心部件与所述偏置部件之间设置可变速度比。

附图说明

图1A至图1D分别是根据描绘出包括齿轮接合部件的本发明的第一示例性实施例的示意性侧视图、两个局部正视图以及分解透视图。

图1E和图1F分别是根据本发明第一示例性实施例的偏置部件的后视图以及接合在一起的偏置部件和联接部件的透视图。

图2是根据描绘出包括与每个偏置部件接合的两个联接部件的本发明的第二示例性实施例的局部正视图。

图3A和图3B分别是根据描绘出包括阶梯型联接部件的本发明的第三实施例的示意性侧视图和分解透视图。

图4是根据描绘出包括与阶梯型联接部件接合的齿圈型第一中心部件的本发明的第四示例性实施例的示意性侧视图。

图5是根据描绘出包括三个非同轴支架的本发明的第五示例性实施例的示意性侧视图。

图6是根据描绘出包括阶梯型偏置部件的本发明的第六示例性实施例的示意性侧视图。

图7A和图7B分别是根据描绘出包括柔性联接部件的本发明的第七示例性实施例的分解透视图和局部正视图。

图7C是根据本发明的第七示例性实施例的阶梯型第二中心部件的透视图。

图8是根据描绘出包括分别接合有一对相邻的偏置部件的两个蛇形联接部件的本发明的第八示例性实施例的局部正视图。

图9是根据描绘出包括一个柔性联接部件和一个蛇形联接部件的本发明的第九示例性实施例的局部正视图。

图10A和图10B分别是根据描绘出包括一体化的第一传动轴和第一支架的本发明的第十示例性实施例的示意性侧视图和分解透视图。

图11是根据描绘出包括提供偏置的第一和第二传动轴的一体化的第一传动轴和第二支架的本发明的第十一示例性实施例的示意性侧视图。

图12是根据描绘出包括分别提供不同速度比的多个第二传动轴的本发明的第十二示例性实施例的示意性侧视图。

附图标记

0–中心轴线 21-第一支架

1-第一支架轴线 22-第二支架

2-第二支架轴线 23-第三支架

3-第一旋转轴线 30–基准部件

4-第二旋转轴线 31-第一中心部件

5-第三旋转轴线 32-第二中心部件

6-第一偏置轴线 33-偏置部件

7-第二偏置轴线 34-联接部件

8-第一部件轴线 40-支架距离

9-第二部件轴线 41-偏置距离

10-联接轴线 42-联接距离

11–第一传动轴 51-第一级

12–第二传动轴 52-第二级

13-第一轴 53-前部

14-第二轴 54-后部

15-联接轴

定义

将与配合件接合并使能量传递到配合件的齿轮、链轮、链、滑轮、带、绳缆、摩擦联接件或磁性联接件或者任何其它类型的部件定义为接合部件。

将接合在两个或更多个接合部件之间并在这些接合部件之间传递能量的接合部件定义为联接部件。

将在传递能量的同时改变形状的链、带、绳缆或任何其它联接部件定义为柔性联接部件。

将同时联接三个或更多个接合部件的柔性联接部件定义为蛇形联接部件。

将包括固定地附接到两个滑轮的两个反作用、预加载绳缆的柔性联接件定义为绞盘绳缆联接件。

将以外表面进行接合的接合部件定义为小齿轮。

将以内表面进行接合的接合部件定义为齿圈。

将通过三个或更多个环绕的接合部件围绕轴线旋转而没有其它机械结构的部件定义为浮动部件。

将一体化成共同的部件的两个平行的偏置轴定义为曲轴。

将缩放传动部件和从动部件的相对速度和扭矩的装置定义为齿轮箱，而不论该装置是否包括任何齿轮。

将减小速度并增大扭矩的齿轮箱定义为减速齿轮箱。

将增大速度并减小扭矩的齿轮箱定义为增速齿轮箱。

将可用作减速或增速齿轮箱的齿轮箱定义为能反向传动(back-drivable)的齿箱。

