[發(fā)明專利]一種承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置

無效

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• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101858388A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 袁亦竑;邵俊昌;葉豐;朱志偉;張弛;曾國鋒;李文沛
• 申請（專利權）人: 上海磁浮交通發(fā)展有限公司;上海磁浮交通工程技術研究中心
• 主分類號: F16D3/02
• 分類號: F16D3/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 徐雯瓊

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于傳遞扭矩的機械裝置，具體涉及的是一種承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置。

背景技術

目前，在高速磁浮系統(tǒng)的道岔橫移驅(qū)動機構中，有一套直齒圓柱齒輪齒條傳動裝置，其中齒條為多段直齒條排列成一圓弧狀構成的折線形齒條，齒輪在齒條上滾動以提供移動力。由于齒條為折線型式，而齒輪軸的理論運行軌跡為圓弧，便造成了齒輪齒圈的軸線與傳動軸的軸線不重合并出現(xiàn)一個夾角，且在齒輪的走行過程中該夾角不斷地發(fā)生周期性地連續(xù)變化并伴隨周期性地突變。因此，需要將齒輪分成兩個可以發(fā)生相互轉(zhuǎn)動的部分，外部是外齒圈，與折線齒條進行嚙合；內(nèi)部用于連接驅(qū)動軸。并在齒輪的內(nèi)、外兩部分之間設置一個扭矩傳遞裝置以實現(xiàn)傳遞齒輪扭矩、允許齒輪發(fā)生一定范圍轉(zhuǎn)動、支撐外齒圈重力和傳遞齒輪驅(qū)動力(徑向力)的功能。

現(xiàn)有技術中使用的扭矩傳遞裝置，或者只能提供扭矩傳遞功能和一定角度轉(zhuǎn)動功能而無法提供徑向力支撐，例如萬向節(jié)或聯(lián)軸器裝置等；或者只能傳遞扭矩和提供徑向力，而無法提供活動的轉(zhuǎn)角功能，例如齒輪傳動裝置；或者僅能提供徑向力和轉(zhuǎn)動角度，但無法傳遞扭矩，如球關節(jié)裝置等，因此均無法滿足高速磁浮系統(tǒng)的道岔橫移驅(qū)動的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，既能實現(xiàn)齒輪徑向力的可靠傳遞，又能連續(xù)、平穩(wěn)地傳遞齒輪的扭矩，還能適應齒輪內(nèi)、外兩部分之間的夾角位移的不斷變化，并且能長期、可靠地工作。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其特點是，包含可實現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)的扭矩傳遞機構和轉(zhuǎn)動關節(jié)；

上述的可實現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)的扭矩傳遞機構為鼓形齒單元；

所述的轉(zhuǎn)動關節(jié)為一對同軸設置在鼓形齒單元兩側(cè)的球鉸單元；

所述的鼓形齒單元包含同軸設置的鼓形齒外圈和鼓形齒內(nèi)圈；

所述的一對球鉸單元分別包含同軸設置的球鉸外圈和球鉸內(nèi)圈；

所述的兩組球鉸內(nèi)圈設置在鼓形齒內(nèi)圈兩側(cè)構成裝置內(nèi)體；

所述的裝置內(nèi)體設置在鼓形齒外圈中；

所述的兩組球鉸外圈分別套置在兩組球鉸內(nèi)圈的球面端并與鼓形齒外圈的兩端外側(cè)相貼合構成裝置外體。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，鼓形齒內(nèi)圈為鼓狀，其側(cè)面為若干齒狀凸起；所述的鼓形齒內(nèi)圈中心設置有軸孔。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，鼓形齒外圈的內(nèi)壁與鼓形齒內(nèi)圈的側(cè)面相適配且嚙合，該嚙合面呈弧形。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，球鉸內(nèi)圈為半球體，其中心設置有軸孔。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，球鉸外圈為環(huán)狀結(jié)構；所述的球鉸外圈的內(nèi)壁與球鉸內(nèi)圈的半球體球面相適配并留有間隙。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，鼓形齒外圈和鼓形齒內(nèi)圈在工作時，二者的軸線可產(chǎn)生±4°至±5°的轉(zhuǎn)角。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，可實現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)的扭矩傳遞機構為萬向節(jié)或者是撓性聯(lián)軸器。

上述的承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，其中，轉(zhuǎn)動關節(jié)為單個整體式球鉸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點在于：本發(fā)明能夠很好地解決在軸向夾角不斷變化的情況下穩(wěn)定并且連續(xù)地傳遞扭矩的問題，由于本發(fā)明采用鼓形齒單元和球鉸單元替代了現(xiàn)有技術的通過球形關節(jié)及傳動銷進行扭矩傳遞的方式，從而避免了傳動銷易斷裂損壞、傳動方孔易變形、傳動間隙大易導致電器控制系統(tǒng)控制困難甚至發(fā)生反饋振蕩的問題，具有使用壽命長、傳動精準的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖；

圖2是本發(fā)明的零件分解示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合圖1和圖2，詳細說明本發(fā)明優(yōu)選的實施例。

如圖1所示和圖2所示，一種承受徑向力并可適應轉(zhuǎn)角位移的扭矩傳遞裝置，包含可實現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)的扭矩傳遞機構和轉(zhuǎn)動關節(jié)。可實現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)的扭矩傳遞機構為鼓形齒單元7，轉(zhuǎn)動關節(jié)為一對同軸設置在鼓形齒單元7兩側(cè)的球鉸單元8。

鼓形齒單元7包含同軸設置的鼓形齒外圈71和鼓形齒內(nèi)圈72，鼓形齒內(nèi)圈72為鼓狀，其側(cè)面為若干齒狀凸起，鼓形齒內(nèi)圈72中心設置有軸孔，鼓形齒外圈71的內(nèi)壁與鼓形齒內(nèi)圈72的側(cè)面相適配且嚙合，該嚙合面呈弧形。用以將扭矩從鼓形齒內(nèi)圈傳遞到鼓形齒外圈(或反之)。由于鼓形齒在工作時允許內(nèi)、外體的軸線有一定的夾角，因此配合球鉸單元即可實現(xiàn)裝置的在變化夾角下傳遞扭矩的要求。