CN113236724B - 惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构 - Google Patents

Abstract

惯性力平衡式三点接触叠滚‑直线运动传动机构，包括十字联轴器、卡轴、凸轮导轨组和叠锥滚轮组；十字联轴器的轴线沿水平方向延伸，十字联轴器、保持架、凸轮导轨组和执行机构同轴设置；十字联轴器从左至右分为圆轴段和十字轴段，十字轴段上设有四个相位差90度的轴向翼缘，翼缘单面同侧设有滚针槽，滚针槽上装配有直排滚针，卡轴通过直排滚针与十字联轴器接触传动；卡轴上安装有凸轮导轨组，叠锥滚轮组安装于保持架上，并由保持架外的高压油压紧在凸轮导轨组上。本发明将电机旋转式工作转化为平动直线往复运动使传动机构形成一种新型传动方式，具有结构新颖紧凑、体积小、重量轻、传动高效、无间隙的优点。

Description

惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构

技术领域

本发明涉及液压机构，尤其涉及惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构。

背景技术

液体传动已广泛应用于各个工业领域的技术装备上，如机械制造、车辆、建筑、矿山、冶金、军用、船舶、石化、农林等机械。我国工业发展迅速，对液压传动机构的要求也日渐提高，传统的传动机构由于运动方式、尺寸等因素的限制，已经满足不了高速、重载、稳定和轻量化的需求。

传统的液压传动机构呈一维运动模式，无法高效满足各类运动情况并且其在传动运动中存在间隙，使传动过程产生噪声影响高速运行时机构的稳定性；其结构中滑动摩擦副较多，运行过程中零件磨损严重，发热量大，影响机构的使用寿命和耐久度。由于传统传动机构中存在大量摩擦副，零件的配合精密度较高，其材料、加工精度、热处理要求也较高，且对油污敏感，因此生产维护的成本和要求均较高，价格昂贵。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种惯性力平衡式三点接触叠滚- 直线运动传动机构。

本发明采用的技术方案是：惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，包括十字联轴器、卡轴、凸轮导轨组和叠锥滚轮组；

所述十字联轴器的轴线沿水平方向延伸，十字联轴器、保持架、凸轮导轨组和执行机构同轴设置；十字联轴器从左至右分为圆轴段和十字轴段，圆轴段上设有挡圈凹槽，十字轴段上设有四个相位差90 度的轴向翼缘，十字轴段的四个翼缘单面同侧设有滚针槽，滚针槽上安装有直排滚针；

所述卡轴底部单侧设置滑道，滑道与直排滚针接触，四个卡轴两两一组分为第一组卡轴、第二组卡轴，每组中的两个卡轴均关于十字联轴器的轴线对称；第一组卡轴、第二组卡轴通过直排滚针与十字联轴器接触传动；

所述凸轮导轨组包括第一凸轮组和第二凸轮组，第一凸轮组包括呈左右设置的第一凸轮导轨和第三凸轮导轨，第二凸轮组包括呈左右设置的第二凸轮导轨和第四凸轮导轨；第一凸轮导轨和第三凸轮导轨通过锁扣结构与第一组卡轴相配合，第二凸轮导轨和第四凸轮导轨通过锁扣结构与第二组卡轴相配合；

第一组卡轴上自左向右依次设有第一锁扣结构、第二锁扣结构、第一凸台结构和第二凸台结构；第一个锁扣结构高于第二锁扣结构，第一个锁扣结构嵌入第一凸轮导轨并与之配合，第二锁扣结构嵌入第三凸轮导轨并与之配合；第一凸台结构、第二凸台结构等高，第一凸台结构、第二凸台结构分别与执行机构中两个同心环转子嵌合；

第二组卡轴上自左向右依次设有第三锁扣结构、第四锁扣结构、第三凸台结构、第四凸台结构和第五凸台结构；第三锁扣结构嵌入第二凸轮导轨并与之配合，第四锁扣结构嵌入第四凸轮导轨并与之配合；第四凸台结构呈梯形且与执行机构中部嵌合，第三凸台结构、第五凸台结构等高且对执行机构进行轴向限位；

