CN216975682U - 传动机构 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种传动机构,其包括壳体装置、偏心轴、法兰装置、第一外齿轮、第二外齿轮、同步连接盘、同步连接结构、输出连接盘和输出连接结构。偏心轴上设有第一偏心部和第二偏心部。第一外齿轮套设在偏心轴的第一偏心部上并配置为随第一偏心部的转动而运动。第二外齿轮套设在偏心轴的第二偏心部上并配置为随第二偏心部的转动而运动。同步连接盘被配置为通过同步连接结构将第一外齿轮和第二外齿轮彼此连接,并使第一外齿轮和第二外齿轮能够相对于彼此独立地进行偏心平动。输出连接盘围绕偏心轴设置。本申请的传动机构具有结构简单、无需设置行星架,连接部件数量少、传动链短、容易实现高精度传动的优点。
Description
技术领域
本申请涉及传动机构。
背景技术
传统偏心传动机构大多采用结构相同的两片外齿轮,其分别布置在偏心量相等,偏心方向180°对称布置的偏心轴上,并且需要通过行星架输出两片外齿轮的转速和偏心扭矩,行星架穿过两片外齿轮。行星架的刚性差,结构复杂,对高精度需求的减速器,对孔的位置精度要求极高,加工难度大,结构复杂。
实用新型内容
本申请的示例性实施例可以解决上述问题。本申请提供了一种传动机构,其包括壳体装置、偏心轴、法兰装置、第一外齿轮、第二外齿轮、同步连接盘、同步连接结构、输出连接盘和输出连接结构。所述壳体装置固定不动。所述偏心轴上设有第一偏心部和第二偏心部,所述第一偏心部和第二偏心部偏心量相同且偏心方向相反。所述法兰装置被配置为可以旋转。所述第一外齿轮套设在所述偏心轴的所述第一偏心部上并配置为随所述第一偏心部的转动而运动。所述第二外齿轮套设在所述偏心轴的所述第二偏心部上并配置为随所述第二偏心部的转动而运动。所述同步连接盘围绕所述偏心轴设置,并布置在所述第一外齿轮以及所述第二外齿轮之间,所述同步连接盘被配置为通过所述同步连接结构将所述第一外齿轮和所述第二外齿轮彼此连接,并使所述第一外齿轮和所述第二外齿轮能够相对于彼此独立地进行偏心平动。所述输出连接盘围绕所述偏心轴设置。其中,所述壳体装置和所述法兰装置中的一者与所述第一外齿轮和所述第二外齿轮啮合,并且其中,所述输出连接盘通过所述输出连接结构将第一外齿轮与所述壳体装置和所述法兰装置中的另一者相连接,并使得所述第一外齿轮能够相对于所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者直线运动。
根据上述传动机构,所述同步连接结构包括第一组同步连接结构和第二组同步连接结构。其中,所述第一组同步连接结构配置为将所述第一外齿轮与所述同步连接盘相连接,并使得所述第一外齿轮与所述同步连接盘之间产生相对的直线运动。其中,所述第二组同步连接结构配置为将所述第二外齿轮与所述同步连接盘相连接,并使得所述第二外齿轮与所述同步连接盘之间产生相对的直线运动。并且其中,所述第一组同步连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构,所述第二组同步连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构。
根据上述传动机构,所述第一组同步连接结构和所述第二组同步连接结构配置为使得所述第一外齿轮和所述同步连接盘之间的相对直线运动的方向与所述第二外齿轮和所述同步连接盘之间的相对直线运动的方向相垂直。
根据上述传动机构,所述输出连接结构包括第一组输出连接结构和第二组输出连接结构。其中,所述第一组输出连接结构配置为将所述第一外齿轮与所述输出连接盘相连接,并使得所述第一外齿轮和所述输出连接盘之间能够产生相对直线运动。其中,所述第二组输出连接结构配置为将所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者与所述输出连接盘相连接,并使得所述输出连接盘与所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者之间能够产生相对的直线运动。并且其中,所述第一组输出连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构,所述第二组输出连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构。
根据上述传动机构,所述第一组输出连接结构和所述第二组输出连接结构配置为使得所述第一外齿轮与所述输出连接盘之间的相对直线运动的方向和所述输出连接盘与所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者之间的相对直线运动的方向相垂直。
根据上述传动机构,所述线性滑块机构由滑块和滑槽形成。
根据上述传动机构,所述线性轴承机构由滑块、滑槽和设置在所述滑块和所述滑槽之间的滚柱形成。
根据上述传动机构,所述壳体装置包括筒状主体和壳体端盖,所述筒状主体和壳体端盖固定连接。所述法兰装置包括法兰端盖和法兰内齿圈,所述法兰端盖和法兰内齿圈固定连接。其中,所述法兰内齿圈设置在所述筒状主体与所述第一外齿轮和第二外齿轮之间,并配置为与所述第一外齿轮和第二外齿轮啮合,所述壳体端盖围绕所述偏心轴设置,所述输出连接盘通过所述输出连接结构将第一外齿轮与所述壳体端盖相连接。
根据上述传动机构,所述第一外齿轮和第二外齿轮相对于彼此不转动。
根据上述传动机构,所述壳体装置包括筒状主体和壳体端盖,所述筒状主体和壳体端盖固定连接。所述法兰装置包括法兰端盖。其中,所述壳体装置的筒状主体配置为与所述第一外齿轮和第二外齿轮啮合,所述输出连接盘通过所述输出连接结构将第一外齿轮与所述法兰端盖相连接。
根据上述传动机构,所述第一外齿轮和第二外齿轮相对于彼此同步转动。
本申请的传动机构具有结构简单、无需设置行星架,连接部件数量少、传动链短、容易实现高精度传动的优点。
通过考虑下面的具体实施方式、附图和权利要求,本申请的其它的特征、优点和实施例可以被阐述或变得显而易见。此外,应当理解,上述实用新型内容和下面的具体实施方式均为示例性的,并且旨在提供进一步的解释,而不限制要求保护的本申请的范围。然而,具体实施方式和具体实例仅指示本申请的优选实施例。对于本领域的技术人员来说,在本申请的精神和范围内的各种变化和修改将通过该具体实施方式变得显而易见。
附图说明
本申请这些和其它特征和优点可通过参照附图阅读以下详细说明得到更好地理解,在整个附图中,相同的附图标记表示相同的部件,其中:
图1A是根据本申请的一个实施例的传动机构从右向左看过去的立体图;
图1B是图1A所示的传动机构从左向右看过去的立体图;
图1C是图1A所示的传动机构的剖视图;
图2A是图1C所示的偏心轴的立体图;
图2B是图2A所示的偏心轴的侧视图;
图2C是图2A所示的偏心轴的偏心距放大图;
图3A是图1C所示的输入端盖、输出连接盘和第一外齿轮的立体爆炸图;
图3B是图1C所示的第一外齿轮、同步连接盘和第二外齿轮连接方式的立体爆炸图;
图4A是图1C所示的第一外齿轮的立体图;
图4B是图4A所示的第一外齿轮的侧视图;
图5A是图1C所示的第二外齿轮的立体图;
图5B是图5A所示的第二外齿轮的剖视图;
图6是图1C所示的输入端盖的立体图;
图7A是图1C所示的输出连接盘的立体图;
图7B是图1C所示的输出连接盘的剖视图;
