CN112469925A - 齿轮辊箱 - Google Patents

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CN112469925A CN201980049642.1A CN201980049642A CN112469925A CN 112469925 A CN112469925 A CN 112469925A CN 201980049642 A CN201980049642 A CN 201980049642A CN 112469925 A CN112469925 A CN 112469925A
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詹姆斯·布伦特·克拉森
里查德·博斯
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Genesis Advanced Technology Inc
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Abstract

减速器驱动器可使用行星辊相对于固定环来驱动输出端,该行星辊具有与该输出端和该固定环接触的不同直径。为了易于构造,该装置的元件可由轴向布置的段形成。在收紧该辊的段以通过摩擦将段固定在一起之前,可通过操纵该驱动器来移除齿隙。元件之间的该滚动接触可包括用于更好扭矩的齿轮接触和用作支承表面的无齿轮接触的混合。齿轮或无齿轮的表面可以是渐缩的。元件可相对于彼此轴向可调节,从而允许结合锥度来移除齿隙。

Description

齿轮辊箱
技术领域
本发明涉及扭矩传递装置,具体地涉及行星扭矩传递装置。
背景技术
美国专利10174818公开了一种减速器驱动器,该减速器驱动器使用行星辊相对于固定环来驱动输出端,该行星辊具有与输出端和固定环接触的不同直径。本公开涉及对美国专利10174818中所公开装置的改进。
发明内容
本发明提供了一种包括行星辊阵列的驱动系统,每个行星辊具有第一齿轮部分和第二齿轮部分以及无齿轮部分,该第一齿轮部分具有第一直径,该第二齿轮部分具有第二直径。固定外环齿轮被布置成与每个行星辊的相应第一齿轮部分啮合,并且外驱动环齿轮或外从动环齿轮被布置成与每个行星辊的相应第二齿轮部分啮合。太阳轮被布置成与行星辊齿轮接触或滚动接触,太阳轮以及固定外环齿轮和外驱动环齿轮或外从动环齿轮中的至少一者优选地被布置成与行星辊的无齿轮部分滚动接触。
每个行星辊的第一齿轮部分可包括一个或多个第一齿轮段。第二齿轮部分可包括一个或多个第二齿轮段。一个或多个第一齿轮段和一个或多个第二齿轮段可沿每个相应辊的长度交替。
一个或多个第一齿轮段可以是多个第一齿轮段,优选地包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
一个或多个第二齿轮段可以是多个第二齿轮段,优选地包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
外驱动环齿轮或外从动环齿轮可包括多个外环驱动齿轮元件或外环从动齿轮元件,优选地由间隔件分开。
外驱动环齿轮或外从动环齿轮可具有对应段,优选地与每个辊的第一齿轮部分或第二齿轮部分的至少两个段齿轮接触。外驱动环齿轮或外从动环齿轮的对应段可相对于彼此轴向可调节。
固定外环齿轮可包括多个固定外环齿轮元件,优选地由间隔件分开。
固定外环齿轮可具有对应段,优选地与每个辊的第一齿轮部分或第二齿轮部分的至少两个段齿轮接触。固定外环齿轮的对应段可相对于彼此轴向可调节。
太阳轮可包括多个太阳轮元件,优选地由间隔件分开。
太阳轮可具有对应段,优选地与每个辊的第一齿轮部分或第二齿轮部分的至少两个段齿轮接触。太阳轮的对应段可相对于彼此轴向可调节。
驱动系统可为轴对称。
驱动系统还可包括浮动太阳轮环。浮动太阳轮环可被布置成与每个行星辊的相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触。太阳轮可被布置成与每个行星辊的相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
浮动太阳轮环可被布置成与每个行星辊的相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触。太阳轮可被布置成与每个行星辊的相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
驱动系统可被布置为减速器,优选地,其中太阳轮提供输入,并且外从动环提供输出。
驱动系统可被布置为加速器,优选地,其中太阳轮提供输出,并且外驱动环齿轮提供输入。
驱动系统还可包括行星架驱动元件。行星架驱动元件可被布置成与行星辊一起围绕可由外驱动环齿轮或外从动环齿轮限定的轴线旋转。
