椭圆对接变速箱制造技术

本发明专利技术涉及一种椭圆对接变速箱。椭圆对接变速箱系统可包括具有旋转轴线和多个输入齿的输入板。变速箱系统可包括摆动板，摆动板具有相对于旋转轴线以非零角度布置的摆动轴线、后端面和布置在后端面上的多个端面齿。摆动板可进一步包括布置在垂直于摆动轴线的第一平面中的多个第一摆动齿和布置在垂直于摆动轴线的第二平面中的多个第二摆动齿。第二平面可沿着摆动轴线与第一平面间隔开。变速箱系统可包括具有多个定子齿的定子齿轮和具有与旋转轴线大致对准的输出轴线并具有多个输出齿的输出板。多个输入齿可构造成与多个端面齿啮合，多个第一摆动齿可构造成与多个定子齿啮合，且多个第二摆动齿可构造成在摆动板围绕定子齿轮章动时与多个输出齿啮合。

Oval butt gearbox

The invention relates to an elliptic butt gear box. The elliptical docking gearbox system may include an input plate having a rotating axis and a plurality of input teeth. The transmission system may include a wobble plate having a swing axis, a rear end face, and a plurality of end face teeth disposed on the rear end face in a non zero angle with respect to the rotation axis. The wobble plate may further include a plurality of first oscillating teeth arranged in the first plane perpendicular to the oscillating axis and a plurality of second oscillating teeth arranged in the second plane perpendicular to the oscillating axis. The second plane can be spaced from the first plane along the axis of oscillation. The transmission system may include a stator gear having a plurality of stator teeth, and an output plate having an output axis that is approximately aligned with the rotation axis and having a plurality of output teeth. A plurality of input gear can be configured with a plurality of face gear meshing, a plurality of first swing teeth can be configured with a plurality of stator teeth mesh, and a plurality of second swing teeth can be configured in the swing plate around the stator and a plurality of output gear nutation gear.