图8A是图1C所示的同步连接盘的立体图;
图8B是图1C所示的同步连接盘的剖视图;
图9是图1C所示的法兰内齿圈的立体图;
图10是图1C所示的法兰端盖的立体图;
图11是图1C所示的输出端盖的立体图;
图12是图1C所示的筒状主体的立体图;
图13A是图1C所示的传动机构的竖向轴向剖视图;
图13B是图13A所示的A-A剖视图;
图13C是图13A所示的B-B剖视图;
图14A是同步连接结构和/或输出连接结构的另一个实施例的立体爆炸图;
图14B是图14A所示的同步连接结构和/或输出连接结构的剖视图;
图15A是根据本申请的另一个实施例的传动机构从右向左看过去的立体图;
图15B是图15A所示的传动机构从左向右看过去的立体图;
图15C是图15A所示的传动机构的剖视图;
图16A是图15C所示的偏心轴的立体图;
图16B是图16A所示的偏心轴的侧视图;
图16C是图16A所示的偏心轴的偏心距放大图;
图17A是图15C所示的第一外齿轮、同步连接盘和第二外齿轮的立体爆炸图;
图17B是图15C所示的第二外齿轮、输出连接盘和法兰端盖的立体爆炸图;
图18是图15C所示的法兰端盖的立体图;
图19A是图15C所示的第一外齿轮的立体图;
图19B是图19A所示的第一外齿轮的侧视图;
图20A是图15C所示的第二外齿轮的立体图;
图20B是图20A所示的第二外齿轮的剖视图;
图21A是图15C所示的输出连接盘的立体图;
图21B是图21A所示的输出连接盘的剖视图;
图22A是图15C所示的同步连接盘的立体图;
图22B是图22A所示的同步连接盘的剖视图;
图23是图15C所示的传动机构的筒状主体的立体图;
图24是图15A所示的输出端盖的立体图;
图25是图15C所示的壳体端盖的立体图;
图26A是图15C所示的传动机构的横向轴向剖视图;
图26B是图26A所示的传动机构的A-A剖视图;
图26C是图26A所示的传动机构的B-B剖视图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是,虽然在本申请中使用表示方向的术语,诸如“左”、“右”、“前”、“后”、“上”、“下”、“内”和“外”等方向或方位性的描述本申请的各种示例结构部分和元件,但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的,基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置,所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在以下的附图中,同样的零部件使用同样的附图号。
图1A是根据本申请的一个实施例的传动机构100从右向左看过去的立体图,图1B是图1A所示的传动机构100从左向右看过去的立体图,图1C是图1A所示的传动机构100的剖视图,以示出传动机构100中的部件。如图1A-1C所示,传动机构100包括壳体装置、偏心轴106、法兰装置、输出连接盘114、同步连接盘115、第一外齿轮112、第二外齿轮116、同步连接结构和输出连接结构(在图1A-1C中被遮挡而看不见)。其中,壳体装置包括固定连接的输出端盖103、筒状主体102和壳体端盖104。壳体装置固定不动。法兰装置包括固定连接的法兰内齿圈108和法兰端盖109。法兰装置被配置为可以旋转。第一外齿轮112与第二外齿轮116在偏心轴106上相对于偏心轴106的中心轴线对称地偏心布置,并且都与法兰内齿圈108啮合。同步连接盘115布置在第二外齿轮116与第一外齿轮112之间,并通过同步连接结构连接第二外齿轮116与第一外齿轮112。通过同步连接盘115和同步连接结构的连接,第一外齿轮112与第二外齿轮116形成同步外齿轮组。输出连接盘114布置在第一外齿轮112与壳体端盖104之间,并通过输出连接结构将同步外齿轮组中的第一外齿轮112与壳体端盖104连接。输出连接结构配置为使得第一外齿轮112在偏心轴106的驱动下只相对于壳体端盖104平动,而不旋转。同步连接结构配置为使得第一外齿轮112与第二外齿轮116在旋转方向的运动达到同步,但是可以相对于彼此独立地进行偏心平动。由于第一外齿轮112不能旋转,因此第二外齿轮116也不能旋转,由此,在本实施例中,由第一外齿轮112和第二外齿轮116形成的同步外齿轮组是不旋转的。但是同步外齿轮组中的第一外齿轮112和第二外齿轮116是能够相对于彼此独立地进行偏心平动的,因此能够在偏心轴106与法兰装置之间传输动力。
下面结合图2A-14B详述传动机构100中的各部件的具体结构:
图2A-2C示出了图1C中的偏心轴106的具体结构,其中图2A是偏心轴106的立体图,图2B是偏心轴106的侧视图,图2C是偏心轴106的偏心距放大图。如图2A-2C所示,偏心轴106包括偏心轴本体。其大致为圆柱体,并具有偏心轴中心轴线X1。驱动机构能够驱动偏心轴106绕其偏心轴中心轴线X1转动。作为一个示例,驱动机构为电机。
偏心轴106上设有偏心量相同,但偏心方向相反的第一偏心部212和第二偏心部214。第一偏心部212为相对于偏心轴106的中心轴线X1偏心设置的圆环形。第一偏心部212形成半径为D1的圆周面,具有中心轴线N1。中心轴线N1距离偏心轴中心轴线X1的距离为偏心量d。第二偏心部214为相对于偏心轴106的偏心轴中心轴线X1偏心设置的圆环形。第二偏心部214形成半径为D2的圆周面,具有中心轴线N2。中心轴线N2距离偏心轴中心轴线X1的距离为偏心量d。第一偏心部212的中心轴线N1和第二偏心部214的中心轴线N2相对于偏心轴106的中心轴线X1是对称的。当偏心轴106绕其偏心轴中心轴线X1旋转时,第一偏心部212的中心轴线N1和第二偏心部214的中心轴线N2均围绕偏心轴中心轴线X1旋转。
此外,偏心轴106上还设有第一隔离部213和第二隔离部215。其中,第一隔离部213设置在第一偏心部212的右侧,并且第二隔离部215设置在第一偏心部212和第二偏心部214之间,从而能够在轴向方向上设置空间以分别布置输出连接盘114和同步连接盘115。
图3A是图1C所示的第一外齿轮112、输出连接盘114和壳体端盖104的立体爆炸图。输出连接盘114通过输出连接结构将第一外齿轮112与壳体端盖104连接,从而使得第一外齿轮112能够相对于壳体端盖104直线运动。其中,输出连接结构包括第一组输出连接结构310和第二组输出连接结构320,第一组输出连接结构310用于将壳体端盖104与输出连接盘114相连接,并使得输出连接盘114与壳体端盖104之间能够产生相对的直线运动,所述第二组输出连接结构320用于将第一外齿轮112与输出连接盘114相连接,并使得第一外齿轮112和输出连接盘114之间能够产生相对的直线运动。
图3B是图1C所示的第二外齿轮116、同步连接盘115和第一外齿轮112的立体图。同步连接盘115通过同步连接结构将第二外齿轮116和第一外齿轮112彼此连接,并使第二外齿轮116和第一外齿轮112相对于彼此独立地进行偏心平动。其中,同步连接结构包括第一组同步连接结构330和第二组同步连接结构340,第一组同步连接结构330能够将第一外齿轮112和同步连接盘115相连接,并使得第一外齿轮112与同步连接盘115之间产生相对的直线运动,第二组同步连接结构340能够将同步连接盘115和第二外齿轮116相连接,并使得同步连接盘115与第二外齿轮116之间产生相对的直线运动。