驱动系统可被布置为减速器,其中行星架驱动元件优选地提供输入,并且外从动环齿轮提供输出。
驱动系统可被布置为加速器,其中行星架驱动元件优选地提供输出,并且外驱动环齿轮提供输入。
驱动系统的第一直径可大于第二直径。
驱动系统的第一直径可小于第二直径。
根据本发明的另一方面,提供了一种包括行星辊阵列的驱动系统,每个行星辊具有第一齿轮部分和第二齿轮部分,第一齿轮部分具有第一直径,第二齿轮部分具有第二直径。每个行星辊由轴向布置的段形成,这些段被固定以一起旋转。固定外环齿轮被布置成与每个行星辊的相应第一齿轮部分啮合,并且外驱动环齿轮或外从动环齿轮被布置成与每个行星辊的相应第二齿轮部分啮合。太阳轮被布置成与行星辊齿轮接触或滚动接触。
每个行星辊的段可被固定到相应的轴向轴。
每个行星辊的段可通过由轴上螺栓轴向压缩而被固定到相应的轴向轴。
每个行星辊的段可通过挤出而形成。
驱动系统的每个辊可包括无齿轮部分。
每个行星辊的每个段可对应于相应行星辊的相应部分。
每个行星辊的第一齿轮部分可包括一个或多个第一齿轮段。第二齿轮部分可包括一个或多个第二齿轮段。一个或多个第一齿轮段和一个或多个第二齿轮段可沿每个相应辊的长度交替。
一个或多个第一齿轮段可以是多个第一齿轮段,优选地包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
一个或多个第二齿轮段可以是多个第二齿轮段,优选地包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
外驱动环齿轮或外从动环齿轮可包括多个外环驱动齿轮元件或外环从动齿轮元件,优选地由间隔件分开。
外驱动环齿轮或外从动环齿轮可具有与每个辊的第一齿轮部分或第二齿轮部分的至少两个段齿轮接触的对应段。外驱动环齿轮或外从动环齿轮的对应段可相对于彼此轴向可调节。
固定外环齿轮可包括多个固定外环齿轮元件,优选地由间隔件分开。
固定外环齿轮可具有与每个辊的第一齿轮部分或第二齿轮部分的至少两个段齿轮接触的对应段。固定外环齿轮的对应段可相对于彼此轴向可调节。
太阳轮可包括多个太阳轮元件,优选地由间隔件分开。
太阳轮可具有与每个辊的第一齿轮部分或第二齿轮部分的至少两个段齿轮接触的对应段。太阳轮的对应段可相对于彼此轴向可调节。
驱动系统可为轴对称。
驱动系统还可包括浮动太阳轮环。浮动太阳轮环可被布置成与每个行星辊的相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触。太阳轮可被布置成与每个行星辊的相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
浮动太阳轮环可被布置成与每个行星辊的相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触。太阳轮可被布置成与每个行星辊的相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
驱动系统可被布置为减速器,其中太阳轮提供输入,并且外从动环提供输出。
驱动系统可被布置为加速器,其中太阳轮提供输出,并且外驱动环齿轮提供输入。
驱动系统还可包括行星架驱动元件。行星架驱动元件可被布置成与行星辊一起围绕可由外驱动环齿轮或外从动环齿轮限定的轴线旋转。
驱动系统可被布置为减速器,其中行星架驱动元件提供输入,并且外从动环齿轮提供输出。
驱动系统可被布置为加速器,其中行星架驱动元件提供输出,并且外驱动环齿轮提供输入。
第一直径可大于第二直径。
第一直径可小于第二直径。
根据本发明的另一方面,提供了包括辊的驱动系统,每个辊具有第一直径的第一部分和第二直径的第二部分。第一固定外环和第二固定外环被布置成与每个辊的相应第一部分滚动接触,第一固定外环和第二固定外环被对称地布置在外驱动环或外从动环的每一侧上。外驱动环或外从动环被布置成与每个辊的相应第二部分滚动接触。每个辊的至少第一部分是渐缩的,或者每个辊的至少第二部分是渐缩的。
每个行星辊的第一部分和第二部分可以是渐缩的。
每个行星辊的第二部分可包括轴对称渐缩的表面或齿轮。
外驱动环或外从动环可包括轴对称部件,优选地与每个行星辊的第二部分的轴对称渐缩表面滚动接触。
固定外环和第二固定外环可彼此连接,优选地经由驱动系统的轴向通孔。
驱动系统可包括太阳轮驱动器,优选地被布置成与行星辊滚动接触。
每个行星辊的第二部分可包括轴对称渐缩的表面或齿轮。太阳轮驱动器可包括轴对称部件,优选地与每个行星辊的第二部分的轴对称渐缩表面滚动接触。
驱动系统可被布置为减速器,其中太阳轮驱动器提供输入,并且外从动环提供输出。
驱动系统可被布置为加速器,其中太阳轮驱动器提供输出,并且外驱动环提供输入。
驱动系统还可包括浮动太阳轮。浮动太阳轮可被布置成与每个行星辊的相应第二部分滚动接触。太阳轮驱动器可被布置成与每个行星辊的相应第一部分滚动接触。