将包括基准部件、两个偏置支架、中心部件以及一个或多个曲轴偏置部件的齿轮箱定义为无轨道齿轮箱。

将还包括一个或多个联接部件的无轨道齿轮箱定义为联接式无轨道齿轮箱。

将两个或更多个无轨道和/或联接式无轨道齿轮箱与共同的一组支架一体化的齿轮箱定义为混合式无轨道齿轮箱。

具体实施方式

尽可能地，在所有附图和描述中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。为了简单起见，忽略了对理解本发明没有实质贡献的诸如轴承、保持器和紧固件等部件。

尽管在附图中描绘出了直齿轮、滑轮、带和绳缆，但应理解的是，诸如圆锥状的、放射状的、偏置的、螺旋状的、双螺旋状的、鱼骨状的或辊齿状的齿轮，摩擦联接件或磁性联接件，以及链传动件等许多其它接合结构也可以满足。还应理解的是，相关联的齿轮可以包括任何面宽度、齿廓、压力角或模数，并且可以由金属、塑料或任何其它合适的材料制成。

尽管在附图中使用凸出式轴和凹入式座圈来描绘能旋转的联接件，但是应理解的是，诸如耐摩擦轴承、衬套或者低摩擦涂层、材料、表面处理或润滑剂等任何其它结构都也可以满足。还应理解的是，能旋转的联接件的凸出式和凹入式部件通常可以互换。

尽管在附图中使用轴来描绘传动部件或从动部件，但应理解的是，诸如接合部件，带键的、带花键的或带螺纹孔的联接件，或者磁的或静电的联接件等任何其它结构也可以满足。

尽管在某些附图中描绘出了三个或四个偏置部件33，但应理解的是，可以包括任何数量的偏置部件33，只要偏置部件33不发生机械干涉即可。

尽管在某些附图中描绘出了共享共同的一组支架的两个级，但应理解的是，可以包括任何数量的级，只要各级不发生机械干涉即可。

应理解的是，多个齿轮箱可以串联或并联结合，或者与任何其它类型的齿轮箱组合以提供期望的速度比或其它特性。

应理解的是，能反向传动的齿轮箱可以通过互换其传动部件和从动部件所起的作用来提供减速或增速比。事实上，基准部件、传动部件和从动部件所起的作用可以全部互换以获得期望的速度比，或者使传动部件和从动部件以相同或相反的方向旋转。类似地，如果将任何一个用作传动部件，而将其余两个用作从动部件，则可获得差动机构。减速齿轮箱、增速齿轮箱、差速齿轮箱和反向齿轮箱都可以预见到。

应理解的是，可以将基准部件30、第一中心部件31、第二中心部件32、偏置部件33、联接部件34、第一支架21、第二支架22、第三支架23中的任一者用作基准件，并且将任何其它部件用作传动部件(驱动部件)或从动部件。

尽管某些示例性实施例将第一传动轴11和第一支架21或第二支架22描绘为成一体，但由于全部支架21、22、23一致地旋转，因此第一传动轴11可以与第一支架21、第二支架22或第三支架23中的任一者成一体。

应理解的是，单个偏置部件33可以具有非均匀的第一部件轴线8和第二部件轴线9，只要相关联的第一偏置轴线6和第二偏置轴线7也类似地不均匀即可，尽管这可能引起额外的振动。

尽管某些示例性实施例将所有偏置轴线6、7描绘为围绕相关联的旋转轴线3、4在周向上等距地间隔开，但应理解的是，偏置轴线6、7也可以非均匀地间隔开，尽管这可能引起额外的振动。

尽管某些示例性实施例描绘了在其中心附近能旋转地联接在一起的第一支架21、第二支架22或第三支架23，但应理解的是，可在壳体30的内部与相关联的支架21、22、23的外部之间提供旋转联接。作为选择，能旋转地联接至中心轴线0的第一支架21、第二支架22或第三支架23可以是不直接联接到壳体30上的浮动支架。类似地，第一中心部件31或第二中心部件32可以是浮动部件。

