CN107223189B - 扭矩转换摆动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明的扭矩转换摆动机构包括一个延伸的缸体,由一个主体部分和一个与主体部分同轴固连的变直径凸台部分组成。一个活塞总成在缸体主体部分内做往复运行。扭矩转换摆动机构具有一组从活塞一端轴向延伸出的有外表面螺旋结构的可延伸螺杆。活塞整体截面全部对应流体压力使其最大限度发挥做功潜能。螺杆在一个螺旋副旋转总成里与一个旋转机构相耦合,将直线运动转换成旋转运动,每一组形成一定的扭矩。一个合扭矩总成将各个分扭矩合成为组合扭矩输出。安装在缸体端头的一个或多个输出端盖被用来传递输出扭矩。
Description
技术领域
本发明涉及一种扭矩转换摆动机构,尤其是可将小的输入扭矩转换成大扭矩的扭矩转换摆动机构。
背景技术
一个典型的旋转摆动机构,尤其是一个液压式旋转摆动机构,利用相互啮合的螺旋部件将直线运动转换为旋转运动。螺旋部件包括一个内、外表面均有螺旋齿形的活塞套筒,活塞套筒内表面的螺旋齿形与一个旋转输出轴的外螺旋齿形相啮合,同时活塞外表面的螺旋齿形与该摆动机构壳体固定的内表面螺旋齿形相啮合。当液动压力分别作用于活塞两端面时,活塞套筒就会在摆动机构壳体内做往复直线运动从而带动输出轴做往复旋转摆动。
这类旋转摆动机构的理论输出功(W)取决于作用于活塞端面的液压推力(F)和活塞运行距离(S)的乘积,用公式表达即为:W = F x S。摆动机构的总功(W总功率)通过螺旋副转换成扭矩输出(T输出扭力),用公式表达即:W总功率=T输出扭矩。由于缸体内的输入流体压强受限于密封件及壳体的耐压强度,因此活塞端面的推力大小正比于活塞端面受力面积的大小,适当增加活塞端面的受力面积有助于增加液压推力 。因此,活塞面积与活塞运行距离之间的关系决定了液力功与输出扭矩的大小,而螺旋副的运动转换因素对输出扭矩的影响基本可以忽略。
尽管结构紧凑有效,但这样一个旋转摆动机构并不能使它的活塞充分发挥潜力。例如,由于活塞端面呈环形,因此其面积比壳体的横截面面积小了很多。摆动机构紧凑的特点以及其使用相对较大的螺旋角也限制了活塞的运行距离。这些因素都减少了潜在的输出功。此外,由于需要制作的各种零部件的内、外表面都需开有螺旋齿形,这类摆动机构制造难度很大。这类摆动机构的性质和作用也要求配备有各种不同的特殊密封件以阻止液体在高压环境下泄漏。再者,这些摆动机构属于典型特殊要求的定制产品。生产这些类型的摆动机构很难规定标准,没有客户提供昂贵的费用支持,定制和扩大生产以及使用规模都会受到限制。
活塞型摆动机构具有客观市场需求,可以通过一个相对简单的装置优化提高功率或扭矩。因此,解决上述问题的扭矩转换机构是有必要的。
发明内容
本发明的扭矩转换摆动机构呈圆柱形结构,由主体部分和凸台部分组成。一个活塞总成在主体部分内部往复运行。具有一组从活塞一端轴向延伸出的具有外表面螺旋的长螺栓。活塞的另一端面最大限度全表面地承载接受流体压力。公螺栓以与螺旋副总成相配合的形式带动配套的螺母转动,从而将直线运动转换成旋转运动,每个相配合的螺旋副都会产生一定的扭动力矩。一个扭矩合成机构将全部的单一螺旋副产生的扭矩集合为大于任一单扭矩的总输出扭矩。在壳体的一端或多端配有端盖,以旋转轴输出的扭矩做工。以下是液力和机械形式扭矩转换摆动机构的具体实施例。
本发明的上述及其他特点将结合附图进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的扭矩转换摆动机构的第一实施例的三维外观图。
图2为图1扭矩转换摆动机构壳体开放式内部局部拆解透视图。
图3为图1扭矩转换摆动机构为开放壳体后的各总成分体拆解透视图。
图4为图2所示的扭矩转换摆动机构的一个活塞总成/螺杆旋转总成的三维拆解透视图。
图5为图4中一个螺旋转动机构的局部放大图,为清晰起见定位总成没有展示。
图6A为图2所示合扭矩机构及扭矩转换摆动机构输出端盖的局部拆解图。