驱动系统还可包括浮动太阳轮。浮动太阳轮可被布置成与每个行星辊的相应第一部分滚动接触。太阳轮驱动器可被布置成与每个行星辊的相应第二部分滚动接触。
驱动系统还可包括行星架驱动元件。行星架驱动元件可被布置成与行星辊一起围绕可由外驱动环或外从动环限定的轴线旋转。
驱动系统可被布置为减速器,其中行星架驱动元件提供输入,并且外从动环提供输出。
驱动系统可被布置为加速器,其中行星架驱动元件提供输出,并且外驱动环提供输入。
驱动系统还可包括第一浮动太阳轮,优选地被布置成与每个行星辊的相应第一部分滚动接触。驱动系统还可包括第二浮动太阳轮,优选地被布置成与每个行星辊的相应第二部分滚动接触。
第一直径可大于第二直径。
第一直径可小于第二直径。
每个行星辊的第一部分可为齿轮传动。与第一部分滚动接触的元件可为齿轮传动。
每个行星辊的第二部分可为齿轮传动。与第二部分滚动接触的元件可为齿轮传动。
根据本发明的另一个方面,提供了一种制造根据本公开的驱动系统的方法,该方法包括以下步骤:
提供其上具有数据的优选地为非暂态计算机可读存储介质,该数据表示适用于制造根据本公开的驱动系统的三维模型;以及
使用包含在三维模型中的指令来制造根据本公开的驱动系统。
增材制造工艺,诸如3D打印,可用于制造根据本公开的驱动系统的一个或多个元件。
根据本发明的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,优选地为非暂态计算机可读存储介质,其上具有表示适用于制造根据本公开的驱动系统的三维模型的数据。
装置和方法的这些方面和其他方面在权利要求书中阐述。
附图说明
现在将参考附图以示例的方式描述实施方案,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
图1是示例性辊驱动器的剖视等距图。
图2是图1的辊驱动器的另一个剖视等距图,示出了使用轴向取向层的辊驱动部件的示例性构造。
图3是用于图1的辊驱动器的示例性小齿轮。
图4是又一个示例性辊驱动器的剖面侧视图。
图5是图4的辊驱动器的等距图,其中移除了外壳的轴向板。
图6是对应于图5视图的视图,但是其中也移除了两个行星。
图7是对应于图5视图的视图,还具有侧面剖视平面。
图8示出了图4的辊驱动的轴向剖视图,其中除了一个行星之外的所有行星都被移除。
图9示出了图4的辊驱动器的另一个轴向剖视图,其中除了一个行星之外的所有行星都被移除。
图10示出了标记有图8的剖切平面的侧视图。
图11示出了标记有图9的剖切平面的侧视图。
图12示出了具有行星架和自由旋转太阳轮环的辊驱动器的实施方案。
具体实施方式
在一个实施方案中,公开了一种设备,该设备用于通过圆周运动传输功率,同时提供高旋转速度比以及与旋转速度比大致成比例的扭矩倍增(节省减去各种损耗诸如摩擦)的可选项。一个优选的实施方案经由行星辊和太阳轮辊输入端将扭矩从固定构件传递到输出构件。该装置还可被构造成具有中空的太阳轮辊,以用于诸如机器人和仿生关节等应用中的线缆接入。
辊驱动器10的实施方案在图1至图3中示出。该实施方案具有固定外壳构件12和输出外壳构件14。在所示实施方案中,输出外壳构件14具有用于连接到输出端的输出法兰18,并且固定外壳构件12具有用于连接到某个物体或结构(未示出)的固定法兰16,输出端相对于该物体或结构被驱动。法兰16、18各自连接到多个环,固定法兰16连接到固定外壳构件12的固定环20,并且输出法兰18连接到输出外壳构件14的输出环22。可存在与所示不同数量的环,并且输出外壳构件和固定外壳构件中的一个或两个也可具有少至一个环。两个外壳构件上的多个环,当存在时,有助于部件的轴向对准。在所示实施方案中,固定法兰16和输出法兰18受到法兰之间的干扰被限制在相对旋转运动的范围内。在所示实施方案中,轴向最外环为输出外壳构件14的输出环22,但是另选地,轴向最外环可为固定外壳构件12的固定环20。在进一步的替代方案中,在一个轴向方向上更远的环可以是一个轴向构件的环,并且在另一个轴向方向上更远的环可以是另一个轴向构件的环。在一个优选的实施方案中,如图所示,环的布置在反射下沿轴向对称。
固定环20和输出环22与行星24(在本文档中也称为小齿轮)接合。小齿轮24包括邻近不同部件或经由不同方式(例如,齿轮、牵引)接触相同部件的部分30。邻近输出环22的部分的直径与邻近固定环20的部分不同,以使得行星24的行星运动相对于固定环20而驱动输出环22。在本文档中,“直径”是指行星的齿轮部分的节距直径和牵引部分的滚动直径。任一部分可小于其余部分;反转哪个较小,则反转输出的运动方向。
到辊驱动器10的输入可由太阳轮32提供。太阳轮可与小齿轮与输出环接合的部分接合,或者其可与小齿轮与固定环接合的部分接合。在所示实施方案中,太阳轮32与小齿轮与输出环接合的部分接合,也是在该实施方案中,输出环在直径上小于小齿轮与固定环接合的部分。可提供一个或多个浮动太阳轮环34以与小齿轮不与太阳轮32接合的部分接合。提供浮动太阳轮环34以减小对行星的扭转力,但是也可省略。
