CN108443427A - 一种传动装置 - Google Patents

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王兴法
夏正磊
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Abstract

本发明公开了一种传动装置，包括主动部件和用于连接负载的从动部件，所述主动部件包括至少两组驱动组件，其中至少一组所述驱动组件输出的扭矩在所述传动装置在换向时作为或始终作为所述从动部件的阻尼扭矩；所述驱动组件包括旋转动力器件和连接于所述旋转动力器件且由所述旋转动力器件驱动的主动啮合件，所述从动部件包括从动啮合件，所述主动啮合件与所述从动啮合件啮合。本发明所提供的一种传动装置，其在整个过程中避免了间隙的产生影响，从而实现了被动轮无间隙转动方向切换，且结构简单可靠，应用成本低、使用寿命长且体积重量小。

Description

一种传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动精度高的传动装置。
背景技术
现有技术中，精密减速机的结构复杂，例如RV减速机和谐波减速机，其加工装配精度要求极高，存在成本高、寿命低、体积重量大等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种传动装置，其传动精度高，且结构简单可靠，应用成本低、使用寿命长且体积重量小。
本发明的技术方案是：一种传动装置，包括主动部件和用于连接负载的从动部件，所述主动部件包括至少两组驱动组件，其中至少一组所述驱动组件输出的扭矩在所述传动装置在换向时作为或始终作为所述从动部件的阻尼扭矩；所述驱动组件包括旋转动力器件和连接于所述旋转动力器件且由所述旋转动力器件驱动的主动啮合件，所述从动部件包括从动啮合件，所述主动啮合件与所述从动啮合件啮合。
具体地，所述主动啮合件和所述从动啮合件为齿轮传动结构、涡轮蜗杆传动结构或齿轮齿条传动结构。
具体地，所述驱动组件设置有至少三组，所述从动啮合件为内齿圈，所述主动啮合件为齿轮且位于所述内齿圈内。
具体地，所述驱动组件设置有至少三组，所述从动啮合件为外齿轮，所述主动啮合件为齿轮且位于所述外齿轮外。
具体地，所述旋转动力器件为电磁力转子。
具体地，所述主动部件还包括第一法兰，所述电磁力转子固定连接于所述第一法兰，所述主动啮合件连接于所述电磁力转子的转轴。
具体地，所述从动部件还包括第二法兰，所述从动啮合件连接于所述第二法兰。
具体地，所述电磁力转子的输出扭矩换向时，输出扭矩逐渐降低并过渡到随动状态，然后输出反向扭矩。
具体地，所述驱动组件设置有四组，四个所述齿轮沿周向90度间隔分布并啮合于所述内齿圈的内齿。
具体地，所述驱动组件设置有四组，四个所述齿轮沿周向90度间隔分布并啮合于所述外齿轮的外齿。
本发明所提供的一种传动装置，其主动轮(驱动组件)可以同时输出相同方向的扭力，且可以有一个或者多个主动轮作为被动轮的阻尼扭矩。主动轮输出扭力换向时，扭力输出逐渐降低为零并过渡到随动状态，然后输出反向扭力。被动轮换向时，主动轮输出反向可以作为阻尼用来加速换向响应速度，在整个过程中避免了间隙的产生影响，从而实现了被动轮无间隙转动方向切换，且结构简单可靠，应用成本低、使用寿命长且体积重量小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种传动装置的立体装配示意图；
图2是本发明实施例提供的一种传动装置去除壳体(第一法兰)时的立体示意图；
图3是本发明实施例提供的一种传动装置去除壳体(第一法兰)时的平面示意图；
图4是本发明实施例提供的一种传动装置中主动啮合件和从主啮合件的平面示意图；
图5是本发明实施例提供的一种传动装置中主动啮合件和从主啮合件的平面示意图；