所述第一凸轮导轨、第二凸轮导轨、第三凸轮导轨和第四凸轮导轨在轴线方向的投影呈圆环状，第一凸轮导轨的内径略大于第二凸轮导轨的外径，第四凸轮导轨的内径略大于第三凸轮导轨的外径；第一凸轮导轨、第四凸轮导轨朝向相对的轴向端面均设有第一导轨曲面，第二凸轮导轨、第三凸轮导轨朝向相对的轴向端面均设有第二导轨曲面；第一导轨曲面、第二导轨曲面均为等加等减速曲面，等加速等减速曲面包含6个波峰和6个波谷；第一凸轮导轨、第四凸轮导轨的内环壁均设有用于与卡轴装配的第一方形槽；第二凸轮导轨、第三凸轮导轨的内环壁均设有与用于与卡轴装配的第二方形槽；

第一凸轮导轨、第二凸轮导轨上的等加速等减速曲面周向呈30 度相位差，第三凸轮导轨和第四凸轮导轨上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差；第一凸轮导轨与第四凸轮导轨的导轨曲面相向布置，第一凸轮导轨的第一导轨曲面上的波峰与第四凸轮导轨的第一导轨曲面上的波谷相对应；第二凸轮导轨与第三凸轮导轨的第二导轨曲面相向布置，即第二凸轮导轨的第二导轨曲面上的波峰与第三凸轮导轨的第二导轨曲面上的波谷相对应；

第一导轨曲面、第二导轨曲面之间设有叠锥滚轮组，第一导轨曲面、第二导轨曲面与同侧对应的叠锥滚轮组接触配合产生轴向反向往复运动，带动卡轴进行往复运动，两个运动组件在反向运动过程中产生的惯性力相互抵消；

所述叠锥滚轮组安装于保持架上，并由保持架外的高压油压紧在凸轮导轨组上；所述保持架呈圆筒状，其壁面周向交替均布有12个锥形孔，相邻两个锥形孔的轴心线关于保持架的径向截面成一定倾角且倾斜角度相反；锥形孔内安装有锥滚轮单元，12个锥滚轮单元两两接触、交错排布，相互压紧形成叠锥滚轮环，叠锥滚轮组各圆锥顶点同心；锥滚轮单元贴合在凸轮导轨组上，与第一导轨曲面、第二导轨曲面相适配。

进一步，所述锥滚轮单元包括轴套、组合垫圈、密封圈、活塞轴、推力轴承、碟簧、深沟球轴承、卡簧和滚轮体，滚轮体安装在锥形孔内，滚轮体的外壁为锥面；滚轮体的中心设有空腔，空腔内安装有活塞轴；活塞轴的外端安装有轴套，轴套与组合垫圈嵌套配合，轴套两侧设有外螺纹，保持架的锥形孔内设有与轴套相配合的内螺纹，活塞轴与轴套之间设有碟簧；锥滚轮单元由螺纹和弹簧压紧，并由碟簧提供预紧力来消除间隙；

活塞轴分为下半活塞轴和上半活塞轴，下半活塞轴的长度大于上半活塞轴的长度；推力轴承固定于上半活塞轴外，通过滚轮体台肩压紧推力轴承从而压紧滚轮体；深沟球轴承安装在上半活塞轴的下侧；下半活塞轴上设有卡簧槽，卡簧槽内安装有卡簧。

进一步，所述活塞轴的剖面呈Y型，上半活塞轴呈圆环柱状，下半活塞轴呈圆柱状，上半活塞轴的环壁厚度小于下半活塞轴的直径；上半活塞轴上设有用于安装密封圈的凹槽。

进一步，所述滑道与直排滚针之间设有耐磨衬片。

进一步，所述滑道的外表面覆盖有耐磨层。

本发明的有益效果是：

1)凸轮导轨具有六周期的凸轮曲面，应用于液压泵，可实现每转6冲程的吸排油。在相同排量和行程的情况下，减小了活塞横截面积，使凸轮导轨和锥滚轮所受力减小，易实现高负载。