优选地,至少一个固定环20为齿轮传动,并且至少一个输出环22为齿轮传动,并且齿轮环与小齿轮的对应齿轮部分啮合。这使得辊驱动器10能够处理比牵引表面更高的扭矩。在所示实施方案中,在轴向最内固定环和两个轴向最内输出环处存在齿轮接口36。在所示实施方案中,轴向外环与小齿轮部分具有牵引接口38。牵引表面用作集成减速器/轴承的辊轴承。
太阳轮32可经由齿轮表面或牵引表面或两者与小齿轮24交接。如果太阳轮32使用小齿轮的至少一组部分上的齿轮表面与小齿轮24交接,并且固定外壳构件和输出外壳构件中的至少一个构件还具有与小齿轮的齿轮接口,则齿轮接口可一起间隔开小齿轮24,以使得不需要行星架来周向地间隔开齿轮。
在小齿轮具有齿轮表面的情况下,通常所有配对表面将为齿轮传动,并且在小齿轮具有牵引表面的情况下,通常所有配对表面将为牵引表面。
为了易于构造,固定法兰16可使用布置在固定环20的延伸部44之间的固定外壳构件间隔件40来形成,并且输出法兰18可使用布置在固定环22的延伸部46之间的输出外壳构件间隔件42来形成,如图2所示。同样,为了构造简单,太阳轮32可使用布置在太阳轮环50之间的间隔件48来形成。
为了构造简单,小齿轮24可形成在段52中。
垫片也可放置在轴向间隔开的部件之间以调节元件的轴向定位,如关于图4至图11进一步所述。间隔件40、42、48可任选地具有可选择的宽度以便用作垫片。齿轮和支承表面也可任选地轴向渐缩,如关于图4至图11进一步所述。
如图3所示,段52可一起固定在公共轴54上,以使得每个小齿轮可用作一个部件。例如,螺栓56可用于向段52施加轴向压缩,以致使段由于段52之间的摩擦而作为一个部件移动。段52可通过低成本方式诸如通过挤出来制造。段52可例如分别对应于上述不同直径的部分,如图2所示。直径的差异未在图3中示出,但是将会存在。当将段52一起栓在小齿轮上时,具有齿轮表面的小齿轮的一个或多个部分可在相反的旋转方向上偏置以占据齿隙。这可以完成,例如通过在一个方向上旋转致动器,同时收紧一半小齿轮上的贯穿螺栓,并且在相反方向上旋转,同时收紧另一半小齿轮上的贯穿螺栓。
例如,可使用螺旋齿轮。在一个实施方案中,对称相对的部分可具有用于交叉缝效应的相反螺旋角的齿轮,该交叉缝效应在没有行星架的情况下提供轴向定心。图3示出了小齿轮24的部分上具有齿轮的示例性布置的小齿轮24。在端部处为不具有齿轮齿的支承表面58。在轴向中心处为中心齿轮表面60,该中心齿轮表面可包括直齿轮或螺旋齿轮。在中心的相反侧上是螺旋齿轮表面62和64,齿轮表面62和64具有相反卷绕的螺旋齿轮。
上述辊驱动器10可与连接到太阳轮32的电动马达(未示出)组合。
以上描述针对具有固定环齿轮和输出环齿轮以及太阳轮输入端的辊驱动器。外壳构件中哪个是“固定”而哪个是“输出端”是相对的,并且包括被固定的第一外壳构件和作为输出端的第二外壳构件的描述或权利要求还包括被固定的第二外壳构件和作为输出端的第一外壳构件。
用如图所示的相同结构,辊驱动器10也可用作加速器,具有太阳轮输出端和输入端以及固定外壳构件。驱动器还可由内向外径向转动,作为具有输出端和固定太阳轮构件以及外环输入端的减速器,或者作为具有输入端和固定太阳轮构件以及外环输出端的加速器。
图12示出了具有行星架66和浮动太阳轮齿轮68的辊驱动器的实施方案。任选地,行星架66而不是太阳轮70可用作到行星的输入。在这种情况下,太阳轮70是附加的浮动太阳轮。行星架被布置成与行星辊一起围绕由驱动系统例如由外驱动环或外从动环限定的轴线旋转。
图4至图11示出了具有集成电动马达和渐缩齿轮的辊驱动器100。图4示出了剖面侧视图,图5示出了等距图,其中移除了外壳的轴向板,并且图6示出了图5的视图,其中也移除了两个行星。图7示出了具有侧面剖视平面的图5的视图。图8示出了轴向剖视图,其中除了一个行星之外的所有行星都被移除,并且图9示出了另一个轴向剖视图,其中除了一个行星之外的所有行星都被移除。图10示出了标记有图8的剖切平面的侧视图,并且图11示出了标记有图9的剖切平面的侧视图。
如图4所示,辊驱动器100具有外壳102,该外壳包括轴向板104,该轴向板由限定轴向通孔108的径向内部外壳表面106连接。在该实施方案中,径向内部外壳表面包括电动马达的定子110。电动马达的转子112由定子驱动并且连接到太阳轮齿轮114。太阳轮齿轮由被垫片118轴向分开的两个渐缩部分116形成。太阳轮齿轮与行星120啮合。行星120可由多个段形成。这可以图1至图3所示的方式实现,但是在该实施方案中,行星120各自被形成为具有轴向通孔122的一体件。在该实施方案中,行星120的齿轮包括轴向中心齿轮124和轴向外齿轮126。如图所示,轴向中心齿轮124与太阳轮齿轮114啮合,但是太阳轮齿轮可另选地进一步被间隔开以与轴向外齿轮126啮合。
