[發明專利]復合行星摩擦驅動裝置

有效

• 申請號: 201580050022.1
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN107076282B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 杰克·弗洛伊德·朔爾施
• 申請（專利權）人: 代爾夫特理工大學
• 主分類號: F16H13/06
• 分類號: F16H13/06;F16H13/10
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 馮燕平

復合行星摩擦驅動裝置，其包括驅動太陽輪的輸入軸，其中所述太陽輪嚙合行星輪，所述行星輪設置有具有第一半徑的第一部分和具有不同于第一半徑的第二半徑的第二部分，并且其中設置有環形圓柱體，所述環形圓柱體與所述行星輪嚙合，使得所述太陽輪與所述行星輪的第一部分摩擦配合，并且所述環形圓柱體與所述行星輪的第二部分摩擦配合，其中所述行星輪是中空的和可壓縮的。

技術領域

本發明涉及復合行星摩擦驅動裝置，其包括第一太陽輪，其中所述第一太陽輪嚙合行星輪，所述行星輪設置有具有第一半徑的第一部分和具有第二半徑的第二部分，其中所述第二半徑不同于所述第一半徑，并且在所述第一部分和所述第二部分之間設置有過渡區域，并且其中提供由所述行星輪驅動的至少一個環形輪，其中所述太陽輪與所述行星輪的所述第一部分摩擦配合，所述行星輪的所述第一部分與第一環形輪摩擦配合，并且第二環形輪與所述行星輪的第二部分摩擦配合。

背景技術

JP S58 65361公開了一種行星摩擦驅動裝置，其具有行星輥，所述行星輥具有不同半徑并且彼此同軸地連接。

根據前序部分的復合行星摩擦驅動裝置從US 3,216,285已知。復合行星摩擦驅動裝置很好地與具有離散齒輪齒的常規復合行星驅動裝置區分開。本發明明確地限于不具有這種離散齒輪齒的復合行星摩擦驅動裝置。

在現有復合行星摩擦驅動裝置的設計或實施中存在困難。一般來說，摩擦驅動裝置需要非常高的精度以有效地運行，特別是當驅動裝置由非常剛性的材料(例如鋼)制成時。由于鋼具有高應力/應變關系，超出公差僅1/1000毫米可導致壓縮力將達到數百或數千牛頓的力，其超過材料的失效極限。

摩擦驅動裝置還具有最小實際尺寸，其一方面受到需要承載的扭矩的總量以及所使用的材料的限制。這是因為當兩個圓柱體接觸放置時，它們彼此接觸的線變形。接觸的兩個圓柱體所經受的最大應力與最小圓柱體的直徑成反比，在所有其他條件相同的情況下，這使得摩擦驅動裝置的設計者應用更大直徑的圓柱體。

合起來，這兩個問題意味著緊湊的高出力摩擦驅動裝置是不可制造的。不可能保證圓柱形太陽輪和行星輪之間的高(但不是太高)接觸力。由于這太具有挑戰性以至于不能保證小摩擦驅動裝置的接觸力將保持在一定水平以下，使得復合驅動裝置甚至不太有吸引力或是一個更大的挑戰，因為有效的高比率驅動需要驅動裝置輸出級中的接觸力水平的非常精確的控制。結果，現在摩擦行星驅動裝置通常以高速、低力減少使用，例如在多級行星驅動裝置的第一級中。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種復合行星摩擦驅動裝置，其能夠同時提供高齒輪比和傳遞高扭矩的能力。

首先，根據本發明，行星輪沿著它們跨越第一部分、過渡區域和第二部分的整個長度是中空的并且可不間斷地壓縮。在這方面，詞語“長度”是指行星輪在其縱向方向上的尺寸，或換句話說是沿著它們的體軸或與其體軸平行的尺寸。通過設置復合行星摩擦驅動裝置的行星輪沿其整個長度是中空的，行星輪可以沿著它們的整個主體像箍彈簧般壓縮。這解決了公差問題，其通常對于制造穩健且有效的摩擦行星驅動裝置而言是個問題。制造具有實心行星輪的幾乎不起作用的小摩擦驅動裝置所需的公差在0.001mm范圍內或甚至更好。對于本發明的以中空可壓縮行星輪體現的復合行星摩擦驅動裝置，其滿足行星輪以0.01mm的公差可壓縮，這是容易十倍的系數。如果設計者希望追求，甚至更高的公差也是可能的，提供10:1寬松公差的例子僅僅是為了說明本發明能夠實現的實際改進。

在本發明的另一方面，行星輪的第二部分與空轉的第二太陽輪協作。這解決了與在典型的行星驅動裝置中應用中空行星輪相關的問題，即沒有地方附接輸出，沒有轂、沒有軸附接以承載行星輪的負載。利用本發明的復合驅動裝置，行星輪的第二部分的中空壁由空轉的第二太陽輪的中空壁和第二環形輪限定，這意味著不需要將任何東西附接到每個行星輪的中心以保持這些輪子到位。輸出從典型的行星架到第二環形輪的這種轉換也傳達了通過驅動裝置的動力流完全通過彼此滾動摩擦接觸的圓柱形部件的優點。因此，增強了驅動裝置的效率。