【技术实现步骤摘要】
椭圆对接变速箱
本公开总体上涉及变速箱。更具体地，本公开的实施方式涉及一种包括摆动板的椭圆对接变速箱。
技术介绍
变速箱可以用于在减小轴的旋转速度的同时增大扭矩。例如，输出轴能以比输入轴更慢的速度旋转。这种减速可以通过将两个以上具有不同数目的齿轮齿的齿轮对接来实现并且可提供机械优势。有许多方式来布置齿轮，使得第一齿轮的单次旋转将导致第二齿轮在相同的时间量内旋转多于或少于一次。传动比是这两者旋转之比。在第二齿轮的旋转少于第一齿轮的情况下，齿轮组合可以被认为提供齿轮减速。在某些应用中，期望使变速箱具有相对较高的传动比，其中在最小可能容积中发生齿轮减速。例如，驱动机构将输入轴的许多次旋转转换为输出轴的单次旋转。历史上，摆动板驱动机构似乎是朝向在小容积内具有高传动比的装置的有前途的路线。这样的摆动板驱动机构的背景示例公开在美国专利公开号US20140285072和US20150015174中。更早系统的背景示例公开在US2275827和US3249776中。在摆动板机构中，齿轮、摆动板中的一者围绕另一齿轮(例如定子齿轮)章动。如果摆动板和定子齿轮上的齿轮齿数相差一个，则这样的系统的传动比就等于定子齿轮上的齿数。原则上，摆动板驱动机构的传动比可能相当高。在小容积内，仅使用两个齿轮的理论摆动板驱动机构可实现相对较高的传动比。然而，在实践中，高效而有效的摆动板驱动系统已证明是难以捉摸的，因为涉及的力经常导致下列情况中的一种或多种：机构脱离，不可接受的振动水平，或者由于摩擦使效率变低。关于这些及其它考虑，呈现了在这里作出的公开内容。
技术实现思路
一种椭圆对接变速箱系统可包括输入板，所述输入板具有旋转轴线和多个输入齿。所述变速箱系统可包括摆动板，所述摆动板具有相对于所述旋转轴线以非零角度布置的摆动轴线、后端面以及布置在所述后端面上的多个端面齿。所述摆动板可进一步包括布置在垂直于所述摆动轴线的第一平面中的多个第一摆动齿以及布置在垂直于所述摆动轴线的第二平面中的多个第二摆动齿。所述第二平面可沿着所述摆动轴线与所述第一平面间隔开。所述变速箱系统可包括：定子齿轮，所述定子齿轮具有多个定子齿；和输出板，所述输出板具有与所述旋转轴线大致对准的输出轴线并具有多个输出齿。所述多个输入齿可构造成与所述多个端面齿啮合，所述多个第一摆动齿可构造成与所述多个定子齿啮合，并且所述多个第二摆动齿可构造成在所述摆动板围绕所述定子齿轮章动时与所述多个输出齿啮合。一种用在椭圆对接变速箱系统中的摆动板可包括摆动轴线、多个第一摆动齿、多个第二摆动齿以及多个端面齿。所述多个第一摆动齿可布置在垂直于所述摆动轴线的第一平面中。所述多个第二摆动齿可布置在垂直于所述摆动轴线的第二平面中，并且所述第二平面可沿着所述摆动轴线与所述第一平面间隔开。所述多个端面齿可布置在垂直于所述摆动轴线的第三平面中，并且所述第三平面可沿着所述摆动轴线与所述第一平面和所述第二平面间隔开。所述多个第一摆动齿和所述多个第二摆动齿中的至少一个摆动齿可具有至少部分地由圆和椭圆的复合渐开线限定的横截面形状。一种用于操作椭圆对接变速箱机构的方法可包括：使包括多个输入齿的输入板旋转。所述方法可包括：将所述多个输入齿与摆动板的多个端面齿啮合，从而致使所述摆动板关于支点章动。所述方法可进一步包括：在所述摆动板章动时，将所述摆动板的多个第一摆动齿与定子齿轮的多个定子齿啮合。所述方法可包括：在所述摆动板章动时，将所述摆动板的多个第二摆动齿与输出板的多个输出齿啮合。所述本公开提供了各种设备和方法及其使用。在一些实施方式中，装置可包括输入板、摆动板、定子齿轮和输出板。在一些实施方式中，所述摆动板可随着所述输入板的旋转而围绕所述定子、所述输入板和所述输出板章动。在一些实施方式中，所述输出板可随着所述摆动板的章动而旋转。在一些实施方式中，所述摆动板、所述定子齿轮和所述输出板均可包括将形状设计成限制偏心力的一组齿。在一些实施方式中，所述摆动板的齿、所述定子齿轮的齿以及所述输出板的齿可设计成经由滚动接触来啮合，可限制由于摩擦造成的损失。特征、功能和优点可在本公开的各种实施方式中独立地实现，或者可在其它实施方式中组合，其进一步细节可以参照以下描述和附图看到。附图说明图1是变速箱系统的实施方式的横截面视图的示意图。图2是变速箱系统的另一实施方式的横截面视图的示意图。图3是变速箱系统的另一实施方式的横截面视图的示意图。图4是变速箱系统的另一实施方式的等轴视图的图形表示。图5是图4的变速箱系统的等轴分解正视图的图形表示。图6是图4的变速箱系统的等轴分解后视图的图形表示。图7是图4的变速箱系统的输入板的等轴后视图的图形表示，示出了输入轴。图8是图4的输入板的等轴正视图的图形表示，示出了多个输入齿。图9是图8的详细视图的图形表示，示出了图4的输入板的若干输入齿。图10是图4的输入板的俯视平面图的图形表示，示出了输入齿的子组。图11是沿着图10中的平面11-11截取的单个输入齿的横截面视图的图形表示。图12是图4的变速箱系统的摆动板的等轴后视图的图形表示，示出了多个端面齿。图13是图12的详细视图的图形表示，示出了图4的摆动板的若干端面齿。图14是图4的摆动板的仰视平面图的图形表示，示出了端面齿的子组。图15是沿着图14中的平面15-15截取的单个摆动齿的横截面视图的图形表示。图16是图4的摆动板的等轴正视图的图形表示，示出了多个第一摆动齿和多个第二摆动齿。图17是图16的详细视图的图形表示，示出了图4的摆动板的多个第一摆动齿和多个第二摆动齿的子组。图18是图4的摆动板的俯视平面图的图形表示，示出了多个第一摆动齿和多个第二摆动齿的子组。图19是沿着图18中的平面19-19截取的单个摆动齿的横截面视图的图形表示。图20是图4的变速箱系统的定子齿轮的等轴正视图的图形表示，示出了多个定子齿。图21是图20的详细视图的图形表示，示出了图4的定子齿轮的若干定子齿。图22是图4的定子齿轮的俯视平面图的图形表示，示出了定子齿的子组。图23是沿着图22中的平面23-23截取的单个定子齿的横截面视图的图形表示。图24是图4的变速箱系统的输出板的等轴后视图的图形表示，示出了多个输出齿。图25是图24的详细视图的图形表示，示出了图4的输出板的若干输出齿。图26是图4的输出板的仰视平面图的图形表示，示出了输出齿的子组。图27是沿着图26中的平面27-27截取的单个输出齿的横截面视图的图形表示。图28是图4的变速箱系统的轴的等轴正视图的图形表示，示出了多个输出齿。图29是图4的变速箱系统的横截面视图的图形表示。图30是第一椭圆齿子组的单个齿和第二椭圆齿子组的两个齿的图形表示，示出了摆动板的一次完整章动过程中的五个位置处的单个齿。图31是靠近摆动板的0度位置的多个第一摆动齿的子组、多个定子齿的子组、多个第二摆动齿的子组和多个输出齿的子组的图形表示。图32是图示用于操作椭圆对接变速箱机构的方法的流程图的图形表示。具体实施方式概述涉及具有摆动板的变速箱的设备及方法的各种实施方式在下文描述并且图示在关联的图中。除非另有指定，否则设备或方法和/或其各种部件可(但不要求)包含描述、图示和/或结合到本文中的结构、部件、功能性和/或变型中的至少一者。此外，结合本教导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种椭圆对接变速箱系统，该椭圆对接变速箱系统包括：输入板，所述输入板具有旋转轴线和多个输入齿；摆动板，所述摆动板具有相对于所述旋转轴线以非零角度布置的摆动轴线、后端面、布置在所述后端面上的多个端面齿、布置在垂直于所述摆动轴线的第一平面中的多个第一摆动齿以及布置在垂直于所述摆动轴线的第二平面中的多个第二摆动齿，所述第二平面沿着所述摆动轴线与所述第一平面间隔开；定子齿轮，所述定子齿轮具有多个定子齿；以及输出板，所述输出板具有与所述旋转轴线大致对准的输出轴线并具有多个输出齿；其中，所述多个输入齿被构造成与所述多个端面齿啮合，所述多个第一摆动齿被构造成与所述多个定子齿啮合，并且所述多个第二摆动齿被构造成在所述摆动板围绕所述定子齿轮章动时与所述多个输出齿啮合。