轴向中心齿轮124与输出环齿轮128啮合。输出环齿轮128可由垫片130分开。固定环齿轮132连接到轴向板104,并且与轴向外齿轮126啮合。在所示实施方案中,轴向外齿轮126以比轴向中心齿轮124的锥度更小的角度渐缩。
与渐缩齿轮啮合的所有齿轮的锥度可与渐缩齿轮的锥度对应和相反。
轴向可调节的垫片可与轴向锥度结合使用以消除齿隙间隙。可施加垫片以调节任一个元件相对于轴向中心平面或彼此的相对轴向位置。为了保持对称性,一般不期望改变横跨中心平面的元件的轴向位置。
轴向中心齿轮124的直径与轴向外齿轮126不同,以致使输出环齿轮128与固定环齿轮132的差动。
在所示实施方案中,输出轴承134任选地设置在输出环齿轮128与固定环齿轮132之间,并且输入轴承136任选地设置在转子112与定子110之间。
马达还可用作发电机,在这种情况下,输出环齿轮128向辊驱动器提供输入并且太阳轮齿轮114提供辊驱动器的输出以转动发电机。
在图10中,标记8的线指示图8的剖视平面,并且在图11中,标记9的线指示图9的剖视平面。
本文所述的驱动系统和/或其部件的任一个实施方案可通过自动制造的方式和方法来制造。此类方式和方法包括材料移除技术,和增材制造技术以及系统,也称为3D打印。此类技术一般需要待制造产品的计算机可读模型以创建,并且从该虚拟3D模型,计算机可导出指令集以指示材料移除系统(诸如计算机控制的机械加工中心)或增材制造系统(诸如3D打印机),以制造产品。技术人员将会知晓此类系统,因此本文不再详细描述其功能的细节。具有不同属性的不同材料可更好地适于增材制造技术或材料移除技术,但是两者都一般从3D模型开始并且从模型生成指令以控制3D打印机或材料移除装置(通常称为CNC-计算机数控-机械加工装置)。此类装置广泛可用,并且在本文中不是为了效率而描述,但是对于此类制造技术和设备的技术人员而言将是熟知的。用于生成制造指令的合适3D模型可以是通用3D CAD(计算机辅助设计)文件,并且可被认为是适用于生成指令以用于制造产品的计算机程序产品。此类模型可由3D打印软件、CNC软件或3D打印机装置解释或适用于它们,以便制造产品。
在不脱离权利要求书所涵盖的内容的情况下,可以对这里描述的实施方案进行非实质性修改。
在权利要求书中,词语“包括”以其包含性含义使用,并且不排除存在其他元素。权利要求特征之前的不定冠词“一”和“一个”不排除存在多于一个特征。这里描述的各个特征中的每一个可以在一个或多个实施方案中使用,并且由于仅在这里描述,将不被解释为对由权利要求书限定的所有实施方案是必不可少的。

Claims (67)

1.一种驱动系统,所述驱动系统包括:
行星辊阵列,每个行星辊具有第一齿轮部分和第二齿轮部分以及无齿轮部分,所述第一齿轮部分具有第一直径,所述第二齿轮部分具有第二直径;
固定外环齿轮,所述固定外环齿轮被布置成与每个行星辊的所述相应第一齿轮部分啮合;
外驱动环齿轮或外从动环齿轮,所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮被布置成与每个行星辊的所述相应第二齿轮部分啮合;和太阳轮,所述太阳轮被布置成与所述行星辊齿轮接触或滚动接触;并且
所述太阳轮以及所述固定外环齿轮和所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮中的至少一者被布置成与所述行星辊的无齿轮部分滚动接触。
2.根据权利要求1所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述第一齿轮部分包括一个或多个第一齿轮段,并且所述第二齿轮部分包括一个或多个第二齿轮段,所述一个或多个第一齿轮段和所述一个或多个第二齿轮段沿每个相应辊的长度交替。
3.根据权利要求2所述的驱动系统,其中所述一个或多个第一齿轮段是多个第一齿轮段,所述第一齿轮段包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的驱动系统,其中所述一个或多个第二齿轮段是多个第二齿轮段,所述第二齿轮段包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动系统,其中所述外环驱动环齿轮或外环从动环齿轮包括由间隔件分开的多个外环驱动齿轮元件或外环从动齿轮元件。
6.根据权利要求5所述的驱动系统,其中所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮具有与每个辊的所述第一齿轮部分或所述第二齿轮部分的所述至少两个段齿轮接触的对应段,所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮的所述对应段相对于彼此轴向可调节。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动系统,其中所述固定外环齿轮包括由间隔件分开的多个固定外环齿轮元件。