2)较传统传动机构，本发明可根据不同的曲面参数，对导轨的路径进行不同的规划，进而得到不同的运动规律，如多项式运动规律：一次多项式运动规律、二次多项式运动规律，五次多项式运动规律；又或者三角函数运动规律：余弦加速度运动规律，正弦加速度运动规律。

3)叠滚轮具有补偿导轨磨损间隙的作用；锥滚轮单元的轴向固定通过碟簧提供预紧力的机械压紧方式实现(也可以使用高压油静压支或磁力支承实现)，具有自适应能力，随着排油压力的上升，锥滚轮的压紧也会更加牢靠，使力分配更加均匀，易实现高负载。

4)较传统柱塞泵，采用锥滚轮和凸轮导轨相配合的形式来抵消卡轴等结构件往复运动时产生的惯性力，减小泵体工作时的机械振动，减小流量脉动。

5)本发明可以代替如曲轴连杆滑块(活塞)机构、偏心轮机构、曲线滑槽机构、凸轮弹簧机构等往复运动机构；两组卡轴右端连接的可以是刚体内的活塞和同心环结构，气缸(油缸)阀门机构等执行机构。

6)可根据不同的执行机构在卡轴处设置不同的连接结构：如凸台结构、螺纹等结构以满足要求。

7)滚轮导轨副、滚针滑道副以及柱塞、活塞副在油液中得到润滑，减小了摩擦，延长了使用寿命。

附图说明

图1为传动机构无保持架结构示意图；

图2为传动机构有保持架和执行机构(举例)结构示意图；

图3为十字联轴器结构示意图；

图4为十字联轴器安装直排滚针后的左视图；

图5为十字联轴器安装直排滚针后的结构示意图；

图6为卡轴组的结构示意图；

图7为第一组卡轴的结构示意图；

图8为第二组卡轴的结构示意图；

图9为凸轮导轨组的结构示意图；

图10为外凸轮导轨的结构示意图；

图11为内凸轮导轨的结构示意图；

图12为锥滚轮单元的爆炸图；

图13为锥滚轮单元截面图；

图14为保持架的结构示意图；

图15为传动机构带执行机构的剖视图；

附图标记说明：1、十字联轴器；1A、十字轴段；1B、圆周段； 1C、轴向翼缘；1D、挡圈凹槽；1E、滚针槽；1F、直排滚针；2、卡轴；3、凸轮导轨组；4、叠锥滚轮组；5、保持架；6、执行机构；2A、第一组卡轴；21A、第一锁扣结构；21B、第二锁扣结构；21C、第一凸台结构；21D、第二凸台结构；21E、滑道；2B、第二组卡轴；22A、第三锁扣结构；22B、第四锁扣结构；22C、第三凸台结构；22D、第四凸台结构；22E、第三凸台结构；23、第一凸轮导轨；24、第二凸轮导轨；25、第三凸轮导轨；26、第四凸轮导轨；27A、第一导轨曲面；27B、第一方形槽；27C、第一凸轮导轨、第四凸轮导轨的内环壁； 28A、第二导轨曲面；28B、第二方形槽；28C、第二凸轮导轨、第三凸轮导轨的内环壁；30、锥滚轮单元；30A、轴套；30B、组合垫圈； 30C、密封圈；30D、活塞轴；30E、推力轴承；30F、碟簧；30G、深沟球轴承；30H、卡簧；30I、滚轮体；31A、滚轮体的外壁；31B、滚轮体台肩；31C、空腔；31D、卡簧槽；31E、下半活塞轴；31F、上半活塞轴；31G、外螺纹；5A、保持架内锥形孔；5B、内螺纹；6A、活塞转子；6B、同心环转子。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，包括十字联轴器1、卡轴2、凸轮导轨组3和叠锥滚轮组4；