图4A和4B示出了图1C中的第一外齿轮112的具体结构,其中,图4A是第一外齿轮112的立体图,图4B是第一外齿轮112的侧视图。如图4A-4B所示,第一外齿轮112包括第一外齿轮本体402。第一外齿轮本体402大致为环形,并且具有一定厚度。第一外齿轮本体402具有中心轴线N1,其外周具有第一外齿412,用于与法兰内齿圈108相啮合。更具体地说,当第一外齿轮112运动时,第一外齿412的至少一部分能够与法兰内齿圈108相啮合。第一外齿轮本体402的右侧设有两个第一凸出部422,左侧设有两个第二凸出部432。两个第一凸出部422从第一外齿轮本体402的右侧沿中心轴线N1向右延伸形成,两个第二凸出部432从第一外齿轮本体402的左侧沿中心轴线N1向左延伸形成。两个第一凸出部422分别设置在中心轴线N1的前方和后方,并且关于中心轴线N1对称布置。两个第二凸出部432分别设置在中心轴线N1的上方和下方,并且关于中心轴线N1对称布置。换句话说,两个第一凸出部422和两个第二凸出部432围绕中心轴线N1相互间隔开地布置,并且相邻的两个第一凸出部422和第二凸出部432之间成90°布置。
图5A和5B示出了图1C中的第二外齿轮116的具体结构,其中,图5A是第二外齿轮116的立体图,图5B是第二外齿轮116的剖视图。如图5A-5B所示,第二外齿轮116包括第二外齿轮本体502。第二外齿轮本体502大致为环形,并且具有一定厚度。第二外齿轮本体502具有中心轴线N2,其外周具有第二外齿512,用于与法兰内齿圈108相啮合。更具体地说,当第二外齿轮116运动时,第二外齿512的至少一部分能够与法兰内齿圈108相啮合。第二外齿轮本体502的右侧设有两个第四凸出部542。两个第四凸出部542从第二外齿轮本体502的右侧沿中心轴线N2向右延伸形成。两个第四凸出部542分别设置在中心轴线N2的上方和下方,并且关于中心轴线N2对称布置。
图6是图1C所示的壳体端盖104的立体图,如图6所示,壳体端盖104包括壳体端盖本体602。壳体端盖本体602大致为环形,并且具有一定厚度。壳体端盖本体602具有壳体端盖中心轴线X2,其左侧设有两个第三凸出部612。两个第三凸出部612从壳体端盖本体602的左侧沿壳体端盖104中心轴线X2向左延伸形成。两个第三凸出部612分别设置在壳体端盖104中心轴线X2的上方和下方,并且关于壳体端盖中心轴线X2对称布置。
图7A和7B示出了图1C中的输出连接盘114的具体结构,其中,图7A是输出连接盘114的立体图,图7B是输出连接盘114的剖视图。如图7A-7B所示,输出连接盘114大致为盘状,其具有中心孔702,并具有输出连接盘中心轴线M1。中心孔702的径向尺寸大于偏心轴106上的第一隔离部213的径向尺寸,从而使得输出连接盘114能够通过中心孔702套在偏心轴106的第一隔离部213上,并且在传动机构100的装配状态下、以及在输出连接盘114和偏心轴106的运动过程中,输出连接盘114不与偏心轴106接触。输出连接盘114上还设有分别用于接收第一凸出部422的两个第一凹入部714、以及分别用于接收第三凸出部612的两个第三凹入部712。第一凹入部714和第三凹入部712均沿输出连接盘114的轴向贯穿输出连接盘114。在周向方向上,两个第三凹入部712和两个第一凹入部714均匀间隔设置。
结合图3A所示可知,两个第三凸出部612和两个第三凹入部712形成第一组输出连接结构310,其能够将第一外齿轮112和输出连接盘114相连接,并使得第一外齿轮112和输出连接盘114之间能够产生相对直线运动。两个第一凸出部422和两个第一凹入部714形成第二组输出连接结构320,其能够将输出连接盘114和壳体端盖104相连接,并使得输出连接盘114和壳体端盖104之间能够产生相对的直线运动。通过设置第一组输出连接结构310和第二组输出连接结构320,能够使第一外齿轮112和输出连接盘114之间的相对直线运动的方向与输出连接盘114和壳体端盖104之间的相对直线运动的方向相垂直。在一些实施例中,第一组输出连接结构310和第二组输出连接结构320分别为线性滑块机构,该线性滑块机构由第一组输出连接结构310/第二组输出连接结构320中的凸出部所构成的滑块和凹入部所构成的滑槽相配合而形成的。
更具体而言,结合图7A、7B和图13B所示,形成第一组输出连接结构310的第三凸出部612和第三凹入部712分别构成线性滑块机构中的滑块和滑槽,第三凸出部612能够在第三凹入部712中相对于第三凹入部712沿着第一方向(在图13B中为如箭头BH所示的上下方向)进行直线运动,但是不能相对于第三凹入部712沿着与第一方向相垂直的第二方向(在图13B中为如箭头BW所示的左右方向)直线运动。为此,第三凸出部612大体为方块状,其具有沿着第一方向BH延伸的一对短边和大体上沿着第二方向BW延伸的一对长边。第三凹入部712也形成为大体方块状,并且也具有沿着第一方向BH延伸的一对短边和大体上沿着第二方向BW延伸的一对长边。第三凸出部612沿第一方向延伸BH延伸的一对短边的尺寸H1小于第三凹入部712沿第一方向BH延伸的一对短边的尺寸H2,但是第三凸出部612沿第二方向延伸的一对长边的尺寸W1则与第三凹入部712沿第二方向延伸的一对长边的尺寸W2大体相等。由此,第三凸出部612和第三凹入部712构成线性滑块机构,其中,第三凹入部712的一对短边限定滑槽,而第三凸出部612构成沿着该滑槽移动的滑块。经由该线性滑块机构,第三凸出部612能够相对于第三凹入部712沿着第一方向BH进行直线运动,并从而使得与第三凸出部612相连的壳体端盖104与设置有第三凹入部712的输出连接盘114之间能够产生沿第一方向BH的相对直线运动。此外,第三凸出部612和第三凹入部712的尺寸还设置为,使得壳体端盖104与输出连接盘114之间的相对直线运动的距离与偏心轴106上的两个偏心部的偏心量相关联。
仍然结合图7A、7B和图13B所示,形成第二组输出连接结构320的第一凸出部422和第一凹入部714的结构分别与第三凸出部612和第三凹入部712的结构相类似,所不同的是,第一凸出部422相对于第三凸出部612旋转了90度,第一凹入部714相对于第三凹入部712旋转了90度。由此,第一凸出部422能够相对于第一凹入部714沿着第二方向BW进行直线运动,并从而使得与第一凸出部422相连的第一外齿轮112与设置有第一凹入部714的输出连接盘114之间能够产生沿第二方向BW的相对直线运动。并且因此,第一外齿轮112和输出连接盘114之间的相对直线运动的方向与输出连接盘114和壳体端盖104之间的相对直线运动的方向相垂直。
图8A和8B示出了图1C所示的同步连接盘115的具体结构,其中,图8A是同步连接盘115的立体图,图8B是同步连接盘115的剖视图。如图8A-8B所示,同步连接盘115大致为盘状,其具有中心孔802,并具有同步连接盘中心轴线M2。中心孔802的尺寸大于第二隔离部215的尺寸,从而使得同步连接盘115能够通过中心孔802套在偏心轴106的第二隔离部215上,并且在传动机构100的装配状态下、以及在同步连接盘115和偏心轴106的运动过程中,同步连接盘115不与偏心轴106接触。同步连接盘115上还设有分别用于接收两个第二凸出部432的两个第二凹入部812、以及分别用于接收两个第四凸出部542的两个第四凹入部814。第二凹入部812和第四凹入部814均沿同步连接盘115的轴向贯穿同步连接盘115。在周向方向上,两个第二凹入部812和两个第四凹入部814均匀间隔设置。
