滚子凸轮直驱传动机构制造技术

本实用新型专利技术涉及机械传动技术领域，尤其涉及由滚轮与凸轮锁合而成的滚子凸轮直驱传动机构。包括：回转体、滚子、凸轮；滚子装于回转体上；滚子与凸轮的沟槽相互锁合，动力带动凸轮旋转时，回转体圆周上的滚子由沟槽的一端进入，在沟槽的锁合中经多圈的推动从沟槽的另一端出槽，但到出槽的修形段时，后继的滚子已越过进入端的修形段，提前进入沟槽，在沟槽的锁合中再经多圈推动，形成只有推程没有回程，使滚子带动回转体绕芯轴连续的回转运动，构成滚子凸轮直驱传动机构。本实用新型专利技术的技术方案解决了大中型装置需要驱动的大型回转体的直接驱动问题；去掉减速器后使装置结构大幅度简化，而且速比大、转矩不受限、成本低廉等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
滚子凸轮直驱传动机构
本技术涉及机械传动
，尤其涉及一种用于大中型传动机构的，由滚子与凸轮锁合而成的滚子凸轮直驱传动机构。
技术介绍
长期以来变速传动机构是依靠齿轮变速机构为主体，存在的主要问题是单级传动比小，制造精度要求高，油润滑要求高，有壳体、机构重量大，大型机构制造困难，功率的输入输出复杂，尤其是不适应现代机电一体化的机构简单化，适应智能网络控制的要求。2012年12月18日我公司获得了技术专利，专利名称为《蜗杆传动机构》，专利号为：191209701154.3；主要公开了一种蜗杆传动机构包括蜗杆，其特征在于：与蜗杆相配有运动体，所述运动体上均匀间隔排列有滚轮，所述的滚轮7刚好与所述的蜗杆外侧的蜗杆齿8相啮合，但是加工制造十分困难，无法定型生产。另一项现有专利名称为：《采用特殊蜗杆和滚子蜗轮的传动装置》的专利，该专利明确说围绕蜗杆体形成的螺旋状矩形槽轨道，又强调螺距固定，从其附图明显看出蜗杆本体是圆柱状，圆柱状体上有螺距固定的螺旋矩形槽实质就是矩形螺纹的螺杆，从附图看蜗轮上有15个滚子，每个夹角为24度的斜度就顶在螺杆的直齿上，形成一定夹角，其滚子与蜗杆的齿很难啮合在一起，达不到至少与两个滚子组合体同时啮合。更无法自由运动。类似专利经常发现，但现实生活中并没有见到实例，原因可能是没有形成原理，也许根本找不到形成原理。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的滚子凸轮直驱传动机构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
技术实现思路
根据上述提出的现有变速传动机构存在的单级传动比小，制造精度要求高，油润滑要求高，有壳体、机构重量大，大型机构制造困难，功率的输入输出复杂等技术问题，而提供一种滚子凸轮直驱传动机构。本技术主要利用滚子与环面凸轮相互锁合，从而提供一种可广泛应用，大传动比、大转矩，结构简单的滚子凸轮直驱传动机构。经多年的设计制造技术的研发过程中，发现前述的蜗杆和滚子蜗轮传动类机构实质不属蜗杆传动，蜗杆是齿轮传动的一种，而滚子和槽不是齿，即使用环面蜗杆的设计参数不能加工这种槽形蜗杆，滚子的外形和尺寸是已知，按滚子配槽很方便，滚子的间距是未知的，按间距去配齿是很困难，很难有固定的加工方法，所以应把加工精度放在槽上，这样所说的蜗杆实质是凸轮，一个弧面圆柱体上设置多圈螺旋槽的轮廓对其轴线是非对称曲线，它对高副滚子从动件能够实现预期的回转运动规律，而且可同时多滚子锁合大传动比、大载荷的传动机构，突破了凸轮机构只能实现预期的位置运动规律的运动特性等的工作范筹。