图6B为图6A以不同的角度展示的合扭矩机构和输出端盖的三维透视图。
图7为本发明扭矩转换摆动机构第二个实施例的透视图,所示为壳体开放后的内部结构。
图8为本发明扭矩转换摆动机构第三个实施例的透视图,所示为壳体开放后的内部结构。
图9为图8所示的扭矩转换摆动机构拆解图,所示为壳体开放后的内部结构。
图10为图8所示扭矩转换摆动机构输入端的局部透视图。
附图中参考标识与相关特点在上下文本描述中一一对应。
具体实施方式
在扭矩转换摆动机构10的第一个实施例中,一组较小的输入扭矩通过合扭矩总成形成倍增扭矩。如图1-4所示,扭矩转换摆动机构10是一个典型的通过活塞的往复运动将直线运动转换成旋转运动的液压摆动机构。扭矩转换摆动机构10包括一个具有在一端的输入端和在另一端的输出端的缸体12。扭矩转换摆动机构10具有一个置于缸体12内部并作往复运动的活塞总成20。活塞总成20连接一个螺旋副集合总成30并使活塞总成20的直线运动转换成一个或多个摆动机构31的旋转运动。一个合扭矩结构总成50与摆动机构31相连,将摆动机构31中的旋转运动合并成全部输出扭矩,这个合成后的输出扭矩本质上是摆动机构31各个单独输入扭矩的总和。
缸体12包括两部分:一个主体部分12a及一个同轴的变直径凸台部分12b。主体部分12a优先采用一个可延伸的、有一个输入端和一个输出端的管状体。第一个流体注入口13靠近输入端以便引入压力流体推动活塞总成20从一个预设位置向一个方向运动。活塞总成20的运动和方向也被称为做功冲程。第二个流体注入口14靠近主体部分12a的中部,超过活塞总成20的最大行程,能确保活塞总成里的活塞21向相反方向运行,回到预设起始位置。
缸体12的输出端,也就是变直径凸台部分12b,其主要功能是用来形成输出扭矩。变直径凸台部分12b也可以制成一个分离或单一独立总成。
在本实施例中,活塞总成20包括一个一端有平面21a的可以往复运动的活塞21,如图4所示。与前述传统的旋转摆动机构不同,运动过程中活塞21的平面21a实质上全部受力于流体压力,这样活塞21做的功可以最大化。一个或多个O型圈21b被安装在活塞21圆周的环形槽中用以密封壳体12内的活塞21在操作过程中的高压泄露。如图所示,为便于装配,O型圈21b可采用断开形式。
一个或多个螺栓杆件22从活塞21的另一端面轴向伸出。活塞21的端面可以设计成一个圆形凹槽型用以减少重量。螺栓杆件22被固定在活塞21上,具有特定螺旋导程的螺旋22a在公螺栓杆件22的外表层上沿着长度展开。每个螺栓杆件22为减轻重量可以采用中空设计,但不排除这些螺旋杆件可以是整体实心杆件。
如图4所示,活塞总成20与螺旋副旋转总成30相配合进行往复运动(提供直线运动)。螺旋副旋转总成30包括一个或多个安装在定位盘40上的旋转轴31。每个旋转轴31都设有一个定长旋转套筒32,该套筒装有轴承41,轴承41在定位盘40上呈圆周角度间隔排列,每个旋转轴31沿着定位盘40的轴线方向延伸。
每个旋转套筒32与对应的螺栓杆件22同轴线排列。每个旋转套筒32都是具有一定长度的空心圆筒,内直径与对应的螺栓杆件22的直径相匹配。除对应的旋转输出端口外,每个旋转套筒32优选制成沿长度保持壁厚均匀。最接近旋转输入端口(与对应的螺栓杆件22相匹配的端口)是一直径缩小的阶式套管33,其直径略小于套筒32的直径。阶式套管33上开有一组与螺杆22上螺旋线22a的螺旋导程比例适当的预设间距的球孔33a。一组轴承34,优选球轴承,分别安装在球孔33a里。一个保护轴承的轴承外环圈35沿轴向插入阶式套管33以防止轴承34脱落。轴承外环圈35的外径与套筒中间部分的直径相同。值得注意的是,轴承外环圈35的外径可以较小或较大,只要轴承外环圈35可以防止轴承34脱落并承受工作载荷即可。