仅出于示例性目的，在附图中包括实施例的代表性示例。还能预见到大量的运动学布置、接合部件的类型以及所披露特征的组合。本发明的范围不限于所包括的实施例，而是涵盖由说明书和权利要求所预期的所有可能的组合。

图1A至图1F示出了提供第一传动轴11与第二传动轴12之间的减速比的本发明的第一示例性实施例。

第一示例性实施例包括基准部件30、第一支架21、第二支架22、第一中心部件31、第二中心部件32、三个偏置部件33和三个联接部件34。

基准部件30用作齿轮箱的壳体，并且包括全部平行的中心轴线0、第一支架轴线1和第二支架轴线2。第一支架轴线1和中心轴线0同轴。第二支架轴线2和中心轴线0间隔开支架距离(carrier distance)40。

第一支架21包括第一旋转轴线3、三个第一偏置轴线6和三个联接轴线10。所有第一偏置轴线6在周向上等距地间隔开。每个第一偏置轴线6和第一旋转轴线3间隔开偏置距离41。所有联接轴线10在周向上等距地间隔开。每个联接轴线10和第一旋转轴线3间隔开联接距离(coupling distance)42。

第二支架22包括第二旋转轴线4和三个第二偏置轴线7。所有第二偏置轴线7在周向上等距地间隔开。每个第二偏置轴线7和第二旋转轴线4间隔开偏置距离41。

第一旋转轴线3和第一支架轴线1同轴并能旋转地联接。第二旋转轴线4和第二支架2同轴并能旋转地联接。

每个偏置部件33包括限定第一部件轴线8的(与该偏置部件33)同轴的第一轴13，以及限定第二部件轴线9的偏置的第二轴14，其中，第一轴13和第二轴14平行、间隔开支架距离40并且一起限定曲轴。每个联接部件34包括同轴的联接轴15。

每个第一部件轴线8和不同的第一偏置轴线6同轴并能旋转地联接。每个第二部件轴线9和不同的第二偏置轴线7同轴并能旋转地联接。每个联接轴15和不同的联接轴线10同轴并能旋转地联接。

第一中心部件31和第一传动轴11同轴并且成一体。第二中心部件32和第二传动轴12同轴并且成一体。第一中心部件31和中心轴线0同轴并能旋转地联接。第二中心部件32和中心轴线0同轴并能旋转地联接。

第一中心部件31、第二中心部件32、所有偏置部件33和所有联接部件34都是小齿轮。第一中心部件31同时地与所有偏置部件33接合(啮合)。每个联接部件34同时地与第二中心部件32以及不同的偏置部件33接合。各联接部件34协作以便同时地与第二中心部件32和所有偏置部件33接合。

第一中心部件31、所有偏置部件33以支架21、22一起限定了作为无轨道齿轮箱的第一级51。第二中心部件32、所有偏置部件33、所有联接部件34以及支架21、22一起限定了作为联接式无轨道齿轮箱的第二级52。偏置部件33和支架21、22由第一级51和第二级52共享，第一级51和第二级52一起限定了混合式无轨道齿轮箱。

图1E示出了第二轴14a至14c在相关联的偏置部件33a至33c上的非均匀布置，该布置是第一示例性实施例得以组装所必须的。对非均匀第二轴14布置的要求取决于特定的节径和相关联的接合部件的间距。

图1F示出了偏置部件33和接合的联接部件34的详细视图。偏置部件33具有大的齿宽，齿宽的一部分与第一级51接合，并且齿宽的另一部分与第二级52接合。

图2示出了本发明的第二示例性实施例，除了两个冗余的联接部件34a、34b同时地与第二中心部件32和每个偏置部件33接合之外，第二示例性实施例与第一示例性实施例类似。联接部件34a、34b都被描绘为具有均匀的节径。如果联接部件34a、34b是非均匀的，则相关联的联接部件34a、34b需要非均匀的联接距离42。