所述十字联轴器1的轴线沿水平方向延伸，十字联轴器1、保持架5、凸轮导轨组3和执行机构6同轴设置；十字联轴器1从左至右分为圆轴段1B和十字轴段1A，圆轴段1B上设有挡圈凹槽1D，十字轴段1A上设有四个相位差90度的轴向翼缘1C，十字轴段1A的四个翼缘1C单面同侧设有滚针槽1E，滚针槽1E上安装有直排滚针1F；

所述卡轴2底部单侧设置滑道21E，滑道21E与直排滚针1F接触，所述滑道21E与直排滚针1F之间设有耐磨衬片，减少滑道的磨损，或对卡轴滑道进行渗碳渗氮等热处理方式提高卡轴滑道的机械性能；四个卡轴2两两一组分为第一组卡轴2A、第二组卡轴2B，每组中的两个卡轴2均关于十字联轴器1的轴线对称；第一组卡轴2A、第二组卡轴2B通过直排滚针1F与十字联轴器1接触传动；

所述凸轮导轨组3包括第一凸轮组和第二凸轮组，第一凸轮组包括呈左右设置的第一凸轮导轨23和第三凸轮导轨25，第二凸轮组包括呈左右设置的第二凸轮导轨24和第四凸轮导轨26；第一凸轮导轨 23和第三凸轮导轨25通过锁扣结构与第一组卡轴2A相配合，第二凸轮导轨24和第四凸轮导轨26通过锁扣结构与第二组卡轴2B相配合；

第一组卡轴2A上自左向右依次设有第一锁扣结构21A、第二锁扣结构21B、第一凸台结构21C和第二凸台结构21D；第一个锁扣结构21A高于第二锁扣结构21B，第一个锁扣结构21A嵌入第一凸轮导轨23并与之配合，第二锁扣结构21B嵌入第三凸轮导轨25并与之配合；第一凸台结构21C、第二凸台结构21D等高，第一凸台结构21C、第二凸台结构21D分别与执行机构6中两个同心环转子6B嵌合；

第二组卡轴2B上自左向右依次设有第三锁扣结构22A、第四锁扣结构22B、第三凸台结构22C、第四凸台结构22D和第五凸台结构 22E；第三锁扣结构22A嵌入第二凸轮导轨24并与之配合，第四锁扣结构22B嵌入第四凸轮导轨26并与之配合；第四凸台结构22D呈梯形且与执行机构6中部嵌合，第三凸台结构22C、第五凸台结构22E 等高且对执行机构6进行轴向限位；

所述第一凸轮导轨23、第二凸轮导轨24、第三凸轮导轨25和第四凸轮导轨26在轴线方向的投影呈圆环状，第一凸轮导轨23的内径略大于第二凸轮导轨24的外径，第四凸轮导轨26的内径略大于第三凸轮导轨25的外径；第一凸轮导轨23、第四凸轮导轨26朝向相对的轴向端面均设有第一导轨曲面27A，第二凸轮导轨24、第三凸轮导轨25朝向相对的轴向端面均设有第二导轨曲面28A；第一导轨曲面 27A、第二导轨曲面28A均为等加等减速曲面，等加速等减速曲面包含6个波峰和6个波谷；第一凸轮导轨23、第四凸轮导轨26的内环壁27C均设有用于与卡轴2装配的第一方形槽27B；第二凸轮导轨24、第三凸轮导轨25的内环壁28C均设有与用于与卡轴2装配的第二方形槽28B；

第一凸轮导轨23、第二凸轮导轨24上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差，第三凸轮导轨25和第四凸轮导轨26上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差；第一凸轮导轨23与第四凸轮导轨26 的导轨曲面相向布置，第一凸轮导轨23的第一导轨曲面27A上的波峰与第四凸轮导轨26的第一导轨曲面27A上的波谷相对应；第二凸轮导轨24与第三凸轮导轨25的第二导轨曲面28A相向布置，即第二凸轮导轨24的第二导轨曲面28A上的波峰与第三凸轮导轨25的第二导轨曲面28A上的波谷相对应；

