基于弹针机构的扭矩吸吐器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于弹针机构的扭矩吸吐器，包括：轨道，其轨道面在几何构型上具有旋转对称轴线；轨道面为一变径旋转形成的柱面或其他曲面；弹针，其包括定托、动托和压簧；动托和定托的托身对头相嵌，并由动托和定托的托底夹持压簧，以通过压簧连接形成单一的移动副或兼具一定角度转动的移动副；动托的托尾构成弹针的梢部，梢部末端的弹针针梢抵接轨道面，并沿轨道面移动，弹针针梢几何与轨道面几何相匹配；其中，轨道和弹针二者之一以与扭矩吸吐轴随动的方式固定在扭矩吸吐轴上，另一个固定不动。其通过弹针和轨道面的配合，实现了通过压簧带动弹针伸缩来解决动力供应与负载需求之间的瞬时矛盾问题，即赋予了扭矩传递按需削峰填谷的能力。

【技术实现步骤摘要】
基于弹针机构的扭矩吸吐器
本专利技术涉及机械节能
，特别涉及一种基于弹针机构的扭矩吸吐器。
技术介绍
扭矩（或转矩）传递是实现机械功传送的基本形式之一，动力、负载和转轴是扭矩传递的三个基本要素。通常而言，动力和负载各有自己的本征扭转特性，但它们的本征扭转特性往往并不匹配，从而产生了混合扭矩传递，并伴随着动力及负载的自身能量转换效率降低、扭震、扭转能量传递损失、装置寿命缩短和可靠性降低等多种负面效应。转轴扭转传功装置已经遍布当今社会生产生活的各个角落，但由于动力和负载之间普遍存在扭矩特性差异，故而导致动力和负载难以充分发挥它们各自的本征能量转换效率。对于负载和动力的扭矩匹配问题，传统技术已经给出了多种多样的解决方案，但简单且彻底的解决方案仍然缺乏。例如在汽车方面，已有的解决方案包括增加发动机的缸数、增设飞轮和扭矩减震器等。这些方案对扭矩匹配问题给予了一定程度的解决，但未能完全克服，而方案代价则是体系重量、体积、复杂性、精密性和生产成本的增加及可靠性的降低。鉴于此，急需开发一种能够充分挖掘动力和负载各自的本征能量效率，并通过简单的方式彻底解决扭矩匹配问题的吸吐器。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种基于弹针机构的扭矩吸吐器，通过弹针和轨道面的配合，实现了通过压簧带动弹针伸缩来解决动力供应与负载需求之间的瞬时矛盾问题，即赋予了扭矩传递按需削峰填谷的能力。为了实现这些目的和其它优点，本专利技术提供了一种基于弹针机构的扭矩吸吐器，包括：轨道，其轨道面在几何构型上具有旋转对称轴线；所述轨道面为一变径旋转形成的柱面或其他曲面；弹针，其包括定托、动托和压簧；所述动托和定托的托身对头相嵌，并由所述动托和定托的托底夹持所述压簧，以通过压簧连接形成单一的移动副或兼具一定角度转动的移动副；所述动托的托尾构成弹针的梢部，梢部末端的弹针针梢抵接所述轨道面，并沿轨道面移动，弹针针梢几何与轨道面几何相匹配；其中，所述轨道和弹针二者之一以与扭矩吸吐轴随动的方式固定在扭矩吸吐轴上，另一个固定不动；所述扭矩吸吐轴为扭矩吸吐器转动部分的转轴，同时也是扭矩传递系统中动力和负载之间的扭矩传递轴。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，所述压簧以以下任一位置形式设置：设置在所述定托的托身和动托的托身的外部；设置在所述定托的托身和动托的托身的内部；以及同时设置在所述定托的托身和动托的托身的内部和外部；其中，当所述压簧同时设置在所述定托的托身和动托的托身的内部和外部时，所述定托的托身和动托的托身的内部和外部至少设置一个所述压簧，且各个所述压簧的中心线相互重合或平行；压簧组合只有一个中心线，或者是由各压簧中心线共线设置而形成的共享中心线，或者是由各压簧中心线相互对称设置而形成的对称中心线。压簧组合的中心线（简称压簧的中心线或压簧中心线，下同）与扭矩吸吐轴轴线垂直相交。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，所述弹针针梢沿轨道面移动的具体形式为：弹针针梢沿轨道面滑动，或以平行于扭矩吸吐轴轴线的直线为轴线沿轨道面滚动。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，当弹针针梢沿轨道面滑动时，所述弹针针梢为轴线平行于扭矩吸吐轴轴线的固定柱面或固定弧面的一部分；当弹针针梢沿轨道面滚动时，弹针针梢为轴线平行于扭矩吸吐轴轴线的转动柱面或转动弧面；其中，所述固定弧面和转动弧面均为旋转曲面，且所述弹针针梢的母线开口朝向或背向弹针针梢轴线。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，当弹针针梢沿轨道面滑动时，所述弹针针梢的宿主为直立墙，并以所述宿主的顶面作为弹针针梢。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，当弹针针梢沿轨道面滚动时，所述弹针针梢的宿主为轴承、转轴或滚轮，并以所述宿主的外表面作为弹针针梢。