结合图3B可知,两个第二凸出部432和两个第二凹入部812形成第一组同步连接结构330,其能够将第一外齿轮112和同步连接盘115相连接,并使得第一外齿轮112与同步连接盘115之间产生相对的直线运动。两个第四凸出部542和两个第四凹入部814形成第二组同步连接结构340,其能够将同步连接盘115和第二外齿轮116相连接,并使得同步连接盘115与第二外齿轮116之间产生相对的直线运动。通过设置第一组同步连接结构330和第二组同步连接结构340,能够使第一外齿轮112与同步连接盘115之间的相对直线运动的方向与同步连接盘115与第二外齿轮116之间的相对直线运动的方向相垂直。在一些实施例中,第一组同步连接结构330和第二组同步连接结构340分别为线性滑块机构,该线性滑块机构是由第一组同步连接结构330/第二组同步连接结构340的凸出部和凹入部相配合而形成的。结合图13C所示,第一组同步连接结构330和第二组同步连接结构340分别与第一组输出连接结构310和第二组输出连接结构320相似,在此不赘述。
图9是图1C所示的法兰内齿圈108的立体图。如图9所示,法兰内齿圈108大致为环状,其具有内齿轮中心轴线X3。法兰内齿圈108具有中空部912,其沿轴向贯穿法兰内齿圈108。法兰内齿圈108通过中空部912套设在第一外齿轮112和第二外齿轮116上。法兰内齿圈108的内壁设有第一排内齿902和第二排内齿904,分别用于与第一外齿轮112的第一外齿412和第二外齿轮116的第二外齿512相啮合。作为一个示例,内齿902由滚针形成。
可以理解的是,虽然本申请中法兰内齿圈108的内壁上的第一排内齿902和第二排内齿904分别用于与第一外齿轮112的第一外齿412和第二外齿轮116的第二外齿512相啮合,但在其他示例中,由于第一排内齿902和第二排内齿904的齿数相同,因此第一排内齿902和第二排内齿904也可以是一排沿轴向方向具有较宽尺寸的内齿,用于与第一外齿轮112的第一外齿412和第二外齿轮116的第二外齿512相啮合。
图10是图1C所示的法兰端盖109的立体图。法兰端盖109大致为环状,并具有法兰端盖中心轴线X4。法兰端盖109设置在法兰内齿圈108的左侧,并与法兰内齿圈108相连接。在本申请的实施例中,法兰端盖109与法兰内齿圈108通过螺栓连接。
图11是图1A所示的输出端盖103的立体图。如图11所示,输出端盖103大致为环状,并具有外壳中心轴线X5。输出端盖103具有中空部1012,其沿轴向贯穿输出端盖103。输出端盖103通过中空部1012套设在法兰内齿圈108上。输出端盖103和法兰内齿圈108及筒状主体102相配合,形成第一环状空间,用于安装轴承131(参见图1C)。在本申请的实施例中,输出端盖103与筒状主体102通过螺栓连接。
图12是图1C所示的筒状主体102的立体图。如图12所示,筒状主体102大致为环状,并具有筒状主体中心轴线X6。筒状主体102具有中空部1022,用于容纳法兰内齿圈108,通过轴承131和轴承132将法兰内齿圈108布置在筒状主体102内(参见图1C)。在筒状主体102固定时,法兰内齿圈108可以绕筒状主体中心轴线X6旋转。输出端盖103和法兰内齿圈108及筒状主体102相配合,形成第一环状空间,用于安装连接轴承131。筒状主体102和法兰内齿圈108及壳体端盖104相配合,形成第二环状空间,用于安装连接轴承132。在本申请的实施例中,筒状主体102与壳体端盖104及输出端盖103均通过螺栓连接。
图13A是图1C所示的传动机构100的竖向轴向剖视图。图13B是图13A所示的传动机构100的A-A剖视图,用于示出第一组同步连接结构330以及第二组同步连接结构340中的凸出部和凹入部的具体配合关系,图13C是图13A所示的传动机构100的B-B剖视图,用于示出第一组输出连接结构310以及第二组输出连接结构320中的凸出部和凹入部的具体配合关系。如图13A-13C所示,在传动机构100装配到位时,偏心轴中心轴线X1、壳体端盖中心轴线X2、法兰内齿圈中心轴线X3、法兰端盖中心轴线X4、输出端盖中心轴线X5及筒状主体中心轴向X6共轴设置。第一外齿轮112和第二外齿轮116分别套设在第一偏心部212和第二偏心部214上。输出连接盘114围绕第一隔离部213设置,并且不与第一隔离部213接触。同步连接盘115围绕第二隔离部215设置,并且不与第二隔离部215接触。第一外齿轮112和壳体端盖104通过输出连接盘114连接,第二外齿轮116和第一外齿轮112通过同步连接盘115连接。
第二外齿轮116与第一外齿轮112齿数相同,但与法兰内齿圈108具有齿数差(例如,其齿数差为1),当传动机构100用作减速机构运行时,其动力传递关系大致如下所述:
偏心轴106与驱动机构(未示出)相连接,法兰装置的法兰端盖109与被驱动的装置连接。驱动机构驱动偏心轴106转动。由于壳体端盖104固定,当偏心轴106转动时,第一外齿轮112带动输出连接盘114一起相对于壳体端盖104沿上下方向运动,但第一外齿轮112又相对于输出连接盘114沿前后方向运动,形成第一外齿轮112可以作上、下、前、后方向的平动,但相对于壳体端盖104无法转动的运动模式。
第二外齿轮116和第一外齿轮112通过同步连接盘115连接,当偏心轴106转动时,第一外齿轮112相对于同步连接盘115沿上下方向运动,同时第一外齿轮112带动同步连接盘115一起相对于第二外齿轮116沿前后方向运动,第二外齿轮116相对于同步连接盘115沿前后方向运动,同时第二外齿轮116带动同步连接盘115一起相对于第一外齿轮112沿上下方向运动。由此,第一外齿轮112和第二外齿轮116在偏心轴106的转动时能做独立的上、下、前、后的平动,但无相对旋转。
又由于第一外齿轮112和第二外齿轮116同时与法兰内齿圈108相啮合,当偏心轴106旋转一周时,将带动第一外齿轮112和第二外齿轮116独自作平动一周的同时,由于内外齿的齿数差为一,将共同推动法兰内齿圈108与偏心轴106同方向旋转一个齿,并通过与法兰内齿圈108连接的法兰端盖109将低速动力输出。
该传动机构作为减速机构运行时的减速比的计算方式为:i=n2,其中
n2-n1n2为法兰内齿圈108的齿数,n1为第一外齿轮112和第二外齿轮116的齿数。