第一导轨曲面27A、第二导轨曲面28A之间设有叠锥滚轮组4，第一导轨曲面27A、第二导轨曲面28A与同侧对应的叠锥滚轮组4接触配合产生轴向反向往复运动，带动卡轴2进行往复运动，两个运动组件在反向运动过程中产生的惯性力相互抵消；

所述叠锥滚轮组4安装于保持架5上，并由保持架5外的高压油压紧在凸轮导轨组3上；所述保持架5呈圆筒状，其壁面周向交替均布有12个锥形孔5A，相邻两个锥形孔5A的轴心线关于保持架5的径向截面成一定倾角且倾斜角度相反；锥形孔5A内安装有锥滚轮单元30，12个锥滚轮单元30两两接触、交错排布，相互压紧形成叠锥滚轮环，叠锥滚轮组4各圆锥顶点同心；锥滚轮单元30贴合在凸轮导轨组3上，与第一导轨曲面27A、第二导轨曲面28A相适配。

所述锥滚轮单元30包括轴套30A、组合垫圈30B、密封圈30C、活塞轴30D、推力轴承30E、碟簧30F、深沟球轴承30G、卡簧30H 和滚轮体30I，滚轮体30I安装在锥形孔5A内，滚轮体30I的外壁31A 为锥面；滚轮体30I的中心设有空腔31C，空腔31C内安装有活塞轴 30D；活塞轴30D的外端安装有轴套30A，轴套30A与组合垫圈30B 嵌套配合，轴套30A两侧设有外螺纹31G，保持架的锥形孔内设有与轴套相配合的内螺纹5B，活塞轴30D与轴套30A之间设有碟簧30F；锥滚轮单元30由螺纹和弹簧压紧，并由碟簧30F提供预紧力来消除间隙；

活塞轴30D分为下半活塞轴31E和上半活塞轴31F，上半活塞轴 31F呈圆环柱状，下半活塞轴31E呈圆柱状，下半活塞轴31E的长度大于上半活塞轴31F 的长度，上半活塞轴31F的环壁厚度小于下半活塞轴31E的直径；推力轴承30E固定于上半活塞轴31F 外，通过滚轮体台肩31B压紧推力轴承30E从而压紧滚轮体30I；深沟球轴承30G 安装在上半活塞轴31F的下侧；下半活塞轴31E上设有卡簧槽31D，卡簧槽31D内安装有卡簧30H；上半活塞轴31F上设有用于安装密封圈的凹槽。

本实施例的工作原理：

十字联轴器在高速电机的牵引下转动，十字联轴器的十字轴段通过直排滚针与四个卡轴接触转动。卡轴被锁扣结构完全约束于内外凸轮导轨上，以相同的转速随内外凸轮导轨旋转。所述凸轮导轨组的轨道为等加速等减速曲面，在叠锥滚轮组的约束下，凸轮导轨组在进行周向转动带动叠滚轮组转动，由于叠滚轮组的限位作用使凸轮导轨产生直动进而带动卡轴进行直动，最后由卡轴带动执行机构作轴向平移运动。所述凸轮导轨组中同侧的凸轮导轨，即第一、第二凸轮导轨，第三、第四凸轮导轨，设有6个波峰与6个波谷，在周向相位上相差 30°。所述凸轮导轨组中异侧的凸轮导轨，即第一、第三凸轮导轨，第二、第四凸轮导轨，设有6个波峰与6个波谷，在周向相位上保持一致。

本实例的执行机构由活塞转子6A和同心环转子6B组成，两个转子都可以在上述的叠锥滚轮定子组件上沿着圆周布置的锥滚轮做旋转运动，同时由于导轨曲面变化规律的存在，活塞转子的活塞和同心衬套转子的同心衬套会发生轴向的往复运动。活塞转子和同心衬套转子在空间上可以无干涉的叠加组合在一起，并且它们的导轨圆周角相位置错开90度。当两个转子同时在锥滚轮组上一起运动时，它们在轴向就会有相对的位置移动，并且运动规律总是一起相互靠近或者一起相互远离。本实施例中的执行机构6仅是众多机构连接方式的一种，后端改变接口可以连接各种执行机构。