图3A和图3B示出了本发明的第三示例性实施例，除了每个联接部件34是包括第一阶梯部34a和第二阶梯部34b的阶梯型联接部件之外，第三示例性实施例与第一示例性实施例类似。偏置部件33与每个第一阶梯部34a接合，并且第二中心部件32同时地与所有第二阶梯部34b接合。另外，第二支架22位于偏置部件33的前方，并且第二中心部件32位于作为浮动支架的第一支架21的后方。

图4示出了本发明的第四示例性实施例，除了每个联接部件34是包括第一阶梯部34a和第二阶梯部34b的阶梯型联接部件之外，第四示例性实施例与第一示例性实施例类似。第一中心部件31是同时地与所有第一阶梯部34a接合的齿圈，并且每个第二阶梯部34b同时地与第二中心部件32和偏置部件33接合。

图5示出了发明的第五示例性实施例，除了还包括与所有联接轴线10一体化的第三支架23并且包括第三旋转轴线5之外，第五示例性实施例与第一示例性实施例类似。第三旋转轴线5和中心轴线0同轴并能旋转地联接，第二支架22位于偏置部件33的前方，每个第一轴13和相关联的偏置部件33是非同轴的，并且第一支架轴线1和中心轴线0是非同轴的。

图6示出了本发明的第六示例性实施例，除了每个偏置部件33是包括第一阶梯部33a和第二阶梯部33b的阶梯型偏置部件之外，第六示例性实施例与第一示例性实施例类似。所有第一阶梯部33a同时地与第一中心部件31接合，并且每个第二阶梯部33b与联接部件34接合。

图7A至图7C示出了本发明的第七示例性实施例，除了所有偏置部件33是包括齿轮式第一阶梯部33a和滑轮式第二阶梯部33b的阶梯型偏置部件33，所有联接部件34是柔性联接部件34，不存在联接轴线10并且第二中心部件32是阶梯型滑轮之外，第七示例性实施例与第六示例性实施例类似。

图7B描绘了第七示例性实施例的第二级52。

图7C示出了包括分别与不同柔性联接部件34接合的三个阶梯部32a至32c的第二中心部件32的详细视图。所有阶梯部32a至32c具有共同的节径并且是内藏式的以避免机械干涉。

图8示出了本发明的第八示例性实施例，其是第七示例性实施例的第二级52的可选构造。该实施例包括四个偏置部件33b以及两个蛇形联接部件34，每个蛇形联接部件34同时地与第二中心部件32和两个偏置部件33接合。

图9示出了本发明的第九示例性实施例，其是第七示例性实施例的第二级52的可选构造。该实施例包括三个偏置部件33b，三个偏置部件33b中的一个还包括第三阶梯部33c。蛇形接合部件34同时地与所有偏置部件第二阶梯部33b接合。柔性接合部件34b同时地与第二中心部件32以及偏置部件第三阶梯部33c接合。将第二中心部件32和偏置部件第三阶梯部33c设置为具有可变的节径导致无极变速比。

图10A至图10B示出了本发明的第十示例性实施例，除了不存在第一中心部件31，第一支架21和第二支架22位于偏置部件33的前方，并且第一传动轴11和第一支架21同轴并且成一体之外，第十示例性实施例与第一示例性实施例类似。不存在第一中心部件31使得一并去除了第一级51，并且仅留下作为联接式无轨道齿轮箱的第二级52。

图11示出了本发明的第十一示例性实施例，除了第一传动轴11和第二支架22同轴且并且成一体之外，第十一示例性实施例与第十示例性实施例类似。该实施例设置有偏置的第一传动轴11和第二传动轴12。