阶式套管33、轴承34及轴承外环圈35结构上确保轴承34稳固且平滑地在螺栓22上的螺旋线22a的槽内滚动。工作时,活塞总成20的直线运动功通过螺旋线22a与轴承34之间的连带滚动迫使各自的旋转套筒32围绕着各自的套筒轴线进行旋转。这样的滚动方式与直接在套筒32里制造一个母螺旋机构相比,是一种相对低廉的将直线运动转换为旋转运动的啮合方法。其他类型的轴承,例如滚筒轴承之类的也可以被采用。另外,螺栓杆件22及旋转套筒32的尺寸、数量以及空间间隔并无一定之规,只要螺栓杆件22与旋转套筒32相应的螺旋导程长度和球孔间隔相匹配就可保证直线与旋转的功能转换,确保对应的旋转套筒32以相同的导程同步同速旋转。
如图5所示,每个旋转套筒32的输出端也有一个变直径的凸台端头36,该部分的直径比旋转套筒32直径小。凸台端头36包括一个弦状安装槽36a,可安放曲柄头37。曲柄头37通常是可延伸的圆柱块,该圆柱块有一个可从该块儿的一端延伸进块内的T型安装槽37a,形成一对咬合卡口37b。安装时,咬合卡口37b可滑入弦状安装槽36a里以紧固曲柄头37。一个错位或偏心的曲柄销38从对应端轴向延伸。由于曲柄头37本身受有偏心力矩,因此可优选采用一个直径大于旋转套筒32中心部分的圆柱体。同时,安装槽37a的一部分咬合卡口37b的长度最好不要超过圆柱块的中部以保持曲柄头37的长度和结构完整性。
图4清晰展示了定位盘40通过轴承41支撑各旋转轴31的旋转,并阻止其轴向运动。定位盘40的外围环绕一组栓销42。这些栓销42径向往复运行于两种状态,即径向缩回的开锁状态,以及径向外伸的锁紧状态。为了适当地选择锁紧和开锁状态,定位盘40包括一个环形锁紧机构44。一组导向槽45被按照一定的角度间隔排列在锁紧机构44上。每个导向槽45对应一个以阿基米德螺线为基础的曲线轨道。每个导向槽45滑动地支撑一个与栓销42正交延伸的随动导引销43。在使用过程中,径向锁紧机构44向一个方向旋转时,例如图4所示的逆时针旋转,栓销42同时缩回。当顺时针旋转或向反方向旋转时,栓销42同时伸出。这种径向连接系统已经记载在2013年11月6日提交的美国发明专利申请第14/073,589号中。在此作为一个整体引用。锁紧机构44的操作可通过固定螺钉44a实现。
定位盘40被紧固在缸体12的主体部分12a和同轴的变直径凸台部分12b之间。主体部分12a的输出端包括一个加强子口15(如图2所示)作为第一个环形槽16的一部分。一组栓销插孔16a与栓销42对应排列,可选择性接收相应的栓销42插入,呈锁紧状态。加强子口15开有一个导向斜边,使之将定位盘40的吻合边缘(也就是面对活塞总成20的边)与第一个环形槽16紧密相连并置于其内。变直径凸台部分12b也包括一个对应的可以覆盖栓锁孔16a的加强子口17,形成第一个环形槽16的另外部分。加强子口17延伸穿过第一个环形槽16,指向主体部分12a最近的一端,紧固变直径凸台部分12b与主体部分12a的连接方法可以采用焊接、螺纹连接、粘合或其他类似方法。变直径凸台部分12b还包括第二个环形槽18,用于紧固一个输出端盖60。
如图2、3、6A和6B所示,所有的曲柄销38都与合扭矩总成50铰接,合扭矩总成50包括一个柱形扭矩输出头51,大小刚好可以放在变直径的凸台部分12b里。扭矩输出头51的结构基本类似于活塞21的结构,包括一个或多个O形圈51a密封安装在扭矩头51对应的环形槽内用以防止潜在的高压泄漏。扭矩头51的一端为一空腔端52,装配时,空腔端52的壁长度可以覆盖曲柄头37的长度。一个偏心驱动孔53配置于空腔端52的顶端面上。一个环形驱动盘54水平安装在偏心驱动孔53内。驱动盘54包括一个或多个驱动孔54a,与各曲柄头37上对应的曲柄销38铰接。这种平行轴旋转同步驱动机构已经记载在2015年3月3日提交的美国发明专利申请第14/637,361中。在此作为一个整体引用。
合扭矩总成50将来自各旋转轴31的分扭矩组合为单一的输出合扭矩。由于旋转轴31将活塞总成20的直线运动转换成旋转运动,带动所有曲柄头37以相同频率平行旋转,每个曲柄头37可承载一定扭矩。由于每个曲柄头37同时作用于驱动盘54输出扭矩功,驱动盘54从各个曲柄头37上获得分扭矩合并后,带动驱动盘54沿着输出头51的中心轴线做轨道运行,在变直径凸台部分12b带动下输出头51输出合成总扭矩。