本发明因其在工作时有两个维度的运动且在直线往复运动的途中可以实现惯性力平衡，并每个滚子与周围都有且仅有三点接触，故命名为惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构。双自由度运动原理的应用，将电机旋转式工作转化为平动直线往复运动使传动机构形成一种新型传动方式，具有结构新颖紧凑、体积小、重量轻、传动高效、无间隙的优点。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，其特征在于：包括十字联轴器(1)、卡轴(2)、凸轮导轨组(3)和叠锥滚轮组(4)；

所述十字联轴器(1)的轴线沿水平方向延伸，十字联轴器(1)、保持架(5)、凸轮导轨组(3)和执行机构(6)同轴设置；十字联轴器(1)从左至右分为圆轴段(1B)和十字轴段(1A)，圆轴段(1B)上设有挡圈凹槽(1D)，十字轴段(1A)上设有四个相位差90度的轴向翼缘(1C)，十字轴段(1A)的四个翼缘(1C)单面同侧设有滚针槽(1E)，滚针槽上安装有直排滚针(1F)；

所述卡轴(2)底部单侧设置滑道(21E)，滑道(21E)与直排滚针(1F)接触，四个卡轴(2)两两一组分为第一组卡轴(2A)、第二组卡轴(2B)，每组中的两个卡轴(2)均关于十字联轴器(1)的轴线对称；第一组卡轴(2A)、第二组卡轴(2B)通过直排滚针(1F)与十字联轴器(1)接触传动；

所述凸轮导轨组(3)包括第一凸轮组和第二凸轮组，第一凸轮组包括呈左右设置的第一凸轮导轨(23)和第三凸轮导轨(25)，第二凸轮组包括呈左右设置的第二凸轮导轨(24)和第四凸轮导轨(26)；第一凸轮导轨(23)和第三凸轮导轨(25)通过锁扣结构与第一组卡轴(2A)相配合，第二凸轮导轨(24)和第四凸轮导轨(26)通过锁扣结构与第二组卡轴(2B)相配合；

第一组卡轴(2A)上自左向右依次设有第一锁扣结构(21A)、第二锁扣结构(21B)、第一凸台结构(21C)和第二凸台结构(21D)；第一个锁扣结构(21A)高于第二锁扣结构(21B)，第一个锁扣结构(21A)嵌入第一凸轮导轨(23)并与之配合，第二锁扣结构(21B)嵌入第三凸轮导轨(25)并与之配合；第一凸台结构(21C)、第二凸台结构(21D)等高，第一凸台结构(21C)、第二凸台结构(21D)分别与执行机构(6)中两个同心环转子(6B)嵌合；

第二组卡轴(2B)上自左向右依次设有第三锁扣结构(22A)、第四锁扣结构(22B)、第三凸台结构(22C)、第四凸台结构(22D)和第五凸台结构(22E)；第三锁扣结构(22A)嵌入第二凸轮导轨(24)并与之配合，第四锁扣结构(22B)嵌入第四凸轮导轨(26)并与之配合；第四凸台结构(22D)呈梯形且与执行机构(6)中部嵌合，第三凸台结构(22C)、第五凸台结构(22E)等高且对执行机构(6)进行轴向限位；

所述第一凸轮导轨(23)、第二凸轮导轨(24)、第三凸轮导轨(25)和第四凸轮导轨(26)在轴线方向的投影呈圆环状，第一凸轮导轨(23)的内径略大于第二凸轮导轨(24)的外径，第四凸轮导轨(26)的内径略大于第三凸轮导轨(25)的外径；第一凸轮导轨(23)、第四凸轮导轨(26)朝向相对的轴向端面均设有第一导轨曲面(27A)，第二凸轮导轨(24)、第三凸轮导轨(25)朝向相对的轴向端面均设有第二导轨曲面(28A)；第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)均为等加等减速曲面，等加速等减速曲面包含6个波峰和6个波谷；第一凸轮导轨(23)、第四凸轮导轨(26)的内环壁(27C)均设有用于与卡轴(2)装配的第一方形槽(27B)；第二凸轮导轨(24)、第三凸轮导轨(25)的内环壁(28C)均设有与用于与卡轴(2)装配的第二方形槽(28B)；