图6是本发明实施例提供的一种传动装置中主动啮合件和从主啮合件的平面示意图；
图7是本发明实施例提供的一种传动装置中主动啮合件和从主啮合件的平面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种传动装置，传动装置可作为减速机使用，包括主动部件10和用于连接负载的从动部件20。主动部件10包括至少两组驱动组件11，各组驱动组件11可以设置于壳体内。其中至少一组驱动组件11输出的扭矩在传动装置换向时作为或始终作为从动部件20的阻尼扭矩；驱动组件11包括旋转动力器件12和连接于旋转动力器件12且由旋转动力器件12驱动的主动啮合件13，从动部件20包括从动啮合件21，主动啮合件13与从动啮合件21啮合并传递动力，主动啮合件13与从动啮合件21具有一定的啮合间隙，在传动状态下，主动啮合件13与从动啮合件21在反向于传动方向的一侧具有一定的间隙，但该间隙在不换向时并不影响精度，即各驱动组件11作为主动件驱动被动啮合件，在被动啮合件的输出扭矩的反作用力和驱动组件11的驱动扭矩的共同作用下，主动轮和被动轮之间间隙不影响精度，间隙对运动的影响只是发生在转向换向时。在传动方向换向过程中，驱动组件11可以适时或全时输出阻尼扭矩，即驱动组件11所输出的扭矩方向可与从动啮合件21的扭矩方向相反，以下分两种情况进行分析：
第一种情况，各组驱动组件11先后适时输出阻尼扭矩：在换向过程中，被动啮合件由正向切换为反向运动，至少一组驱动组件11的输出扭矩由正向切换为反向，且至少一组驱动组件11的输出扭矩暂时保持正向不变以提供阻尼扭矩(与负载扭矩反向)。输出扭矩反向所对应的主动啮合件13与被动啮合件的间隙方向发生转换，即被动啮合件在正反两个方向均受到驱动组件11的扭矩作用，被动啮合件在正反两个方向均与对应的主动啮合件13贴合无间隙，若驱动组件11设置有三组或三组以上时，其余各驱动组件11可以先后由正向切换至反向，即其余的驱动组件11按照一定的逻辑(例如沿周向依次切换、沿周向间隔切换)逐渐转换扭矩输出方向，在整个过程中避免了间隙的产生影响，从而实现了被动轮无间隙转动方向切换。各驱动组件11的输出扭矩换向时，驱动组件11的输出扭矩逐渐降低并过渡到随动状态，然后输出反向扭矩，消除间隙的影响和干扰，各驱动组件11均可用作驱动动力器件。可以理解地，上述正向和反向是互为相对概念，反向切换至正向时，在换向过程中，被动啮合件由反向切换为正向运动，至少一组驱动组件11的输出扭矩由反向切换为正向，且至少一组驱动组件11的输出扭矩暂时保持反向不变，后续各驱动组件11可先后由反向切换至正向。
具体地，从动啮合件21为内齿圈，驱动组件11设置有至少三组，主动啮合件13为齿轮且位于内齿圈内，各组齿轮周向间隔均布，结构紧凑且可靠性佳。本实施例中，驱动组件11设置有四组，四个齿轮13a、13b、13c和13d沿周向90度间隔分布并啮合于内齿圈的内齿。当然，可以理解地，驱动组件11的数量可以根据实际情况设定，均属于本发明的保护范围。如图4所示，自由状态下，四个齿轮13a、13b、13c和13d在正反两个方向具有间隙，见图4中小圆示意处。如图5和图6所示，在传动状态下，从动啮合件21逆时针方向转动转换为顺时针转动时，图6中齿轮13a的输出扭矩由逆时针方向转换为顺时针方向，其余齿轮13b、13c和13d可以先后换向。
或者，作为上述内齿圈的替代方案，如图7所示，从动啮合件21为外齿轮，驱动组件11设置有至少三组，主动啮合件13为齿轮且位于外齿轮外。驱动组件11设置有四组，四个齿轮沿周向90度间隔分布并啮合于外齿轮的外齿。