图12示出了本发明的第十二示例性实施例，除了第一中心部件31是齿圈，第一中心部件31和附加的第二传动轴12a同轴并且成一体，第一支架21和第二支架22位于偏置部件33的前方，并且第一传动轴11和第一支架21同轴并且成一体之外，第十二示例性实施例与第一示例性实施例类似。第一级51和第二级52分别构成联接式无轨道齿轮箱，并且共同构成2速联接式无轨道齿轮箱，其中，第一级51和第二级52都位于共同的平面中并且均包括分别传递不同速比的第二传动轴12a、12b。

实例

如图1B中箭头所示，第一至第九示例性实施例均包括这样的第一级51：其包括接合在一起的第一中心部件31和偏置部件33，从而第一中心部件31和偏置部件33相对于第一支架21反向旋转。这些示例性实施例中的每一个描绘了无轨道第一级51。

如图1C、图2、图7B、图8和图9中箭头所示，第一至第十二示例性实施例均包括这样的第二级52：其包括接合在一起的第二中心部件32和偏置部件33，从而第二中心部件32和偏置部件33相对于第一支架21沿共同的方向旋转。这些示例性实施例中的每一个描绘了联接式无轨道第二级52。

在本文的每个实例中，定义了两个齿轮箱速度比R和R′，其中，T1是第一传动轴11相对于基准部件30转动的圈数，并T2是第二传动轴12相对于基准部件30转动的相应的圈数。

对于第一级51，定义了两个相应的速度比R₁、R₁′；对于第二级52，定义了两个相应的速度比R₂、R₂′，其中，T_C是相对于基准部件30而一起旋转的支架21、22、23的转动圈数。

包括无轨道第一级51和联接式无轨道第二级52的混合式无轨道齿轮箱提供以下减速比：

根据分别是第一中心部件31、第二中心部件32、偏置部件33、联接部件第一阶梯部34a和联接部件第二阶梯部34b的节径的P₁、P₂、P₀、P_a和P_b计算速度比。仅阶梯型联接部件34改变速度比。当接合部件是模数为1的齿轮时，节径等于齿的数量。

在每个第一级51中，第一中心部件31和所有偏置部件33接合，从而第一中心部件31与所有偏置部件33反向旋转并提供以下速度比：

在每个第二级52中，第二中心部件32和所有偏置部件33接合，从而第二中心部件32与所有偏置部件33沿共同的方向旋转并且提供以下速度比：

在满足以下条件时产生以下速度比：

R₂′＝P₂:1 P_o＝P₂-1

R₂′＝-P₂:1 P_o＝P₂+1

在联接部件34是阶梯型时产生以下速度比：

在满足以下条件时产生以下速度比：

R₂′＝P₂ ²:1 P_o＝P₂-1 P_a＝P₂ P_b＝P₂+1

R₂′＝P₂ ²:1 P_o＝P₂+1 P_a＝P₂ P_b＝P₂-1

第一实例考虑了图1至图2所示的第一和第二示例性实施例，其中每个联接部件34是非阶梯型小齿轮。

P₁＝27 P₂＝21 P_o＝20

R₂′＝P₂＝21:1 R＝R₁R₂′＝37:1

第二实例考虑了图3所示的第三示例性实施例，其中每个联接部件34是阶梯型小齿轮。

P₁＝25 P₂＝19 P_o＝20 P_a＝19 P_b＝18

R₂′＝P₂ ²＝361:1 R＝R₁R₂′＝650:1

第三实例考虑了图7所示的第七示例性实施例，其中第二级52中的所有接合部件是滑轮或带。不存在齿轮齿使得实际的减速比非常高。应注意，如果P₂＝P₀，则R＝R₂′＝∞：1。

P₁＝19 P₂＝20.1 P_o＝20

R＝R₁R₂′＝413:1

第四实例考虑了图9所示的第九示例性实施例的第二级52。第二中心部件32和偏置部件第三阶梯部33c具有由比率N限定的可变的节圆半径。实际上，可以操纵偏置部件33c和第二中心部件32的节径以保持柔性联接部件34b的恒定不变的长度。可变节距的第二级52提供了以下速度比：