第一凸轮导轨(23)、第二凸轮导轨(24)上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差，第三凸轮导轨(25)和第四凸轮导轨(26)上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差；第一凸轮导轨(23)与第四凸轮导轨(26)的导轨曲面相向布置，第一凸轮导轨(23)的第一导轨曲面(27A)上的波峰与第四凸轮导轨(26)的第一导轨曲面(27A)上的波谷相对应；第二凸轮导轨(24)与第三凸轮导轨(25)的第二导轨曲面(28A)相向布置，即第二凸轮导轨(24)的第二导轨曲面(28A)上的波峰与第三凸轮导轨(25)的第二导轨曲面(28A)上的波谷相对应；

第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)之间设有叠锥滚轮组(4)，第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)与同侧对应的叠锥滚轮组(4)接触配合产生轴向反向往复运动，带动卡轴(2)进行往复运动，两个运动组件在反向运动过程中产生的惯性力相互抵消；

所述叠锥滚轮组(4)安装于保持架(5)上，并由保持架(5)外的高压油压紧在凸轮导轨组(3)上；所述保持架(5)呈圆筒状，其壁面周向交替均布有12个锥形孔(5A)，相邻两个锥形孔(5A)的轴心线关于保持架(5)的径向截面成一定倾角且倾斜角度相反；锥形孔(5A)内安装有锥滚轮单元(30)，12个锥滚轮单元(30)两两接触、交错排布，相互压紧形成叠锥滚轮环，叠锥滚轮组(4)各圆锥顶点同心；锥滚轮单元(30)贴合在凸轮导轨组(3)上，与第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)相适配。

2.如权利要求1所述的惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，其特征在于：所述锥滚轮单元(30)包括轴套(30A)、组合垫圈(30B)、密封圈(30C)、活塞轴(30D)、推力轴承(30E)、碟簧(30F)、深沟球轴承(30G)、卡簧(30H)和滚轮体(30I)，滚轮体(30I)安装在锥形孔(5A)内，滚轮体(30I)的外壁(31A)为锥面；滚轮体(30I)的中心设有空腔(31C)，空腔(31C)内安装有活塞轴(30D)；活塞轴(30D)的外端安装有轴套(30A)，轴套(30A)与组合垫圈(30B)嵌套配合，轴套(30A)两侧设有外螺纹(31G)，保持架的锥形孔内设有与轴套相配合的内螺纹(5B)，活塞轴(30D)与轴套(30A)之间设有碟簧(30F)；锥滚轮单元(30)由螺纹和弹簧压紧，并由碟簧(30F)提供预紧力来消除间隙；

活塞轴(30D)分为下半活塞轴(31E)和上半活塞轴(31F)，下半活塞轴(31E)的长度大于上半活塞轴(31F )的长度；推力轴承(30E)固定于上半活塞轴(31F )外，通过滚轮体台肩(31B)压紧推力轴承(30E)从而压紧滚轮体(30I)；深沟球轴承(30G)安装在上半活塞轴(31F)的下侧；下半活塞轴(31E)上设有卡簧槽(31D)，卡簧槽(31D)内安装有卡簧(30H)。

3.如权利要求2所述的惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，其特征在于：所述活塞轴(30D)的剖面呈Y型，上半活塞轴(31F)呈圆环柱状，下半活塞轴(31E)呈圆柱状，上半活塞轴(31F)的环壁厚度小于下半活塞轴(31E)的直径；上半活塞轴(31F)上设有用于安装密封圈的凹槽。

4.如权利要求1所述的惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，其特征在于：所述滑道(21E)与直排滚针(1F)之间设有耐磨衬片。

5.如权利要求1所述的惯性力平衡式三点接触叠滚-直线运动传动机构，其特征在于：所述滑道(21E)的外表面覆盖有耐磨层。

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