图14A和14B示出了线性滑块机构形式的同步连接结构/输出连接结构的另一个实施例,其中,图14A是线性滑块机构形式的同步连接结构/输出连接结构的另一个实施例的立体爆炸图,图14B是图14A所示的同步连接结构/输出连接结构的剖视图。图14A-14B中以第一外齿轮112、第二外齿轮116和同步连接盘115为例对同步连接结构进行介绍,但本领域的技术人员可以理解,输出连接结构也可以利用同样的机构来实现。如图14A-14B所示,同步连接盘115大致为长方体,并且其截面大致呈正方形,其具有大致沿第一方向BH(即图14A中的上下方向)延伸的第一对边缘1411和1413,以及大致沿第二方向BW(即图14A中的前后方向)延伸的第二对边缘1412和1414。第一外齿轮112上设有由两个引导块442所形成的第一滑槽1420。两个引导块442从第一外齿轮本体402的左侧沿中心轴线N1向左延伸形成。两个引导块442分别设置在中心轴线N1的前方和后方,并且关于中心轴线N1对称布置。两个引导块442的相互面对的内侧表面大致沿着第一方向BH延伸,并限定所述第一滑槽1420。第一滑槽1420能够容纳同步连接盘115,并且第一滑槽1420沿第二方向BW的宽度设置为与同步连接盘115的第一对边缘1411和1413之间的距离大致相同,从而使得当同步连接盘115装配到位时,第一外齿轮112能够相对于同步连接盘115沿上下方向(即第一方向BH)直线运动。第二外齿轮116上设有由两个引导块552所形成的第二滑槽1440。两个引导块552从第二外齿轮本体502的右侧沿中心轴线N2向右延伸形成。两个引导块552分别设置在中心轴线N2的上方和下方,并且关于中心轴线N2对称布置。两个引导块552的相互面对的内侧表面大致沿着第二方向BW延伸,并限定所述第二滑槽1440。第二滑槽1440能够容纳同步连接盘115,并且第二滑槽1440沿第一方向BH的宽度设置为与同步连接盘115的第二对边缘1412和1414之间的距离大致相同,从而使得当同步连接盘115装配到位时,第二外齿轮116能够相对于同步连接盘115沿前后方向(即第二方向BW)直线运动。也就是说,在该实施例中,同步连接结构中的第一组同步连接结构和第二组同步连接结构也分别为线性滑块机构,其中,第一组同步连接结构由同步连接盘115所构成的滑块与第一外齿轮112上的第一滑槽1410形成,第二组同步连接结构由同步连接盘115所构成的滑块与第二外齿轮116上的第二滑槽1440形成。
图15A-15C示出了根据本申请的另一个实施例的传动机构1500,其中图15A是传动机构1500的从右向左看过去的立体图,图15B是传动机构1500从左向右看过去的立体图,图15C是传动机构1500的剖视图。如图15A-15C所示,传动机构1500包括壳体装置、法兰装置、偏心轴1506、法兰端盖1509、输出连接盘1514、同步连接盘1515、第一外齿轮1512、第二外齿轮1516、同步连接结构和输出连接结构(在图15A-15C中被遮挡而看不见))。其中,壳体装置包括固定连接的输出端盖1503、筒状主体1502和壳体端盖1504,筒状主体1502包括设置在其内部的内齿。壳体装置固定不动。法兰装置包括法兰端盖1509。法兰端盖1509被配置为可以旋转。于第一外齿轮1512与第二外齿轮1516在偏心轴1506上相对于偏心轴的中心轴线对称地偏心布置,并且都与筒状主体1502的内齿啮合。同步连接盘1515布置在第二外齿轮1516与第一外齿轮1512之间,并通过同步连接结构连接第二外齿轮1516与第一外齿轮1512。通过同步连接盘1515和同步连接结构的连接,第一外齿轮1512与第二外齿轮1516形成同步外齿轮组。输出连接盘1514布置在第一外齿轮1512与法兰端盖1509之间,并通过输出连接结构连接第一外齿轮1512与法兰端盖1509,以使得第一外齿轮1512能够相对于法兰端盖1509直线运动。输出连接结构配置为使得第一外齿轮1512在偏心轴106的驱动下能够相对于法兰端盖1509进行直线运动。同步连接结构配置为使得第一外齿轮1512与第二外齿轮1516在旋转方向的运动达到同步,但是可以相对于彼此独立地进行偏心平动。在本实施例中,由第一外齿轮112和第二外齿轮116形成的同步外齿轮组是同步旋转的。
总得来说,图15A-15C所示的传动机构1500与图1A-1C所示的传动机构100的主要区别在于,传动机构100的同步外齿轮组是与法兰装置啮合的,且输出连接盘将同步外齿轮组与壳体装置连接,而传动机构1500的同步外齿轮组是与壳体装置啮合的,且输出连接盘将同步外齿轮组与法兰装置连接。传动机构1500与传动机构100的相似之处在于,使用了相似的同步连接盘和同步连接结构来实现两个外齿轮之间的连接,使得两个外齿轮在旋转方向上(同步旋转或同步不旋转)同步,但相互独立地进行偏心平动,以及使用了相似的输出连接盘和输出连接结构来实现同步外齿轮组的扭矩的输出。
下面详述传动机构1500中的各部件的具体结构:
图16A-16C示出了图15C中的偏心轴1506的具体结构,其中,图16A是偏心轴1506的立体图,图16B是偏心轴1506的侧视图,图16C是偏心轴1506的偏心距放大图。如图16A-16C所示,偏心轴1506包括偏心轴本体。其大致为圆柱体,并具有偏心轴中心轴线X1。驱动机构能够驱动偏心轴1506绕其偏心轴中心轴线X1转动。作为一个示例,驱动机构为电机。
偏心轴1506上设有偏心量相同,但偏心方向相反的第一偏心部1212和第二偏心部1214。第一偏心部1212为相对于偏心轴1506的中心轴线X1偏心设置的圆环形。第一偏心部1212形成半径为D1的圆周面,具有中心轴线N1。中心轴线N1距离偏心轴中心轴线X1的距离为偏心量d。第二偏心部1214为相对于偏心轴1506的偏心轴中心轴线X1偏心设置的圆环形。第二偏心部1214形成半径为D2的圆周面,具有中心轴线N2。中心轴线N2距离偏心轴中心轴线X1的距离为偏心量d。第一偏心部1212的中心轴线N1和第二偏心部1214的中心轴线N2相对于偏心轴106的中心轴线X1是对称的。当偏心轴1506绕其偏心轴中心轴线X1旋转时,第一偏心部1212的中心轴线N1和第二偏心部1214的中心轴线N2均围绕偏心轴中心轴线X1旋转。
此外,偏心轴1506上还设有第一隔离部1213和第二隔离部1215。其中,第二隔离部1215设置在第一偏心部1212和第二偏心部1214之间,第一隔离部1213设置在第一偏心部1212的左侧,从而能够在轴向方向上设置空间以分别布置输出连接盘1514和同步连接盘1515。
图17A是图15C所示的第一外齿轮1512、同步连接盘1515和第二外齿轮1516的立体爆炸图。同步连接盘1515通过同步连接结构将第一外齿轮1512和第二外齿轮1516彼此连接,并使第一外齿轮1512和第二外齿轮1516相对于彼此独立地进行偏心平动。其中,同步连接结构包括第一组同步连接结构1330和第二组同步连接结构1340,第一组同步连接结构1330能够将第一外齿轮1512和同步连接盘1515相连接,并使得第一外齿轮1512与同步连接盘1515之间产生相对的直线运动,第二组同步连接结构1340能够将同步连接盘1515和第二外齿轮1516相连接,并使得同步连接盘1515与第二外齿轮1516之间产生相对的直线运动。
图17B是图15C所示的第一外齿轮1512、输出连接盘1514和法兰端盖1509的立体爆炸图。输出连接盘1514通过输出连接结构将法兰端盖1509与第一外齿轮1512连接,从而使得第一外齿轮1512能够相对于法兰端盖1509直线运动。其中,输出连接结构包括第一组输出连接结构1310和第二组输出连接结构1320,第一组输出连接结构1310能够将法兰端盖1509和输出连接盘1514相连接,并使得法兰端盖1509和输出连接盘1514之间能够产生相对直线运动,第二组输出连接结构1320能够将输出连接盘1514和第一外齿轮1512相连接,并使得输出连接盘1514和第一外齿轮1512之间能够产生相对的直线运动。
图18是图15C所示的法兰端盖1509的立体图。如图18所示,法兰端盖1509包括法兰端盖本体1802。法兰端盖本体1802大致为环形,并且具有一定厚度。法兰端盖本体1802具有法兰端盖中心轴线X2,其右侧设有两个第一凸出部1804。两个第一凸出部1804从法兰端盖本体1802的右侧沿法兰端盖中心轴线X2向右延伸形成。两个第一凸出部1804分别设置在法兰端盖中心轴线X2的前方和后方,并且关于法兰端盖中心轴线X2对称布置。
