[實用新型]滾動行星無級變速牽曳傳動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022356695.0
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN213298720U
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛培琪;畢文波
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: F16H13/08
• 分類號: F16H13/08;F16H57/021
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

一種滾動行星無級變速牽曳傳動裝置，包括輸入軸、基體和輸出軸，輸入軸通過第一軸承和第二軸承安裝在基體內(nèi)，第一軸承或第二軸承的外側(cè)設(shè)置有預(yù)緊力調(diào)整控制單元，輸出軸由滾動軸承支承安裝在基體內(nèi)并與第二軸承中的保持架聯(lián)接；第一軸承和第二軸承的外圈與基體固定，內(nèi)圈與輸入軸固定；第一軸承和第二軸承為成對使用的角接觸軸承，采用兩端固定正裝并潤滑。該裝置通過預(yù)緊力調(diào)整控制單元實現(xiàn)角接觸軸承的智能預(yù)緊，根據(jù)輸出力矩或轉(zhuǎn)速的需求，進(jìn)行預(yù)緊力大小的反饋控制，要求輸出力矩大則加大預(yù)緊力，反之減小，隨軸向預(yù)緊力的變化，滾動體與內(nèi)圈滾道之間可以呈現(xiàn)為純滾動和滑滾接觸，實現(xiàn)了輸出軸輸出力矩的連續(xù)調(diào)節(jié)和無級變速。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于傳遞動力的牽曳傳動裝置，特別是適用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的柔順驅(qū)動，屬于牽曳傳動技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

牽曳傳動是靠兩傳動體之間的一層油膜(牽曳油)傳遞動力，可用于傳遞汽車發(fā)動機(jī)的動力，各種定速比和變速比的牽曳傳動裝置已應(yīng)用于各個領(lǐng)域。哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報第27卷第5期(1995年10月)公開的《流變潤滑理論在牽曳傳動中的應(yīng)用》將流變潤滑理論應(yīng)用于牽曳傳動中，如圖1，輸入軸和輸出軸均由各自的軸承支撐在基體內(nèi)，通過基體上設(shè)置的油孔由外部向基體內(nèi)提供牽曳油，并在輸出軸的支撐軸承一側(cè)設(shè)置預(yù)緊彈簧。輸出軸的支撐軸承上帶有特制的保持架，輸入軸的一端與該特制保持架連接。當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動時帶動特制保持架轉(zhuǎn)動并推動保持架內(nèi)的鋼球運動，在預(yù)緊彈簧提供的軸向預(yù)緊力的作用下，輸出軸支撐軸承的內(nèi)圈與鋼球之間產(chǎn)生牽曳力，若牽曳油供給充分，則滾動體(鋼球)與內(nèi)圈之間形成一層彈流油膜，滾動體與內(nèi)圈之間的牽曳力正是這層彈流油膜作用在接觸副表面上剪應(yīng)力的總和。但是，滾動體與內(nèi)外圈滾道的接觸狀態(tài)不一定是全膜潤滑狀態(tài)，也可以是邊界摩擦狀態(tài)(即邊界潤滑)。若滾動體與內(nèi)圈之間不能形成全膜彈流潤滑，則牽曳力是滾動體與內(nèi)圈之間處于邊界摩擦的摩擦力。該牽曳力驅(qū)動內(nèi)圈和輸出軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)動力傳遞。

但是，上述流變潤滑牽曳傳動的預(yù)緊是彈簧預(yù)緊，在動力傳輸過程中預(yù)緊力是不可調(diào)的，因而不能在工作過程中實時調(diào)節(jié)最大輸出力矩，無法實現(xiàn)無級變速。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有牽曳傳動技術(shù)存在的不足，本實用新型以角接觸滾動軸承為動力傳遞的基本單元，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，輸出力矩可連續(xù)調(diào)整的結(jié)構(gòu)尺寸小、滾動行星運動的無級變速牽曳傳動裝置。

本實用新型的滾動行星無級變速牽曳傳動裝置，其技術(shù)方案如下。

該牽曳傳動裝置，包括輸入軸、基體和輸出軸，輸入軸通過第一軸承和第二軸承安裝在基體內(nèi)，第一軸承或第二軸承的外側(cè)設(shè)置有預(yù)緊力調(diào)整控制單元，輸出軸與第二軸承中的保持架聯(lián)接。

所述第一軸承和第二軸承的外圈與基體周向固定，內(nèi)圈與輸入軸固定。

所述第一軸承和第二軸承為成對使用的角接觸滾動軸承組合，兩端固定正裝，以角接觸滾動軸承作為動力傳遞的基本單元，并通過牽曳油或脂進(jìn)行潤滑。如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等。

所述輸出軸通過滾動軸承支承并安裝在基體內(nèi)，滾動軸承為深溝球軸承。

所述預(yù)緊力調(diào)整控制單元采用壓電晶體或液壓系統(tǒng)，以實現(xiàn)角接觸軸承組合的軸向預(yù)緊力可調(diào)。