本技术采用的技术手段如下：一种滚子凸轮直驱传动机构，包括：回转体、滚子A、凸轮；滚子A装于回转体上；其特征在于：进一步地，回转体为某一装置需要采用直接式或间接式驱动的部件，在回转体轴线垂直平面P上，以P和轴线的焦点O为圆心，沿回转体周围按传动比等分角度的经线上设置滚子的安装孔；进一步地，滚子A为带有螺栓轴的滚子轴承组件；滚子A包括：滚轮和螺栓轴A；螺栓轴A为锥形轴；滚子A通过安装组件A固定安装在回转体周围的安装孔内，构成滚子回转体；进一步地，凸轮为弧面柱状沟槽式空间结构；凸轮的装配位置、形状及公称尺寸都与滚子回转体的设置相关联；凸轮的轴线N-N处于平面P上，其两端设置有轴向游动轴承座进行定位，并与O点保持一定中心距，凸轮的外弧面为以O点为圆心的圆弧；凸轮绕轴线转动到任意位置，在平面P上多圈沟槽的节线半径、导程角及截面形状和动配合的公称尺寸与滚子A完全相同；沟槽两端各设有一段修形段；进一步地，滚子A与凸轮的沟槽相互锁合，动力带动凸轮旋转时，回转体圆周上的滚子A由沟槽的一端进入，在沟槽的锁合中经多圈的推动从沟槽的另一端出槽，但到出槽的修形段时，后继的滚子已越过进入端的修形段，提前进入沟槽，在沟槽的锁合中再经多圈推动，形成只有推程没有回程，使滚子带动回转体绕芯轴连续回转运动，构成滚子凸轮直驱传动机构。一种滚子凸轮直驱传动机构，包括：回转体、滚子B、凸轮；滚子B装于回转体上；其特征在于：进一步地，回转体为某一装置需要采用直接式或间接式驱动的部件，在回转体轴线垂直平面P上，以P和轴线的焦点O为圆心，沿回转体周围按传动比等分角度的经线上设置滚子的安装孔；进一步地，滚子B为带有螺栓轴的滚子轴承组件；滚子B包括：滚轮和螺栓轴B；螺栓轴B为圆柱形轴；滚子B通过安装组件B固定安装在回转体周围的安装孔内，或直接通过螺栓轴B装于回转体周围的安装孔中，构成滚子回转体；进一步地，凸轮为弧面柱状沟槽式空间结构；凸轮的装配位置、形状及公称尺寸都与滚子回转体的设置相关联；凸轮的轴线N-N处于平面P上，其两端设置有轴向游动轴承座进行定位，并与O点保持一定中心距，凸轮的外弧面为以O点为圆心的圆弧；凸轮绕轴线转动到任意位置，在平面P上多圈沟槽的节线半径、导程角及截面形状和动配合的公称尺寸与滚子B完全相同；沟槽两端各设有一段修形段；进一步地，滚子B与凸轮的沟槽相互锁合，动力带动凸轮旋转时，回转体圆周上的滚子B由沟槽的一端进入，在沟槽的锁合中经多圈的推动从沟槽的另一端出槽，但到出槽的修形段时，后继的滚子已越过进入端的修形段，提前进入沟槽，在沟槽的锁合中再经多圈推动，形成只有推程没有回程，使滚子带动回转体绕芯轴连续回转运动，构成滚子凸轮直驱传动机构。进一步地，安装组件A包括：锥孔开口套、弹簧垫圈、螺母；锥孔开口套插装于安装孔内；滚子A的螺栓轴A插入到锥孔开口套中，其顶端的螺栓结构上套装弹簧垫圈和螺母，拧紧螺母通过弹簧垫圈压紧开口套，使开口套外径胀大紧胀在安装孔中。进一步地，安装组件B包括：螺母、弹簧垫圈、间隔套、扶正轴承、载荷轴承及密封圈；扶正轴承和载荷轴承装于安装孔内，通过密封圈两端封闭；滚子B插入到扶正轴承和载荷轴承内，通过间隔套、弹簧垫圈及螺母进行固定装于安装孔中。