图19A和19B示出了图15C中的第一外齿轮1512的具体结构,其中,图19A是第一外齿轮1512的立体图,图19B是第一外齿轮1512的侧视图。如图19A-19B所示,第一外齿轮1512包括第一外齿轮本体1502。第一外齿轮本体1502大致为环形,并且具有一定厚度。第一外齿轮本体1502具有中心轴线N1,其外周具有第一外齿1513,用于与筒状主体1502相啮合。更具体地说,当第一外齿轮1512运动时,第一外齿1513的至少一部分能够与筒状主体1502相啮合。第一外齿轮本体1502的左侧设有两个第二凸出部1532。两个第二凸出部1532从第一外齿轮本体1502的左侧沿中心轴线N2向左延伸形成。两个第二凸出部1532分别设置在中心轴线N2的上方和下方,并且关于中心轴线N1对称布置。第一外齿轮本体1502的右侧设有两个第三凸出部1542。两个第三凸出部1542从第一外齿轮本体1502的右侧沿中心轴线N1向右延伸形成。两个第三凸出部1542分别设置在中心轴线N2的前方和后方,并且关于中心轴线N1对称布置。
图20A和20B示出了图15C中的第二外齿轮1516的具体结构,其中,图20A是第二外齿轮1516的立体图,图20B是第二外齿轮1516的剖视图。如图20A-20B所示,第二外齿轮1516包括第二外齿轮本体1402。第二外齿轮本体1402大致为环形,并且具有一定厚度。第二外齿轮本体1402具有中心轴线N2,其外周具有第二外齿1422,用于与筒状主体1502相啮合。更具体地说,当第二外齿轮1516运动时,第二外齿1422的至少一部分能够与筒状主体1502相啮合。第二外齿轮本体1402的左侧设有两个第四凸出部1432。两个第四凸出部1432从第二外齿轮本体1402的左侧沿中心轴线N2向左延伸形成。两个第四凸出部1432分别设置在中心轴线N2的上方和下方,并且关于中心轴线N2对称布置。
图21A和21B示出了图1C中的输出连接盘1514的具体结构,其中,图21A是输出连接盘1514的立体图,图21B是输出连接盘1514的剖视图。如图21A-21B所示,输出连接盘1514大致为盘状,其具有中心孔1702,并具有输出连接盘中心轴线M1。中心孔1702的径向尺寸大于偏心轴1506上的第一隔离部1213的径向尺寸,从而使得输出连接盘1514能够通过中心孔1702套在偏心轴1506的第一隔离部1213上,并且在传动机构100的装配状态下、以及在输出连接盘1514和偏心轴1506的运动过程中,输出连接盘1514不与偏心轴1506接触。输出连接盘1514上还设有分别用于接收两个第一凸出部1804的两个第一凹入部1712、以及分别用于接收两个第二凸出部1532的两个第二凹入部1714。第一凹入部1712和第二凹入部1714均沿输出连接盘1514的轴向贯穿输出连接盘1514。在周向方向上,两个第一凹入部1712和两个第二凹入部1714均匀间隔设置。
结合图17B可知,两个第一凸出部1804和两个第一凹入部1712形成第一组输出连接结构1310,其能够将法兰端盖1509和输出连接盘1514相连接,并使得法兰端盖1509和输出连接盘1514之间能够产生相对直线运动。两个第二凸出部1532和两个第二凹入部1714形成第二组输出连接结构1320,其能够将输出连接盘1514和第一外齿轮1512相连接,并使得输出连接盘1514和第一外齿轮1512之间能够产生相对的直线运动。通过设置第一组输出连接结构1310和第二组输出连接结构1320,能够使法兰端盖1509和输出连接盘1514之间的相对直线运动的方向与输出连接盘1514和第一外齿轮1512之间的相对直线运动的方向相垂直。在一些实施例中,第一组输出连接结构1310和第二组输出连接结构1320分别为线性轴承机构,该线性轴承机构由第一组输出连接结构1310/第二组输出连接结构1320中的凸出部所构成的滑块、凹入部所构成的滑槽以及设置在滑块和滑槽之间的滚柱相配合而形成的。
更具体而言,结合图18、21A、21B和图26B所示,形成第一组输出连接结构1310的第一凸出部1804和第一凹入部1712分别构成线性轴承机构中的滑块和滑槽,第一组输出连接结构1310还包括设置在第一凸出部1804和第一凹入部1712之间的滚柱2610。第一凸出部1804能够在第一凹入部1712中相对于第一凹入部1712沿着第二方向(在图26B中为如箭头BW所示的左右方向)进行直线运动,但是不能相对于第一凹入部1712沿着与第二方向相垂直的第一方向(在图26B中为如箭头BH所示的上下方向)直线运动。为此,第一凸出部1804大体为块状,其具有沿着第二方向BW延伸的一对短边和大体上沿着第一方向BH延伸的一对长边。第一凹入部1712也形成为大体块状,并且也具有沿着第二方向BW延伸的一对短边和大体上沿着第一方向BH延伸的一对长边。第一凸出部1804沿第二方向BW延伸的一对短边的尺寸W1小于第一凹入部1712沿第二方向BW延伸的一对短边的尺寸W2,并且第一凸出部1804沿第一方向BH延伸的一对长边的尺寸H1也小于第一凹入部1712沿第一方向BH延伸的一对长边的尺寸H2。第一凸出部1804的一对短边分别邻近第一凹入部1712的一对短边,并且在其之间分别设有滚柱2610。由此,第一凸出部1804和第一凹入部1712、以及滚柱2610构成线性轴承机构,其中,第一凹入部1712的一对短边限定滑槽,第一凸出部1804构成滑块,滑块与滑槽之间通过滚柱2610相互接触,从而使得滑块在能够沿着滑槽移动的同时,使得滑块与滑槽之间具有较小的摩擦力。经由该线性滑块机构,第一凸出部1804能够相对于第一凹入部1712沿着第二方向BW进行直线运动,并从而使得与第一凸出部1804相连的法兰端盖1509与设置有第一凹入部1712的输出连接盘1514之间能够产生沿第二方向BW的相对直线运动。
仍然结合图18、21A、21B和图26B所示,形成第二组输出连接结构1320的第二凸出部1532和第二凹入部1714的结构分别与第一凸出部1804和第一凹入部1712的结构相类似,所不同的是,第二凸出部1532相对于第一凸出部1804旋转了90度,第二凹入部1714相对于第一凹入部1712旋转了90度。由此,第二凸出部1532能够相对于第二凹入部1714沿着第一方向BH进行直线运动,并从而使得与第二凸出部1532相连的第一外齿轮1512与设置有第二凹入部1714的输出连接盘1514之间能够产生沿第一方向BH的相对直线运动。并且因此,第一外齿轮1512和输出连接盘1514之间的相对直线运动的方向与输出连接盘1514和法兰端盖1509之间的相对直线运动的方向相垂直。
图22A和22B示出了图15C中的同步连接盘1515的具体结构,其中,图22A是同步连接盘1515的立体图,图22B是同步连接盘1515的剖视图。如图22A-22B所示,同步连接盘1515大致为盘状,其具有中心孔1802,并具有同步连接盘中心轴线M2。中心孔1802的径向尺寸大于第二隔离部1215的径向尺寸,从而使得同步连接盘1515能够通过中心孔1802套在偏心轴1506的第二隔离部1215上,并且在传动机构1500的装配状态下、以及在同步连接盘1515和偏心轴1506的运动过程中,同步连接盘1515不与偏心轴1506接触。同步连接盘1515上还设有分别用于接收两个第三凸出部1542的两个第三凹入部1814、以及分别用于接收两个第四凸出部1432的两个第四凹入部1812。第三凹入部1814和第四凹入部1812均沿同步连接盘1515的轴向贯穿同步连接盘1515。在周向方向上,两个第三凹入部1814和两个第四凹入部1812均匀间隔设置。