图6A和6B清晰展示结构的内在关系。输出头51设有一组可轴向延伸的固定销55用以选择性的连接输出端盖60,固定销55呈周向间隔排列在端面上。阶梯式结构的输出端盖60包括内置端部分61和外置端部分63。内置端部分61为一个圆周驱动头62,其直径可以放入缸体结构的变直径凸台部分12b的末端。圆周驱动头62的端面开有一组周向间隔的插销孔62a,与合扭力总成50上的固定销55一一嵌入锁紧。装配时,固定销55直接插入配合孔62a,这样一来,输出端盖60就可以随着合扭矩头50一起转动。圆周驱动头62还包括一组可径向伸缩的呈圆周间隔排列的轴承62b。可选择性径向伸缩的轴承62b的结构类似于定位盘40上的径向固连系统。为了可选择性的驱动轴承伸缩,一个类似于六角螺母的装置安装于圆周驱动头62另一端面的轴承伸缩操动机构62c。装配时,轴承伸缩机构62c将轴承62b延伸至缸体结构的变直径凸台部分12b内部的第二个环形槽18内。在圆周驱动头62针对缸体结构的变直径凸台部分12b的旋转过程中,轴承62b外伸环架于第二个环形槽18内。这是扭矩转换摆动机构10装配过程所需的二级径向锁紧过程中的第一步。
外置部分63可以设定一个直径大于圆周驱动头62且直径尺寸可覆盖缸体结构变直径凸台部分12b末端的一个圆周驱动头64。圆周驱动头64有一组周向间隔的锁紧销65可选择性的与另外一个外部结构固连,例如一个管状,或开放式结构件。利用一个类似于定位盘40所使用的径向啮合系统,如上所述,旋转圆周驱动头62可以选择性的伸缩锁销65,完成二级径向锁紧过程中的第二步。缸体结构的主体部分12a也可以采用类似于外置部分63的结构输入端盖70,只是圆周驱动头64的一端是封闭的。
尽管上述论及的零部件装配工艺多与径向啮合系统有关,但扭矩转换摆动机构10也可以使用其他与径向啮合系统无关的装配工艺,不同的装配工艺与增加的输出扭矩无关。例如,输出端盖60可以制成一个可以提升重物用的旋转杠杆,或一个为紧固零部件所需要用的扭力机械装置。
第二实施例的扭矩转换摆动机构100如图7所示。这个实施例与第一实施例类似,只是扭力转换机构100具有双动液压活塞总成。由于主要内容类似,下述将集中说明不同之处。在“100”系列中的参考编号与上述类似。
在本实施例中,扭矩转换摆动机构100具有一对对应的输出端盖160与缸体112结构的变直径凸台部分112b固连。活塞总成120包括一个活塞121,该活塞具有一个或多个可延伸的螺杆122。螺杆122从活塞121的两端轴向延伸。每套螺杆122与各自的螺旋副旋转总成130偶联,使螺杆122的直线运动转换成各自旋转轴132的旋转运动。从各自螺旋副旋转总成130的输入端提供给各自合扭矩总成150驱动输出,产生更大的合扭力驱动端盖160输出。
相较扭矩转换摆动机构10只能在缸体的一端输出扭矩,扭矩转换摆动机构100能够借助活塞121的往复运行在缸体的两端同时输出扭矩。如图所示,压力流从端口114进入缸体推动活塞121向左运动,压力流从端口113进入缸体推动活塞121向右运动,附着在活塞两侧的螺杆122带动各自的螺旋副沿着同一方向转动并同时带动两端的端盖160同向同步转动。
扭矩转换摆动机构200的第三个实施例如图8-10所示,这个实施案例与前面提到的实施例不同的是其直接采用机械动力而不是流体动力。采用前述实施例中的类似零件参考号作为“200”实施例相同的参考号,这里不再细述。
如图所示,扭矩转换摆动机构200包括一个具有一个输入端和对应的输出端的缸体212。一个活塞总成220被安装在缸体212内部并可在内部往复运行。活塞总成与一个螺旋集合总成230偶联以转换活塞总成220的直线运动为一个或多个旋转轴231的旋转运动。一个合扭矩总成250与旋转轴231偶联,将旋转轴231的旋转运动合并成一个总的输出扭矩,该扭矩为各个分扭矩的总和。