R₂＝1-N:1

当N从0.5变化到1时，R₂′从2：1变化到∞：1，这与阶梯型第二传动轴12对应(对于任何T_c，T₂＝0)。当N从1变化到2时，R₂′从∞：1变化到-1：1，这与第二传动轴12的换向对应。

R₂′＝2:1→∞:1

N＝1→2 R₂′＝∞:1→-1:1

第五实例考虑了图10至图11所示的第十和第十一示例性实施例，其中描绘了联接式无轨道齿轮箱。

P₂＝21 P_o＝20

R＝R₂′＝P₂＝21:1

优点

本文披露的示例性实施例具有多个优越性能。

某些示例性实施例包括可提供低成本和低复杂性的具有单组支架的两个齿轮级。

某些示例性实施例以小的体积提供高的速度比。

某些示例性实施例提供多个速度比。

某些示例性实施例提供无极变速比。

某些示例性实施例提供可适应高的输入速度的低的俯仰速度和轴承转速。

某些示例性实施例包括具有高接触比和高扭转能力的柔性联接部件。

某些示例性实施例包括偏置或同轴的传动轴线。

根据本文的公开内容，其它优点显而易见。

Claims (20)

1.一种齿轮箱，包括：

基准部件、第一支架和第二支架、第二中心部件、一个或多个偏置部件、一个或多个联接部件以及与联接部件的数量相等的联接轴线；

所述第二中心部件以及所有偏置部件和所有联接部件是接合部件；

所述基准部件包括中心轴线以及第一支架轴线和第二支架轴线；

每个支架包括旋转轴线以及与偏置部件的数量相等的偏置轴线；

每个偏置部件包括第一部件轴线和第二部件轴线；

并且其中：

所有轴线平行；

所述第一支架轴线和所述第二支架轴线间隔开支架距离；

所有相关联的第一部件轴线和第二部件轴线间隔开支架距离；

每个偏置轴线和相关联的旋转轴线间隔开偏置距离；

所有偏置轴线围绕相关联的旋转轴线周向地布置；

所述第二中心部件和所述中心轴线同轴并能旋转地联接；

第一旋转轴线和所述第一支架轴线同轴并能旋转地联接；

第二旋转轴线和所述第二支架轴线同轴并能旋转地联接；

每个第一部件轴线和不同的第一偏置轴线同轴并能旋转地联接；

每个第二部件轴线和不同的第二偏置轴线同轴并能旋转地联接；

每个联接部件和不同的联接轴线同轴并能旋转地联接；

并且所述联接轴线布置为使所述联接部件同时与所述第二中心部件和所有偏置部件接合。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱，还包括第一中心部件，所述第一中心部件是与所述中心轴线同轴地并能旋转地联接的接合部件。

3.根据权利要求2所述的齿轮箱，其中，所述第一中心部件同时地与所有偏置部件接合。

4.根据权利要求2所述的齿轮箱，其中，所述第一中心部件同时地与所有联接部件接合。

5.根据权利要求1所述的齿轮箱，其中，每个偏置部件是阶梯型接合部件。

6.根据权利要求1所述的齿轮箱，其中，每个联接部件是阶梯型接合部件。

7.根据权利要求1所述的齿轮箱，其中，所述第一支架和所述第二支架中的一者和所有联接轴线成一体，并且相关联的支架轴线和所述中心轴线同轴。

8.根据权利要求1所述的齿轮箱，还包括含第三旋转轴线的第三支架，并且其中，所述第三支架和所有联接轴线成一体，并且所述第三旋转轴线和所述中心轴线同轴并能旋转地联接。