【技术特征摘要】
2016.01.06 US 14/989,7601.一种椭圆对接变速箱系统，该椭圆对接变速箱系统包括：输入板，所述输入板具有旋转轴线和多个输入齿；摆动板，所述摆动板具有相对于所述旋转轴线以非零角度布置的摆动轴线、后端面、布置在所述后端面上的多个端面齿、布置在垂直于所述摆动轴线的第一平面中的多个第一摆动齿以及布置在垂直于所述摆动轴线的第二平面中的多个第二摆动齿，所述第二平面沿着所述摆动轴线与所述第一平面间隔开；定子齿轮，所述定子齿轮具有多个定子齿；以及输出板，所述输出板具有与所述旋转轴线大致对准的输出轴线并具有多个输出齿；其中，所述多个输入齿被构造成与所述多个端面齿啮合，所述多个第一摆动齿被构造成与所述多个定子齿啮合，并且所述多个第二摆动齿被构造成在所述摆动板围绕所述定子齿轮章动时与所述多个输出齿啮合。2.根据权利要求1所述的椭圆对接变速箱系统，其中，所述多个第一摆动齿中的每个齿均被构造成在所述摆动板围绕所述定子齿轮章动时经由滚动接触啮合所述多个定子齿的齿，并且所述多个第二摆动齿中的每个齿均被构造成在所述摆动板围绕所述定子齿轮章动时经由滚动接触啮合所述多个输出齿的齿。3.根据权利要求1所述的椭圆对接变速箱系统，其中，在所述摆动板围绕所述定子齿轮章动的任何时刻，所述多个第一摆动齿沿着所述定子齿轮的四分之一与所述多个定子齿啮合，并且所述多个第二摆动齿沿着所述输出板的四分之一与所述多个输出齿啮合。4.根据权利要求1所述的椭圆对接变速箱系统，其中，所述多个第一摆动齿和所述多个第二摆动齿中的每个齿均具有摆动齿横截面形状，所述多个定子齿中的每个齿均具有定子齿横截面形状，所述多个输出齿中的每个齿均具有输出齿横截面形状，并且每个摆动齿横截面形状、每个定子齿横截面形状和每个输出齿横截面形状均至少部分地由圆和椭圆的复合渐开线限定。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的椭圆对接变速箱系统，其中，所述摆动板被构造成使得由所述输入板、所述定子齿轮和所述输出板中的任一者施加在所述摆动板上的接触力将朝向与位于垂直于所述旋转轴线的平面中的圆相切的方向。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的椭圆对接变速箱系统，其中，所述多个第一摆动齿均具有在围绕所述摆动轴线的角度方向上测量的角宽度，所述多个第一摆动齿的角宽度小于在围绕所述旋转轴线的角度方向上测量的所述多个定子齿的相邻定子齿之间的角间距的一半。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的椭圆对接变速箱系统，其中，所述摆动板被构造成：a)响应于所述输入板的旋转，根据所述输入板与所述摆动板之间的第一传动比旋转；b)响应于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·阿特穆尔，W·P·萨金特，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US