缸体212包含两部分,一个主体部分212a和一个与主体部分同轴的变直径凸台部分212b。一个输入总成270被安装在输入端以驱动活塞总成220。缸体212的输入端有一个位于输入端盖内的支撑隔板212c,形成一个输入空腔212e。输入空腔212e用于接收并固定总成270内的输入驱动端盖271。输入驱动端盖271优选采用环形盘状设计,动力输入头272从驱动端盖271的一端沿轴向延伸。动力输入头272可以采用螺母形式,该螺母可与马达或其他工具连接,驱动端盖271旋转。
驱动端盖271的另一侧面开有一个偏离中心的驱动圆孔273。其上开有一组角度间隔驱动孔274a的环形驱动盘274水平安装在驱动圆孔273内。一组轴向延伸的驱动螺杆275通过其上的曲柄头276与驱动盘274旋转绞连。驱动螺杆276具有选定的螺距。每个螺杆端头276有一个与驱动螺纹275轴线偏心的延伸曲柄销277,曲柄销277插入驱动盘274上各自对应的驱动孔274a内。支撑隔板212c上开有一组通孔212d,用以将驱动螺杆275插入其中且止于曲柄头276。在动力输入端旋转驱动端盖271时,将引起驱动盘274以一定轨道在驱动圆孔273内旋转。这一复合运动又会同时带动与驱动盘274连接的曲柄头276的旋转。这一运动过程可以理解为一个扭矩分解装置将来自动力输入端的单一输入扭矩,分解为驱动多个螺杆275的分扭矩。
在本实施例中,活塞总成220包括一个可做往复运动的活塞221及一组从活塞221的一端轴向延伸出的螺杆222。螺栓222安装在活塞221上,每个螺杆222都既有一个有一定螺距的外螺纹222a又有一个内螺纹222b,内螺纹222b的螺距与驱动螺纹杆275的螺距相同。组装时,驱动螺纹杆275依靠螺纹孔222b穿过活塞221上的孔进入对应的螺栓222。驱动杆275和螺栓222通过驱动杆275的旋转相连使得活塞221在缸体212内做往复直线运行。需要注意的是驱动杆275和螺栓222的数量既不必相同也不必同轴。只要驱动杆275可以带动活塞221进行直线运动,驱动杆275和螺栓222的数量和位置就可以是随意选定的。
活塞总成220的往复直线运动导致螺旋副总成230的旋转。螺旋副总成230包括一个或多个可旋转的安装在定位盘240上的旋转轴231。每个旋转轴231都设有一个可延伸的、旋转套筒232,且开有周向间隔孔240a的定位盘240,每个旋转轴231针对定位盘240沿轴的平行方向延伸。在所有其他方面,旋转套筒232与之前所述旋转套筒32,132相类似,包括曲柄盖237和对应的曲柄销238也是如此。
操作时所有曲柄销238都与合扭矩总成250铰接。合扭矩总成250包括一个圆形驱动头251,大小刚好放在同轴的变直径凸台部分212b的内部。驱动头251的一端开有驱动圆孔253,一个环形驱动盘254水平放置在驱动圆孔253内。驱动盘254上开有一个或多个驱动孔254a,用以接收一个在各自曲柄盖237上的对应的曲柄销238。驱动块254的另一面开有一个为各种工作需要安装的可选择性使用的输出连接机构255,比如旋转附着部件或扭力紧固件。
扭矩转换摆动机构200可从一组驱动螺旋杆275小的输入扭矩转换为大的输出扭矩。依据输入螺杆275与输出螺杆222之间的螺距关系进行扭矩转换,其作用相当于减速箱或其他传动装置。例如,输入螺杆275的螺距及输出螺杆222的螺距比例为1:100,在输出转速按此比例降低的同时,相应的输出扭矩将相应地增加100倍。
不言而喻,本发明不仅仅局限于上述的各实施例,还有围绕下面陈述的范围展开的任何可能的所有方案。
Claims (16)
1.一种扭矩转换摆动机构,包括:
延伸的缸体,所述缸体包括一个延伸的主体部分和与主体部分同轴固连的至少一个变直径凸台部分,所述主体部分包括第一流体输入口和与第一流体输入口有一定轴向间隔的第二流体输入口;
在缸体内沿缸体轴线做往复运行的活塞总成,所述活塞总成上有一组按缸体轴线呈角度间隔排列的彼此轴线平行的延伸公螺纹螺杆,所述第一流体输入口和所述第二流体输入口交替在活塞总成两端作用流体压力;