8.根据权利要求7所述的驱动系统,其中所述固定外环齿轮具有与每个辊的所述第一齿轮部分或所述第二齿轮部分的所述至少两个段齿轮接触的对应段,所述固定外环齿轮的所述对应段相对于彼此轴向可调节。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动系统,其中所述太阳轮包括由间隔件分开的多个太阳轮元件。
10.根据权利要求9所述的驱动系统,其中所述太阳轮具有与每个辊的所述第一齿轮部分或所述第二齿轮部分的所述至少两个段齿轮接触的对应段,所述太阳轮的所述对应段相对于彼此轴向可调节。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的驱动系统,其中所述驱动系统为轴对称。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括浮动太阳轮环,所述浮动太阳轮环被布置成与每个行星辊的所述相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触,所述太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括浮动太阳轮环,所述浮动太阳轮环被布置成与每个行星辊的所述相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触,所述太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为减速器,其中所述太阳轮提供输入,并且所述外从动环提供输出。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为加速器,其中所述太阳轮提供输出,并且所述外驱动环齿轮提供输入。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括行星架驱动元件,所述行星架驱动元件被布置成与所述行星辊一起围绕由所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮限定的轴线旋转。
17.根据权利要求16所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为减速器,其中所述行星架驱动元件提供输入,并且所述外从动环齿轮提供输出。
18.根据权利要求16所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为加速器,其中所述行星架驱动元件提供输出,并且所述外驱动环齿轮提供输入。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的驱动系统,其中所述第一直径大于所述第二直径。
20.根据权利要求1至18中任一项所述的驱动系统,其中所述第一直径小于所述第二直径。
21.一种驱动系统,所述驱动系统包括:
行星辊阵列,每个行星辊具有第一齿轮部分和第二齿轮部分,所述第一齿轮部分具有第一直径,所述第二齿轮部分具有第二直径,每个行星辊由轴向布置的段形成,所述段被固定以一起旋转;
固定外环齿轮,所述固定外环齿轮被布置成与每个行星辊的所述相应第一齿轮部分啮合;
外驱动环齿轮或外从动环齿轮,所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮被布置成与每个行星辊的所述相应第二齿轮部分啮合;和
太阳轮,所述太阳轮被布置成与所述行星辊齿轮接触或滚动接触。
22.根据权利要求21所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述段被固定到相应的轴向轴。
23.根据权利要求22所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述段通过由所述轴上的螺栓轴向压缩而被固定到所述相应的轴向轴。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述段通过挤出而形成。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的驱动系统,其中每个辊还包括无齿轮部分。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的驱动系统,其中每个行星辊的每个段对应于所述相应行星辊的相应部分。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述第一齿轮部分包括一个或多个第一齿轮段,并且所述第二齿轮部分包括一个或多个第二齿轮段,所述一个或多个第一齿轮段和所述一个或多个第二齿轮段沿每个相应辊的长度交替。