第二种情况，至少一组驱动组件11全时输出阻尼扭矩：以正向为顺时针方向为例，在换向过程中，被动啮合件由正向切换为反向运动，至少一组驱动组件11的输出扭矩由正向切换为反向，且至少一组驱动组件11的输出扭矩始终全时保持正向(与负载扭矩反向)不变以提供阻尼扭矩，即至少一组驱动组件11始终保持提供阻尼扭矩的状态。输出扭矩反向所对应的主动啮合件13与被动啮合件的间隙方向发生转换，即被动啮合件在正反两个方向均受到驱动组件11的扭矩作用，被动啮合件在正反两个方向均与对应的主动啮合件13贴合无间隙，驱动部件设置有多个时，除了始终保持提供阻尼扭矩的驱动部件外，其余各驱动组件11可以先后由正向切换至反向，即其余的驱动组件11按照一定的逻辑(例如沿周向依次切换、沿周向间隔切换)逐渐转换扭矩输出方向，在整个过程中避免了间隙的产生，从而实现了被动轮无间隙转动方向切换。
具体地，主动啮合件13和从动啮合件21可为齿轮传动结构、涡轮蜗杆传动结构或齿轮齿条传动结构等等。本实施例中，以齿轮传动结构为例。
具体地，旋转动力器件12为电磁力转子(电机)，各电磁力转子可连接于控制模块，控制模块可以对各电磁力转子的转动方向、转速、扭矩等进行独立控制。
具体地，主动部件10还包括第一法兰，电磁力转子固定连接于第一法兰，主动啮合件13(齿轮)连接于电磁力转子的转轴。
具体地，从动部件20还包括第二法兰，从动啮合件21连接于第二法兰，从动啮合件21可通过转轴、轴承等转动结构连接于第二法兰。
具体地，本实施所提供的一种传动装置作为柔性关节，可用作精密减速机等。
本发明实施例所提供的一种传动装置，其主动轮(驱动组件11)可以同时输出相同方向的扭力，且可以有一个或者多个主动轮始终作为被动轮的阻尼扭矩。主动轮输出扭力换向时，扭力输出逐渐降低为零并过渡到随动状态，然后输出反向扭力。被动轮换向时，主动轮输出反向可以作为阻尼用来加速换向响应速度，在整个过程中避免了间隙的产生影响，从而实现了被动轮无间隙转动方向切换，且结构简单可靠，应用成本低、使用寿命长且体积重量小。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动装置，包括主动部件和用于连接负载的从动部件，其特征在于，所述主动部件包括至少两组驱动组件，其中至少一组所述驱动组件输出的扭矩在所述传动装置在换向时作为或始终作为所述从动部件的阻尼扭矩；所述驱动组件包括旋转动力器件和连接于所述旋转动力器件且由所述旋转动力器件驱动的主动啮合件，所述从动部件包括从动啮合件，所述主动啮合件与所述从动啮合件啮合。
2.如权利要求1所述的一种传动装置，其特征在于，所述主动啮合件和所述从动啮合件为齿轮传动结构、涡轮蜗杆传动结构或齿轮齿条传动结构。
3.如权利要求1所述的一种传动装置，其特征在于，所述驱动组件设置有至少三组，所述从动啮合件为内齿圈，所述主动啮合件为齿轮且位于所述内齿圈内。
4.如权利要求1所述的一种传动装置，其特征在于，所述驱动组件设置有至少三组，所述从动啮合件为外齿轮，所述主动啮合件为齿轮且位于所述外齿轮外。
5.如权利要求1所述的一种传动装置，其特征在于，所述旋转动力器件为电磁力转子。
6.如权利要求5所述的一种传动装置，其特征在于，所述主动部件还包括第一法兰，所述电磁力转子固定连接于所述第一法兰，所述主动啮合件连接于所述电磁力转子的转轴。
7.如权利要求1所述的一种传动装置，其特征在于，所述从动部件还包括第二法兰，所述从动啮合件连接于所述第二法兰。
8.如权利要求5所述的一种传动装置，其特征在于，所述电磁力转子的输出扭矩换向时，输出扭矩逐渐降低并过渡到随动状态，然后输出反向扭矩。
9.如权利要求3所述的一种传动装置，其特征在于，所述驱动组件设置有四组，四个所述齿轮沿周向90度间隔分布并啮合于所述内齿圈的内齿。
10.如权利要求4所述的一种传动装置，其特征在于，所述驱动组件设置有四组，四个所述齿轮沿周向90度间隔分布并啮合于所述外齿轮的外齿。
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