与活塞总成偶联的螺旋副旋转总成,所述螺旋副旋转总成有一组对应的旋转构件与延伸公螺纹螺杆连接,每个旋转构件输出一定的扭矩;以及
与螺旋副旋转总成偶联的合扭矩总成螺旋副,所述合扭矩总成将每个旋转构件的各个单一输出扭矩瞬时同步合并,形成一个比任一旋转构件单一输出扭矩大的合成扭矩。
2.根据权利要求1所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述活塞总成包括一个在所述缸体内往复运行的活塞,活塞一端面全部暴露在流体压力下,一组所述延伸公螺杆安装在活塞的另一端面并轴向延伸出来,该组螺杆中的每一个单一延伸公螺杆都具有指定螺距的外螺纹。
3.根据权利要求1所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,各所述旋转构件具有与所述延伸公螺杆采用对应轴向分布的细长回转套筒,每个延伸公螺杆采用指定螺距的外螺纹,每个套筒都有中空底端,每个套筒的底端都轴向排列了与延伸公螺杆螺距要求相吻合的预先设计的间隔模式的孔径,套筒的另一端为扭矩输出部分,其输出转换的扭矩,螺旋副旋转总成进一步包括:
一组置于套筒底端各轴承孔径中的轴承;
限位并防止轴承脱落而插入套筒底端的衬套;
定位盘,安装在所述缸体的主体部分和与主体部分同轴固连的变直径凸台部分之间,其上开有一组设定好的通孔,套筒底端有与外螺纹螺距啮合的轴承,用以支撑并约束每个旋转套筒在对应的通孔内旋转,每个通孔配有使套筒在往复运行时能够顺滑地旋转的轴承。
4.根据权利要求3所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述输出部分的直径变化端开有弦状安装卡口,所述输出部分还包括一个被安装在弦状卡口上的曲柄盖,曲柄盖有一个从一端轴向延伸出的离心曲柄销。
5.根据权利要求3所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述定位盘包括:
一组围绕定位盘安装的栓销,每个栓销在解锁状态时径向收缩,在锁定的状态时径向外伸,以及
一个与该组栓销偶联的栓销运动执行机构,所述栓销运动执行机构内部有一组运动导引槽,每个栓销都通过约束在运动导引槽里的滚动销运动;
其中,向一个方向选择性的旋转栓销执行机构会使得栓销外伸进入锁定状态,反方向旋转栓销执行机构会使得栓销进入解锁状态。
6.根据权利要求5所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述缸体具有位于主体部分与至少一个与主体部分同轴固连的变直径凸台部分之间的配合段上的第一环形凹槽,所述第一环形凹槽有一组呈角度间隔排列的栓销孔,所述栓销孔可有选择性的接收所述定位盘上的栓销从而将定位盘固定在相关位置上。
7.根据权利要求3所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述合扭矩总成包括:
柱形驱动头,安装在至少一个与主体部分同轴固连的变直径凸台内,驱动头在主体部分同轴固连的变直径凸台部分的一侧有环形孔,驱动头被偏离中心的安装在环形孔底部;
驱动盘,可旋转地安装在环形孔内,所述驱动盘上开有一组驱动孔,可对应接收每个套筒传动的输出扭矩,驱动盘将每个单一的输出扭矩进行统合,并按驱动头旋转轴线的轨迹进行旋转,带动驱动头同时旋转并形成更强的输出扭矩。
8.根据权利要求7所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,还包括一组从所述驱动头另一端轴向伸出的固连插销,这组固连插销与输出端盖相连接并带动输出端盖转动。
9.根据权利要求1所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,还包括一个固连在至少一个与主体部分同轴固连的变直径凸台部分一端的输出端盖,所述合扭矩机构固连输出端盖并驱动输出端盖。