进一步地，滚子A和滚子B为采用高合金不锈轴承钢制造的滚子外圈和双列满滚子滚动体；滚子A和滚子B的安装最少数量是按传动比数与凸轮上沟槽的圈数之比而定的。进一步地，沟槽的中心线都是圆心O点上的径线，线间夹角与安装孔径线夹角全部相等；沟槽的圈数经验优选值为传动比数的1/10整数，两端各加长适当的修形段。进一步地，轴向游动轴承座为径向定位轴向游动的滚子轴承，在动力输入相对的另一端设置有推拉力轴承座和固定的推拉力传感器，可同时测试电机输出转矩和负载的变动量。进一步地，滚子凸轮直驱传动机构可正转也可反转，凸轮上的沟槽可以单头也可以多头，也没有左右旋的区别；滚轮从沟槽的一端进入，从另一端出槽。进一步地，一个凸轮可驱动多个滚子回转体；一个滚子回转体可由多个凸轮驱动。进一步地，回转体为某一装置需要采用直接式或间接式驱动的部件；进一步地，直接式驱动的部件为卷扬机的卷筒时，滚子A(2)或滚子B可直接安装到卷筒上，也可以设专用的有芯轴和轴承座的安装滚子的回转体，然后把卷筒固定在回转体的轮幅上，此时，回转体就成为卷扬机的机架；可以放大卷筒直径、缩短长度，也可以两侧分别装直径一大一小的两个卷筒。较现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术提供的滚子凸轮直驱传动机构，通过滚轮回转体与凸轮的锁合，由凸轮直接驱动回转体，减少了原设备中的减速机，使得设备结构简化、降低了成本；2、本技术提供的滚子凸轮直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚子凸轮直驱传动机构，包括：回转体(1)、滚子A(2)、凸轮(3)；滚子A(2)装于回转体(1)上；其特征在于：所述的回转体(1)为某一装置需要采用直接式或间接式驱动的部件，在回转体轴线垂直平面P上，以P和轴线的焦点O为圆心，沿回转体周围按传动比等分角度的经线上设置滚子的安装孔(13)；所述的滚子A(2)为带有螺栓轴的滚子轴承组件；滚子A(2)包括：滚轮(14)和螺栓轴A(11)；螺栓轴A(11)为锥形轴；滚子A(2)通过安装组件A固定安装在回转体(1)周围的安装孔(13)内，构成滚子回转体；所述的凸轮(3)为弧面柱状沟槽式空间结构；凸轮(3)的装配位置、形状及公称尺寸都与滚子回转体的设置相关联；凸轮(3)的轴线N‑N处于平面P上，其两端设置有轴向游动轴承座(4)进行定位，并与O点保持一定中心距，凸轮(3)的外弧面为以O点为圆心的圆弧；凸轮(3)绕轴线转动到任意位置，在平面P上多圈沟槽(6)的节线半径、导程角及截面形状和动配合的公称尺寸与滚子A(2)完全相同；沟槽(6)两端各设有一段修形段(5)；所述的滚子A(2)与凸轮(3)的沟槽(6)相互锁合，动力带动凸轮(3)旋转时，回转体(1)圆周上的滚子A(2)由沟槽(6)的一端进入，在沟槽(6)的锁合中经多圈的推动从沟槽(6)的另一端出槽，但到出槽的修形段(5)时，后继的滚子已越过进入端的修形段(5)，提前进入沟槽(6)，在沟槽(6)的锁合中再经多圈推动，形成只有推程没有回程，使滚子带动回转体绕芯轴连续回转运动，构成滚子凸轮直驱传动机构。...