9.根据权利要求1所述的齿轮箱，还包括所述第二中心部件与所述偏置部件之间的可变速度比。

10.一种齿轮箱，包括：

基准部件、第一支架和第二支架、第一中心部件和第二中心部件、一个或多个偏置部件以及一个或多个联接部件；

所述第一中心部件和所述第二中心部件以及所有偏置部件和所有联接部件是接合部件；

所述基准部件包括中心轴线以及第一支架轴线和第二支架轴线；

每个支架包括旋转轴线以及与偏置部件的数量相等的偏置轴线；

每个偏置部件包括第一部件轴线和第二部件轴线；

并且其中：

所有轴线平行；

所述第一支架轴线和所述第二支架轴线间隔开支架距离；

所有相关联的第一部件轴线和第二部件轴线间隔开支架距离；

每个偏置轴线和相关联的旋转轴线间隔开偏置距离；

所有偏置轴线围绕相关联的旋转轴线周向地布置；

所述第一中心部件和所述中心轴线同轴并能旋转地联接；

所述第二中心部件和所述中心轴线同轴并能旋转地联接；

第一旋转轴线和所述第一支架轴线同轴并能旋转地联接；

第二旋转轴线和所述第二支架轴线同轴并能旋转地联接；

每个第一部件轴线和不同的第一偏置轴线同轴并能旋转地联接；

每个第二部件轴线和不同的第二偏置轴线同轴并能旋转地联接；

所述第一中心部件同时地与所有偏置部件接合；

并且所述联接部件同时地与所述第二中心部件和所有偏置部件接合。

11.根据权利要求10所述的齿轮箱，其中，每个偏置部件是阶梯型接合部件。

12.根据权利要求10所述的齿轮箱，还包括所述第二中心部件与所述偏置部件之间的可变速度比。

13.一种构造齿轮箱的方法，包括：

设置基准部件、第一支架和第二支架、第一中心部件和第二中心部件、一个或多个偏置部件以及一个或多个联接部件；

为所述第一中心部件和所述第二中心部件以及所有偏置部件和所有联接部件设置接合结构；

为所述基准部件设置中心轴线以及第一支架轴线和第二支架轴线；

为每个支架设置旋转轴线以及与偏置部件的数量相等的偏置轴线；

为每个偏置部件设置第一部件轴线和第二部件轴线；

将所有轴线定位成全部平行；

使所述第一支架轴线和所述第二支架轴线间隔开支架距离；

使所有相关联的第一部件轴线和第二部件轴线间隔开所述支架距离；

使每个偏置轴线和相关联的旋转轴线间隔开偏置距离；

将所有偏置轴线围绕相关联的旋转轴线周向地布置；

使所述第一中心部件和所述中心轴线位于同轴的位置并能旋转地联接；

使所述第二中心部件和所述中心轴线位于同轴的位置并能旋转地联接；

使第一旋转轴线和所述第一支架轴线位于同轴的位置并能旋转地联接；

使第二旋转轴线和所述第二支架轴线位于同轴的位置并能旋转地联接；

使每个第一部件轴线和不同的第一偏置轴线位于同轴的位置并能旋转地联接；

使每个第二部件轴线和不同的第二偏置轴线位于同轴的位置并能旋转地联接；

以及，使所述联接部件同时地与所述第二中心部件和所有偏置部件接合。

14.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，包括使所述第一中心部件和所有偏置部件同时地接合。

15.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，包括使所述第一中心部件和所有联接部件同时地接合。

16.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，还包括为每个偏置部件设置第一接合阶梯部和第二接合阶梯部。

17.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，还包括为每个联接部件设置第一接合阶梯部和第二接合阶梯部。

18.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，还包括为所述第一支架和所述第二支架中的一者设置与联接部件的数量相等的联接轴线，使每个联接部件和不同的联接轴线位于同轴的位置并能旋转地联接，并且使相关联的支架轴线和所述中心轴线位于同轴的位置。

19.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，还包括设置第三支架，为所述第三支架设置第三旋转轴线以及与联接部件的数量相等的联接轴线，使每个联接部件和不同的联接轴线位于同轴的位置并能旋转地联接，并且使所述第三旋转轴线和所述中心轴线位于同轴的位置并能旋转地联接。

20.根据权利要求13所述的构造齿轮箱的方法，还包括提供所述第二中心部件与所述偏置部件之间的可变速度比。