10.根据权利要求1所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述至少一个变直径凸台部分包括一对变直径凸台部分,每个变直径凸台部分与主体部分的一端相连接。
11.根据权利要求10所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述活塞总成包括一个安装在所述缸体内做往复运行的活塞,从活塞一端轴向延伸出一组多个螺杆,从活塞的另一端轴向延伸出另一组多个螺杆,所述第一流体输入口的压力流体推动活塞向一个方向运动,所述第二流体输入口使得活塞向相反方向运动。
12.根据权利要求1所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,还包括安装在所述主体部分一端的输入总成,所述输入总成可选择性的驱动所述活塞总成运动。
13.根据权利要求12所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述输入总成包括:
作为缸体主体部分的支撑分区,所述支撑分区有一组周向角度间隔排列有孔的支撑底托;
安装在支撑底托上的驱动端盖,所述驱动端盖在其一侧通过转换装置轴向外接一个动力输入源,所述转换装置与动力输入源直接固连;
偏离缸体中心置于驱动端盖的另一侧的圆形驱动孔;
设置在支撑分区内的环形驱动盘,所述驱动盘有一组周向角度间隔排列的驱动孔;
一组延伸的螺纹驱动杆,所述螺纹驱动杆与驱动盘相偶联,每个螺纹驱动杆采用相对小的螺距,每个螺纹驱动杆穿过支持底托上的角度间隔的排列孔延伸,每个螺纹驱动杆的螺纹可以旋进一个对应的中空螺杆内;以及
设在每个螺纹驱动杆一端的曲柄头,每个曲柄头有一个安装在对应驱动孔内的偏心曲柄销;
其中,适当选择动力源驱动端盖旋转将会带动螺纹驱动杆驱动所述活塞总成在缸体内做往复直线运动。
14.根据权利要求13所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述一组螺杆中至少有一个为细长的,且内部开有与所述驱动杆的螺纹相配合的螺纹孔,所述驱动杆可将旋转运动转换为直线运动。
15.根据权利要求13所述的扭矩转换摆动机构,其特征在于,所述一组螺杆的外表面带有螺纹,其外表面螺纹的螺距大于所述驱动杆的螺距,螺杆和驱动杆的螺距之比决定了输入与输出的扭矩之比。
16.一种扭矩转换摆动机构,包括:
延伸的缸体,所述缸体包括一个延伸的主体部分和至少一个与主体部分同轴固连的变直径凸台部分,所述主体部分包括第一压力流体输入口和与第一压力流体输入口有一定间隔的第二压力流体输入口;
在缸体内沿缸体轴线做往复运行的活塞总成,所述活塞总成上有一组按缸体轴线呈角度间隔排列的彼此轴线平行的延伸的公螺纹螺杆,第一压力流体输入口和第二压力流体输入口交替在活塞总成两端作用流体压力;
螺旋副旋转总成,所述螺旋副旋转总成与活塞总成偶联,并包括:
与延伸公螺纹螺杆连接的一组对应的旋转构件,每个旋转构件输出一定的扭矩,各所述旋转构件具有与所述延伸公螺杆采用对应轴向分布的细长回转套筒,每个延伸公螺杆采用指定螺距的外螺纹,每个套筒都有中空底端,每个套筒的底端都轴向排列了与延伸公螺杆螺距要求相吻合的预先设计的间隔模式的孔径,套筒的另一端为扭矩输出部分,其输出转换的扭矩;
一组置于套筒底端各轴承孔径中的轴承;
限位并防止轴承脱落而插入套筒底端的衬套;以及
定位盘,安装在所述缸体的主体部分和与主体部分同轴固连的变直径凸台部分之间,有一组设定好的通孔,用以支撑并约束每个旋转套筒在对应的通孔内旋转,旋转套筒上与对应螺栓相吻合的轴承使得套筒在对应螺栓往复运行时的顺利旋转;以及
与螺旋副旋转总成偶联的合扭矩总成螺旋副,所述合扭矩总成将每个旋转构件的各个单一输出扭矩瞬时同步合并,形成一个比任一旋转构件单一输出扭矩大的合成扭矩。
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