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，在弹针针梢沿轨道面滑动或滚动的同时，弹针针梢相对于动托的托底或者不沿压簧中心线转动，或者能够沿压簧中心线进行小角度转动；所述弹针针梢相对于动托的托底的两种运动关系对应着以下弹针梢部构建方式：当弹针针梢不沿压簧中心线转动时，弹针针梢沿轨道面滑动的弹针针梢的宿主直接固定在动托的托底上，弹针针梢沿轨道面滚动的弹针针梢的宿主通过承载媒介间接固定在动托的托底上；所述承载媒介包括轴承和轴承座，或轴承轴和轴承轴座，或滚轮轴和滚轮轴座，包括或不包括推力轴承或轴向承力滚动元件；且所述轴承座或轴承轴座、滚轮轴座为所述宿主与动托的托底相关联的直接承载媒介，所述轴承或轴承轴、滚轮轴为所述宿主与动托的托底相关联的第一间接承载媒介，所述推力轴承或轴向承力滚动元件为所述宿主与动托的托底相关联的第二间接承载媒介；当弹针针梢可沿压簧中心线转动时，以弹针针梢沿轨道面滑动的弹针针梢的宿主作为转动滑块直接或间接抵接动托的托底，以弹针针梢沿轨道面滚动的弹针针梢的宿主的直接承载媒介作为转动滑块直接或间接抵接动托的托底，转动滑块间接抵接动托的托底时以推力轴承作为中间媒介；设置弹针针梢径向固定转轴或局部为圆形的固定围墙，弹针针梢径向转轴或围墙固定在动托的托底上，且轴线与压簧中心线重合；转动滑块绕径向转轴滑动转动或滚动转动，或沿贴合径向围墙内壁滑动转动或滚动转动，滚动转动时设置滚动媒介。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，所述定托的托身和动托的托身之间的运动触接类型包括直接型、媒介型和混合型，混合型为同时具有部分直接触接、部分媒介触接、部分不触接中的两种或三种；其中，所述弹针的动托和定托为兼具一定角度转动的移动副时，所述定托的托身和动托的托身间的运动触接类型为直接型或混合型，触接面为圆柱面或具有对称性的局部圆柱面，其中圆柱面的旋转中心与所述压簧的中心线重合；所述动托在压簧的中心线方向上活塞式滑动，同时可沿所述压簧的中心线一定角度的转动；所述弹针的动托和定托为单一移动副时，所述定托的托身和动托的托身间的运动触接类型为直接型或媒介型或混合型；对于直接型：所述定托的托身和动托的托身的接触面为除了圆柱面外的其他任意类型的柱面或具有限制转动特征的非完整圆柱面，所述动托保持沿压簧的中心线方向上的单一活塞式滑动；对于媒介型：所述定托的托身和动托的托身间采用滚动元件作为运动触接媒介，所述动托的托身和定托的托身两者之间的配合面为多边形柱面或其他形状的柱面，所述动托保持沿压簧的中心线方向上的单一活塞式滑动。优选的是，所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器中，当所述定托的托身和动托的托身全部或部分通过运动触接媒介触接，且动托的托身和定托的托身两者之间的配合面为矩形柱面时，所述矩形柱面的中心线与压簧的中心线重合，矩形柱面的两组平行对面分别与所述弹针经过压簧的中心线和扭矩吸吐轴轴线的平面以及所述弹针经过压簧的中心线且垂直于扭矩吸吐轴轴线的平面平行，两组平行对面分别称为第一矩形配合对面和第二矩形配合对面；所述定托和动托的第一矩形配合对面均对应分为左配合面和右配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，包括：/n轨道，其轨道面在几何构型上具有旋转对称轴线；所述轨道面为一变径旋转形成的柱面或其他曲面；/n弹针，其包括定托、动托和压簧；所述动托和定托的托身对头相嵌，并由所述动托和定托的托底夹持所述压簧，以通过压簧连接形成单一的移动副或兼具一定角度转动的移动副；所述动托的托尾构成弹针的梢部，梢部末端的弹针针梢抵接所述轨道面，并沿轨道面移动，弹针针梢几何与轨道面几何相匹配；/n其中，所述轨道和弹针二者之一以与扭矩吸吐轴随动的方式固定在扭矩吸吐轴上，另一个固定不动；所述扭矩吸吐轴为扭矩吸吐器转动部分的转轴，同时也是扭矩传递系统中动力和负载之间的扭矩传递轴。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，包括：
轨道，其轨道面在几何构型上具有旋转对称轴线；所述轨道面为一变径旋转形成的柱面或其他曲面；
弹针，其包括定托、动托和压簧；所述动托和定托的托身对头相嵌，并由所述动托和定托的托底夹持所述压簧，以通过压簧连接形成单一的移动副或兼具一定角度转动的移动副；所述动托的托尾构成弹针的梢部，梢部末端的弹针针梢抵接所述轨道面，并沿轨道面移动，弹针针梢几何与轨道面几何相匹配；
其中，所述轨道和弹针二者之一以与扭矩吸吐轴随动的方式固定在扭矩吸吐轴上，另一个固定不动；所述扭矩吸吐轴为扭矩吸吐器转动部分的转轴，同时也是扭矩传递系统中动力和负载之间的扭矩传递轴。