【技术特征摘要】
1.一种滚子凸轮直驱传动机构，包括：回转体(1)、滚子A(2)、凸轮(3)；滚子A(2)装于回转体(1)上；其特征在于：所述的回转体(1)为某一装置需要采用直接式或间接式驱动的部件，在回转体轴线垂直平面P上，以P和轴线的焦点O为圆心，沿回转体周围按传动比等分角度的经线上设置滚子的安装孔(13)；所述的滚子A(2)为带有螺栓轴的滚子轴承组件；滚子A(2)包括：滚轮(14)和螺栓轴A(11)；螺栓轴A(11)为锥形轴；滚子A(2)通过安装组件A固定安装在回转体(1)周围的安装孔(13)内，构成滚子回转体；所述的凸轮(3)为弧面柱状沟槽式空间结构；凸轮(3)的装配位置、形状及公称尺寸都与滚子回转体的设置相关联；凸轮(3)的轴线N-N处于平面P上，其两端设置有轴向游动轴承座(4)进行定位，并与O点保持一定中心距，凸轮(3)的外弧面为以O点为圆心的圆弧；凸轮(3)绕轴线转动到任意位置，在平面P上多圈沟槽(6)的节线半径、导程角及截面形状和动配合的公称尺寸与滚子A(2)完全相同；沟槽(6)两端各设有一段修形段(5)；所述的滚子A(2)与凸轮(3)的沟槽(6)相互锁合，动力带动凸轮(3)旋转时，回转体(1)圆周上的滚子A(2)由沟槽(6)的一端进入，在沟槽(6)的锁合中经多圈的推动从沟槽(6)的另一端出槽，但到出槽的修形段(5)时，后继的滚子已越过进入端的修形段(5)，提前进入沟槽(6)，在沟槽(6)的锁合中再经多圈推动，形成只有推程没有回程，使滚子带动回转体绕芯轴连续回转运动，构成滚子凸轮直驱传动机构。2.根据权利要求1所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，所述的安装组件A包括：锥孔开口套(12)、弹簧垫圈(10)、螺母(9)；锥孔开口套(12)插装于安装孔(13)内；滚子A(2)的螺栓轴A(11)插入到锥孔开口套(12)中，其顶端的螺栓结构上套装弹簧垫圈(10)和螺母(9)，拧紧螺母(9)通过弹簧垫圈压紧开口套，使开口套外径胀大紧胀在安装孔中。3.根据权利要求2所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，所述的滚子A(2)和滚子B(20)为采用高合金不锈轴承钢制造的滚子外圈和双列满滚子滚动体；滚子A(2)和滚子B(20)的安装数量是按传动比数与凸轮(3)上沟槽(6)的圈数之比而定的。4.根据权利要求3所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，所述的沟槽(6)的中心线都是圆心O点上的径线，线间夹角与安装孔(13)径线夹角全部相等；沟槽(6)的圈数经验优选值为传动比数的1/10整数，两端各加长适当的修形段(5)。5.根据权利要求1所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，所述的轴向游动轴承座(4)为径向定位轴向游动的滚子轴承，在动力输入相对的另一端设置有推拉力轴承座(7)和固定的推拉力传感器(8)，可同时测试电机输出转矩和负载的变动量。6.根据权利要求1所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，所述的滚子凸轮直驱传动机构可正转也可反转，凸轮(3)上的沟槽(6)可以单头也可以多头，也没有左右旋的区别；滚轮(14)从沟槽(6)的一端进入，从另一端出槽。7.根据权利要求1所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，一个凸轮可驱动多个滚子回转体；一个滚子回转体可由多个凸轮驱动。8.根据权利要求1所述的滚子凸轮直驱传动机构，其特征在于，所述的直接式驱动的部件为卷扬机的卷筒时，滚子A(2)或滚子B(20)可直接安装到卷筒上，也可以设专用的有芯轴和轴承座的安装滚子的回转体，然后把卷筒固定在回转体的轮幅上，此时，回转体就成为卷扬机的机架；可以放大卷筒直径、缩短长度，也可以两侧分别装直径一大一小的两个卷筒。9.一种滚子凸轮直驱传动机构，包括：回转体(1)、滚子B(20)、凸轮(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠山，李红，王晓文，
申请(专利权)人：大连虹桥科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21