结合图17B和图26C可知,两个第三凸出部1542、两个第三凹入部1814以及设置在第三凸出部1542和第三凹入部1814之间的滚柱2620形成第一组同步连接结构1330,其能够将第一外齿轮1512和同步连接盘1515相连接,并使得第一外齿轮1512与同步连接盘1515之间产生相对的直线运动。两个第四凸出部1432、两个第四凹入部1812以及设置在第四凸出部1432和第四凹入部1812之间的滚柱2620形成第二组同步连接结构1340,其能够将同步连接盘1515和第二外齿轮1516相连接,并使得同步连接盘1515与第二外齿轮1516之间产生相对的直线运动。通过设置第一组同步连接结构1330和第二组同步连接结构1340能够使第一外齿轮1512与同步连接盘1515之间的相对直线运动的方向与同步连接盘1515与第二外齿轮1516之间的相对直线运动的方向相垂直。在一些实施例中,第一组同步连接结构1330和第二组同步连接结构1340分别为线性轴承机构,该线性轴承机构是由第一组同步连接结构1330/第二组同步连接结构1340的凸出部、凹入部以及设置在凸出部和凹入部之间的滚柱相配合而形成的。结合图26C所示,第一组同步连接结构1330和第二组同步连接结构1340分别与第一组输出连接结构1310和第二组输出连接结构1320相似,在此不赘述。
可以看到,线性轴承机构形式的输出连接结构/同步连接结构与线性滑块机构形式的输出连接结构/同步连接结构都是通过滑块沿滑槽的直线运动来实现其所连接的两个部件之间的相对直线运动,所不同的是,线性轴承机构形式的输出连接结构/同步连接结构中增设了用于减小滑块与滑槽之间的摩擦力的滚柱。根据本申请,无论是图1A-1C所示的传动机构100,还是图15A-15C所示的传动机构1500,都既可以采用线性滑块机构形式的输出连接结构/同步连接结构,也可以采用线性轴承机构形式的输出连接结构/同步连接结构。并且,线性滑块机构和线性轴承机构的具体形成方式不限于本申请所公开的具体结构。
图23是图15C所示的传动机构1500的筒状主体1502的立体图。如图23所示,筒状主体1502大致呈圆环状,并具有筒状主体中心轴线X3。筒状主体1502具有凹入部2312,凹入部2312贯穿筒状主体1502设置。筒状主体1502通过凹入部2312套设在第一外齿轮1512、第二外齿轮1516、输出连接盘1514和同步连接盘1515上。凹入部2312的壁的中部设有内齿2302,其能够与第一外齿轮1512和第二外齿轮1516相啮合。输出连接盘1514和同步连接盘1515不与筒状主体1502接触。
图24是图14A所示的输出端盖1503的立体图。如图24所示,输出端盖1503大致为环状,并具有外壳中心轴线X4。输出端盖1503设置在筒状主体1502的左侧。输出端盖1503具有中空部2412,其沿轴向贯穿输出端盖1503。输出端盖1503通过中空部2412套设在法兰端盖1509上。
图25是图15C所示的壳体端盖1504的立体图。壳体端盖1504大致为环状,并具有法兰端盖中心轴线X5。壳体端盖1504设置在筒状主体1502的右侧,并与筒状主体1502通过螺栓相连接。
图26A-26C示出了图15C中的传动机构1500的装配结构,其中图26A是传动机构1500的横向轴向剖视图,图26B是图26A所示的传动机构1500的A-A剖视图,用于示出第一组输出连接结构1310以及第二组输出连接结构1320中的凸出部和凹入部的具体配合关系,图26C是图26A所示的传动机构1500的B-B剖视图,用于示出第一组同步连接结构1330以及第二组同步连接结构1340中的凸出部和凹入部的具体配合关系。图26B-26C所示的角度相对于图17A-17B所示的角度旋转了90°。如图26A-26C所示,在传动机构1500装配到位时,偏心轴中心轴线X1、法兰端盖中心轴线X2、筒状主体中心轴线X3、输出端盖中心轴线X4、及壳体端盖中心轴线X5共轴设置。第一外齿轮1512和第二外齿轮1516分别套设在第一偏心部1212和第二偏心部1214上。输出连接盘1514围绕第一隔离部1213设置,并且不与第一隔离部1213接触。同步连接盘1515围绕第二隔离部1215设置,并且不与第二隔离部1215接触。输出连接盘1514通过输出连接结构将第一外齿轮1512和法兰端盖1509连接,同步连接盘1515通过同步连接结构将第二外齿轮1516和第一外齿轮1512连接。
第二外齿轮116与第一外齿轮112齿数相同,但与法兰内齿圈108具有齿数差(例如,其齿数差为1),当传动机构100用作减速机构运行时,其动力传递关系大致如下所述:
偏心轴1506与驱动机构(未示出)相连接,法兰装置的法兰端盖1509与被驱动的装置连接。驱动机构驱动偏心轴1506转动,由于第一外齿轮1512和第二外齿轮1516与筒状主体1502的内齿啮合,当偏心轴106旋转一周时,在第一外齿轮1512和第二外齿轮1516独自作平动一周的同时,将与偏心轴106反方向共同旋转一个齿,速比的计算方式是:其中n2为法兰内齿圈108的齿数,n1为第一外齿轮112和第二外齿轮116的齿数。第二外齿轮1516与第一外齿轮1512通过同步连接盘1515和输出连接盘1514共同将合力传递到法兰端盖1509上,从而带动法兰端盖1509转动。由此实现减速传动。
在传统的传动机构中,通常平行布置两片偏心方向相反的外齿轮,在外齿轮的两侧布置法兰,通过数个连接销穿过两片外齿轮来连接两侧的法兰,从而形成行星架,传动机构通过行星架来传输来自两片外齿轮的扭矩。行星架的刚性决定了两片外齿轮的承载能力和均载系数,但通常由于体积和结构局限,行星架的刚性受到限制。减速器的整体承载能力取决于行星架的刚性。另外在传统销套行星架的结构中,行星架的数个连接销不仅直径较小,而且由于要穿过两片外齿轮而具有一定的长度。此外,由于行星架的数个连接销要穿过两片外齿轮,两片外齿轮上分别设有与连接销的数量相对应的数个孔。传统的传动机构对外齿轮上的孔的加工精度要求高,使得外齿轮的加工难度大。这是因为两片外齿轮不仅要旋转,而且要偏心平动,并且两片外齿轮平动的方向不一样,所以外齿轮上的孔的直径需要设置得比销的外径大,且要通过孔与销的接触配合来将外齿轮上的扭矩传递给销,这样就需要每片外齿轮上的诸多孔之间的相对位置要准确,且每个孔的大小尺寸也要准确。由此,造成了传统的传动机构的外齿轮加工难度较大。
本申请的传动机构由于不再使用传统的传动机构中的行星架,而是采用同步连接盘及同步连接结构同步连接两个外齿轮,并通过输出连接盘及输出连接结构来将同步外齿轮组与壳体装置或法兰装置相连接来实现扭矩输出,因此不再需要使用数个连接销,也不再需要在外齿轮上设置数个孔。由此,本申请的传动机构的承载能力不再受到行星架的刚性的限制,相反,由于同步连接盘/输出连接盘极其连接结构具有较好的刚性,使得本申请的传动机构的承载能达到较大,可以适用于较大的承载范围。并且本申请的外齿轮的加工精度要求也较小。此外,本申请的传动机构的连接部件的数量也较少,降低了装配的难度。