28.根据权利要求27所述的驱动系统,其中所述一个或多个第一齿轮段是多个第一齿轮段,所述第一齿轮段包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
29.根据权利要求26或权利要求27所述的驱动系统,其中所述一个或多个第二齿轮段是多个第二齿轮段,所述第二齿轮段包括具有不同螺旋角的螺旋齿轮的段。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的驱动系统,其中所述外环驱动环齿轮或外环从动环齿轮包括由间隔件分开的多个外环驱动齿轮元件或外环从动齿轮元件。
31.根据权利要求30所述的驱动系统,其中所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮具有与每个辊的所述第一齿轮部分或所述第二齿轮部分的所述至少两个段齿轮接触的对应段,所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮的所述对应段相对于彼此轴向可调节。
32.根据权利要求21至31中任一项所述的驱动系统,其中所述固定外环齿轮包括由间隔件分开的多个固定外环齿轮元件。
33.根据权利要求32所述的驱动系统,其中所述固定外环齿轮具有与每个辊的所述第一齿轮部分或所述第二齿轮部分的所述至少两个段齿轮接触的对应段,所述固定外环齿轮的所述对应段相对于彼此轴向可调节。
34.根据权利要求21至33中任一项所述的驱动系统,其中所述太阳轮包括由间隔件分开的多个太阳轮元件。
35.根据权利要求34所述的驱动系统,其中所述太阳轮具有与每个辊的所述第一齿轮部分或所述第二齿轮部分的所述至少两个段齿轮接触的对应段,所述太阳轮的所述对应段相对于彼此轴向可调节。
36.根据权利要求21至35中任一项所述的驱动系统,其中所述驱动系统为轴对称。
37.根据权利要求21至36中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括浮动太阳轮环,所述浮动太阳轮环被布置成与每个行星辊的所述相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触,所述太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
38.根据权利要求21至36中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括浮动太阳轮环,所述浮动太阳轮环被布置成与每个行星辊的所述相应第一齿轮部分齿轮接触或滚动接触,所述太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第二齿轮部分齿轮接触或滚动接触。
39.根据权利要求21至38中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为减速器,其中所述太阳轮提供输入,并且所述外从动环提供输出。
40.根据权利要求21至38中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为加速器,其中所述太阳轮提供输出,并且所述外驱动环齿轮提供输入。
41.根据权利要求21至38中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括行星架驱动元件,所述行星架驱动元件被布置成与所述行星辊一起围绕由所述外驱动环齿轮或外从动环齿轮限定的轴线旋转。
42.根据权利要求41所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为减速器,其中所述行星架驱动元件提供输入,并且所述外从动环齿轮提供输出。
43.根据权利要求41所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为加速器,其中所述行星架驱动元件提供输出,并且所述外驱动环齿轮提供输入。
44.根据权利要求21至43中任一项所述的驱动系统,其中所述第一直径大于所述第二直径。
45.根据权利要求21至43中任一项所述的驱动系统,其中所述第一直径小于所述第二直径。
46.一种驱动系统,所述驱动系统包括:
行星辊阵列,每个行星辊具有第一直径的第一部分和第二直径的第二部分;
第一固定外环和第二固定外环,所述第一固定外环和所述第二固定外环被布置成与每个行星辊的所述相应第一部分滚动接触,所述固定外环和所述第二固定外环被对称地布置在所述外驱动环或外从动环的每一侧上;