2.如权利要求1所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，所述压簧以以下任一位置形式设置：
设置在所述定托的托身和动托的托身的外部；
设置在所述定托的托身和动托的托身的内部；以及
同时设置在所述定托的托身和动托的托身的内部和外部；
其中，当所述压簧同时设置在所述定托的托身和动托的托身的内部和外部时，所述定托的托身和动托的托身的内部和外部至少设置一个所述压簧，且各个所述压簧的中心线相互重合或平行。


3.如权利要求1所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，所述弹针针梢沿轨道面移动的具体形式为：弹针针梢沿轨道面滑动，或以平行于扭矩吸吐轴轴线的直线为轴线沿轨道面滚动。


4.如权利要求3所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，当弹针针梢沿轨道面滑动时，所述弹针针梢为轴线平行于扭矩吸吐轴轴线的固定柱面或固定弧面的一部分；当弹针针梢沿轨道面滚动时，弹针针梢为轴线平行于扭矩吸吐轴轴线的转动柱面或转动弧面；其中，所述固定弧面和转动弧面均为旋转曲面，且所述弹针针梢的母线开口朝向或背向弹针针梢轴线。


5.如权利要求4所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，当弹针针梢沿轨道面滑动时，所述弹针针梢的宿主为直立墙，并以所述宿主的顶面作为弹针针梢。


6.如权利要求4所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，当弹针针梢沿轨道面滚动时，所述弹针针梢的宿主为轴承、转轴或滚轮，并以所述宿主的外表面作为弹针针梢。


7.如权利要求4所述的基于弹针机构的扭矩吸吐器，其特征在于，在弹针针梢沿轨道面滑动或滚动的同时，弹针针梢相对于动托托底或者不沿压簧中心线转动，或者能够沿压簧中心线进行小角度转动；所述弹针针梢相对于动托托底的两种运动关系对应着以下弹针梢部构建方式：
当弹针针梢不沿压簧中心线转动时，弹针针梢沿轨道面滑动的弹针针梢的宿主直接固定在动托的托底上，弹针针梢沿轨道面滚动的弹针针梢的宿主通过承载媒介间接固定在动托的托底上；所述承载媒介包括轴承和轴承座，或轴承轴和轴承轴座，或滚轮轴和滚轮轴座，包括或不包括推力轴承或轴向承力滚动元件；且所述轴承座或轴承轴座、滚轮轴座为所述宿主与动托的托底相关联的直接承载媒介，所述轴承或轴承轴、滚轮轴为所述宿主与动托的托底相关联的第一间接承载媒介，所述推力轴承或轴向承力滚动元件为所述宿主与动托的托底相关联的第二间接承载媒介；
当弹针针梢可沿压簧中心线转动时，以弹针针梢沿轨道面滑动的弹针针梢的宿主作为转动滑块直接或间接抵接动托的托底，以弹针针梢沿轨道面滚动的弹针针梢的宿主的直接承载媒介作为转动滑块直接或间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红飞，
申请(专利权)人：简俭科技宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33