需要说明的是,本申请的传动机构并不局限于图中的实施例所示的结构,可以在图中的实施例中在输入端增加一级或两级行星结构的传动用于降低偏心轴的旋转速度,以达到减少摩擦,降低温升的效果。虽然未在本申请的图中示出,但所有采用增加一级或两级传动的设计都在本申请的保护范围内。本申请的传动机构也并不局限于用作减速机构,相反,也可以用作增速机构。
还需要说明的是,虽然本申请所示的实施例中的用作滑槽的凹入部设置在同步连接盘/输出连接盘上,而用作滑块的凸出部设置在与同步连接盘/输出连接盘相连的部件(外齿轮或壳体装置或法兰装置)上,但是也可以将凸出部和凹入部的位置对调。也就是说,也可以将用作滑块的凸出部设置在同步连接盘/输出连接盘上,而将用作滑槽的凹入部设置在与同步连接盘/输出连接盘相连的部件(外齿轮或壳体装置或法兰装置)上。此外,虽然本申请实施例中的用于滑块的凸出部和用作滑槽的凹入部分别设置在具体的部件上,但其也可以是通过固定连接的方式连接至部件的独立结构。例如,凸出部可以是通过焊接或紧固件连接的方式连接在外齿轮上或同步连接盘上的,凹入部可以是在同步连接盘上或外齿轮上所连接的一个独立部件上形成的,等等。以上都在本申请的保护范围内。
还需要说明的是,虽然本申请中的输出连接结构和同步连接结构分别包括两组输出连接结构和两组同步连接结构,但任意数量的输出连接结构和同步连接结构都在本申请的保护范围中。
还需要说明的是,本申请中示出了两个传动机构的具体实施例。在第一实施例中法兰装置与第一外齿轮啮合,并且壳体装置与第一外齿轮连接。在第二实施例中壳体装置与第一外齿轮啮合,并且法兰装置与第一外齿轮连接。因此,法兰装置和壳体装置中的一者与第一外齿轮啮合,并且法兰装置和壳体装置中的另一者与第一外齿轮连接均在本申请的保护范围中。
尽管已经结合以上概述的实施例的实例描述了本公开,但是对于本领域中至少具有普通技术的人员而言,各种替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案,无论是已知的或是现在或可以不久预见的,都可能是显而易见的。另外,本说明书中所描述的技术效果和/或技术问题是示例性而不是限制性的;所以本说明书中的披露可能用于解决其他技术问题和具有其他技术效果和/或可以解决其他技术问题。因此,如上陈述的本公开的实施例的实例旨在是说明性而不是限制性的。在不背离本公开的精神或范围的情况下,可以进行各种改变。因此,本公开旨在包括所有已知或较早开发的替代方案、修改、变化、改进和/或基本等同方案。
Claims (11)
1.一种传动机构,其特征在于包括:
壳体装置,所述壳体装置固定不动;
偏心轴,所述偏心轴上设有第一偏心部和第二偏心部,所述第一偏心部和第二偏心部偏心量相同且偏心方向相反;
法兰装置,所述法兰装置被配置为可以旋转;
第一外齿轮,所述第一外齿轮套设在所述偏心轴的所述第一偏心部上并配置为随所述第一偏心部的转动而运动;
第二外齿轮,所述第二外齿轮套设在所述偏心轴的所述第二偏心部上并配置为随所述第二偏心部的转动而运动;
同步连接盘和同步连接结构,所述同步连接盘围绕所述偏心轴设置,并布置在所述第一外齿轮以及所述第二外齿轮之间,所述同步连接盘被配置为通过所述同步连接结构将所述第一外齿轮和所述第二外齿轮彼此连接,并使所述第一外齿轮和所述第二外齿轮能够相对于彼此独立地进行偏心平动;
输出连接盘和输出连接结构,所述输出连接盘围绕所述偏心轴设置;
其中,所述壳体装置和所述法兰装置中的一者与所述第一外齿轮和所述第二外齿轮啮合,并且其中,所述输出连接盘通过所述输出连接结构将第一外齿轮与所述壳体装置和所述法兰装置中的另一者相连接,并使得所述第一外齿轮能够相对于所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者直线运动。
2.根据权利要求1所述的传动机构,其特征在于:
所述同步连接结构包括第一组同步连接结构和第二组同步连接结构;
其中,所述第一组同步连接结构配置为将所述第一外齿轮与所述同步连接盘相连接,并使得所述第一外齿轮与所述同步连接盘之间产生相对的直线运动;
其中,所述第二组同步连接结构配置为将所述第二外齿轮与所述同步连接盘相连接,并使得所述第二外齿轮与所述同步连接盘之间产生相对的直线运动;
并且其中,所述第一组同步连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构,所述第二组同步连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构。
3.根据权利要求2所述的传动机构,其特征在于:
所述第一组同步连接结构和所述第二组同步连接结构配置为使得所述第一外齿轮和所述同步连接盘之间的相对直线运动的方向与所述第二外齿轮和所述同步连接盘之间的相对直线运动的方向相垂直。
4.根据权利要求1所述的传动机构,其特征在于:
所述输出连接结构包括第一组输出连接结构和第二组输出连接结构;
其中,所述第一组输出连接结构配置为将所述第一外齿轮与所述输出连接盘相连接,并使得所述第一外齿轮和所述输出连接盘之间能够产生相对直线运动;
其中,所述第二组输出连接结构配置为将所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者与所述输出连接盘相连接,并使得所述输出连接盘与所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者之间能够产生相对的直线运动;
并且其中,所述第一组输出连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构,所述第二组输出连接结构为线性滑块机构或线性轴承机构。
5.根据权利要求4所述的传动机构,其特征在于:
所述第一组输出连接结构和所述第二组输出连接结构配置为使得所述第一外齿轮与所述输出连接盘之间的相对直线运动的方向和所述输出连接盘与所述壳体装置和所述法兰装置中的所述另一者之间的相对直线运动的方向相垂直。
6.根据权利要求2或4所述的传动机构,其特征在于:
所述线性滑块机构由滑块和滑槽形成。
7.根据权利要求2或4所述的传动机构,其特征在于:
所述线性轴承机构由滑块、滑槽和设置在所述滑块和所述滑槽之间的滚柱形成。
8.根据权利要求1所述的传动机构,其特征在于:
所述壳体装置包括筒状主体和壳体端盖,所述筒状主体和壳体端盖固定连接;
所述法兰装置包括法兰端盖和法兰内齿圈,所述法兰端盖和法兰内齿圈固定连接;
其中,所述法兰内齿圈设置在所述筒状主体与所述第一外齿轮和第二外齿轮之间,并配置为与所述第一外齿轮和第二外齿轮啮合,所述壳体端盖围绕所述偏心轴设置,所述输出连接盘通过所述输出连接结构将第一外齿轮与所述壳体端盖相连接。
9.根据权利要求8所述的传动机构,其特征在于:
所述第一外齿轮和第二外齿轮相对于彼此不转动。
10.根据权利要求1所述的传动机构,其特征在于:
所述壳体装置包括筒状主体和壳体端盖,所述筒状主体和壳体端盖固定连接;
所述法兰装置包括法兰端盖;
其中,所述壳体装置的筒状主体配置为与所述第一外齿轮和第二外齿轮啮合,所述输出连接盘通过所述输出连接结构将第一外齿轮与所述法兰端盖相连接。
11.根据权利要求10所述的传动机构,其特征在于:
所述第一外齿轮和第二外齿轮相对于彼此同步转动。
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