外驱动环或外从动环,所述外驱动环或外从动环被布置成与每个行星辊的所述相应第二部分滚动接触;以及
每个行星辊的渐缩的至少所述第一部分,或者每个行星辊的渐缩的至少所述第二部分。
47.根据权利要求46所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述第一部分和所述第二部分两者是渐缩的。
48.根据权利要求46或权利要求47所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述第二部分包括轴对称渐缩的表面或齿轮。
49.根据权利要求48所述的驱动系统,其中所述外驱动环或外从动环包括与每个行星辊的所述第二部分的所述轴对称渐缩表面滚动接触的轴对称部件。
50.根据权利要求46至49中任一项所述的驱动系统,其中所述固定外环和所述第二固定外环经由所述驱动系统的轴向通孔彼此连接。
51.根据权利要求46至50中任一项所述的驱动系统,其中所述驱动系统包括被布置成与所述行星辊滚动接触的太阳轮驱动器。
52.根据权利要求51所述的驱动系统,其中每个行星辊的所述第二部分包括轴对称渐缩的表面或齿轮,并且所述太阳轮驱动器包括与每个行星辊的所述第二部分的所述轴对称渐缩表面滚动接触的轴对称部件。
53.根据权利要求51或权利要求52所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为减速器,其中所述太阳轮驱动器提供输入,并且所述外从动环提供输出。
54.根据权利要求51至53中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为加速器,其中所述太阳轮驱动器提供输出,并且所述外驱动环提供输入。
55.根据权利要求51至54中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括浮动太阳轮,所述浮动太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第二部分滚动接触,所述太阳轮驱动器被布置成与每个行星辊的所述相应第一部分滚动接触。
56.根据权利要求51至54中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括浮动太阳轮,所述浮动太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第一部分滚动接触,所述太阳轮驱动器被布置成与每个行星辊的所述相应第二部分滚动接触。
57.根据权利要求46至50中任一项所述的驱动系统,其中所述驱动系统还包括行星架驱动元件,所述行星架驱动元件被布置成与所述行星辊一起围绕由所述外驱动环或外从动环限定的轴线旋转。
58.根据权利要求57所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为减速器,其中所述行星架驱动元件提供输入,并且所述外从动环提供输出。
59.根据权利要求57所述的驱动系统,所述驱动系统被布置为加速器,其中所述行星架驱动元件提供输出,并且所述外驱动环提供输入。
60.根据权利要求57至59中任一项所述的驱动系统,所述驱动系统还包括第一浮动太阳轮和第二浮动太阳轮,所述第一浮动太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第一部分滚动接触,所述第二浮动太阳轮被布置成与每个行星辊的所述相应第二部分滚动接触。
61.根据权利要求46至60中任一项所述的驱动系统,其中所述第一直径大于所述第二直径。
62.根据权利要求46至60中任一项所述的驱动系统,其中所述第一直径小于所述第二直径。
63.根据权利要求46至62中任一项所述的驱动系统,其中所述第一部分为齿轮传动,并且与所述第一部分滚动接触的元件为齿轮传动。
64.根据权利要求46至63中任一项所述的驱动系统,其中所述第二部分为齿轮传动,并且与所述第二部分滚动接触的元件为齿轮传动。
65.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统的方法,所述方法包括以下步骤:
提供计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上具有表示适用于制造所述驱动系统的三维模型的数据;以及
使用包含在所述三维模型中的指令来制造所述驱动系统。
66.根据权利要求65所述的方法,其中增材制造工艺,诸如3D打印,用于制造所述驱动系统。
67.一种计算机可读存储介质,优选地为非暂态计算机可读存储介质,其上具有表示适用于制造根据权利要求1至64中任一项所述的驱动系统的三维模型的数据。
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