專利名稱:含有非中心定軸輪的周轉(zhuǎn)輪系的制作方法
本發(fā)明涉及齒輪或摩擦輪傳動(dòng)的周轉(zhuǎn)輪系中的一種。
周轉(zhuǎn)輪系由中心輪、行星輪和轉(zhuǎn)臂及其軸組成，目前一般分差動(dòng)輪系和行星輪系等。差動(dòng)輪系需要同時(shí)輸入兩個(gè)原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)，才能正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。行星輪系則必須固定一個(gè)中心輪不轉(zhuǎn)，再輸入一個(gè)原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)。在某些以轉(zhuǎn)臂為從動(dòng)件的輪系中，中心輪或直接作為原動(dòng)件或作為原動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞的中介，把輸入輪系的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳給了行星輪，并使行星輪在假設(shè)轉(zhuǎn)臂固定不轉(zhuǎn)的情況下獲得兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn)。一個(gè)行星輪是不可能有兩個(gè)自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂也不可能被固定，這兩個(gè)自轉(zhuǎn)會(huì)合成一個(gè)自轉(zhuǎn)，使行星輪繞中心輪公轉(zhuǎn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了使周轉(zhuǎn)輪系只需輸入一個(gè)原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)，又沒有中心輪固定不轉(zhuǎn)，特作出如下發(fā)明。
在一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系中，共有五根軸。其中三根處于中心位置一根長(zhǎng)為轉(zhuǎn)臂軸，另兩根軸上是中心輪。其余兩根處于非中心位置一根為行星輪軸;另一根軸的位置是固定的，上面的構(gòu)件既不是中心輪，又不是行星輪，本專利申請(qǐng)文件中稱之為“非中心定軸輪”，也可稱為“偏定輪”。轉(zhuǎn)臂軸除外，每根軸上的齒輪(注本專利申請(qǐng)文件只談齒輪組成的輪系，摩擦輪所組成的從略)，或者只有一個(gè)，或者兩個(gè)或多個(gè)齒輪固定組合在一起(即雙聯(lián)齒輪或多聯(lián)齒輪)。在任意一根軸上，必有兩個(gè)齒輪的齒數(shù)不同。兩根非中心位置的輪軸上各有齒輪同時(shí)與兩根軸上的中心輪都嚙合，使之轉(zhuǎn)向相反。含有非中心定軸輪，可使周轉(zhuǎn)輪系原來所需的兩個(gè)原動(dòng)件減為一個(gè)或無需固定一個(gè)中心輪的轉(zhuǎn)動(dòng);非中心定軸輪和中心輪一樣可作原動(dòng)件。一軸上有兩個(gè)固定組合在一起的齒輪齒數(shù)相差，其結(jié)果是假設(shè)轉(zhuǎn)臂被固定不轉(zhuǎn)，行星輪可以從兩根軸上的中心輪各獲得兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn);假設(shè)條件被取消，兩個(gè)轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn)就可合成一個(gè)轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn)，行星輪就繞一中心輪公轉(zhuǎn)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂可能只配作從動(dòng)件了;假如轉(zhuǎn)臂為原動(dòng)件的話，與行星輪相嚙合的兩根軸上的中心輪可能不會(huì)作各自轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)，輪系可能因此而發(fā)生自鎖。前述的同軸兩輪的齒數(shù)相差越小，原動(dòng)件與轉(zhuǎn)臂的傳動(dòng)比越大;齒數(shù)相差為一，該傳動(dòng)比最大。這就是本發(fā)明的原理。
本發(fā)明所涉及的雖然也屬于周轉(zhuǎn)輪系，但不是差動(dòng)輪系或行星輪系，故可另外命名，就姑稱為“內(nèi)差輪系”或“自差輪系”吧。
這種輪系同現(xiàn)有的各種輪系相比，可同時(shí)具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊等優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)比可達(dá)兩個(gè)齒輪的齒數(shù)之和(其中可有一個(gè)是最大齒輪)，甚至再高達(dá)二、三倍;傳動(dòng)效率可接近或達(dá)到周轉(zhuǎn)輪系的最高水平;結(jié)構(gòu)上只需齒輪、轉(zhuǎn)臂、軸等構(gòu)件，簡(jiǎn)單而又緊湊。
附圖是體現(xiàn)本發(fā)明原理的簡(jiǎn)圖。圖上的周轉(zhuǎn)輪系中的中心輪有內(nèi)嚙合式和外嚙合式兩種;內(nèi)嚙合式中心輪雖然是套在外嚙合式中心輪的輪軸上，但是兩者的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向不同，故本專利申請(qǐng)文件仍視其為分別處于兩根軸上。圖1、圖4、圖5所系的輪系要在下面闡述一番，圖中A和B是雙聯(lián)著的內(nèi)嚙合式的中心輪，E和F是雙聯(lián)著的外嚙合式中心輪，D是非中心定軸輪，C、L是行星輪。J和K是雙聯(lián)著的行星輪，H、I是轉(zhuǎn)臂，C是中心輪E和F的共用軸。
在圖1所示的輪系中，雙聯(lián)著的輪E和F所共用的軸被輸入了一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，輪F通過輪D及雙聯(lián)著的輪B和輪A，把轉(zhuǎn)動(dòng)傳給了行星輪C，輪E則直接把轉(zhuǎn)動(dòng)傳給了輪C，假設(shè)轉(zhuǎn)臂H不轉(zhuǎn)，通過公式推演(公式推演從略)，可知輪E與輪C的傳動(dòng)比小于輪F與輪C的傳動(dòng)比，而輪E和輪F的轉(zhuǎn)速一定相同，那末從動(dòng)件輪C就同時(shí)獲得兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn)。假設(shè)是不存在的，不同轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn)會(huì)合成為相同轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn)，行星輪C會(huì)繞中心輪E公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂H也會(huì)因此而轉(zhuǎn)動(dòng)。輪A的齒數(shù)大于輪B，轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)向與原動(dòng)件(輪E和輪F的共用軸C)相同;輪A齒數(shù)小于輪B，則轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)向與原動(dòng)件C相反，兩輪齒數(shù)之差為1，比輪系的傳動(dòng)比可達(dá)到輪B與輪E的齒數(shù)之比乘以輪A與輪E的齒數(shù)之和，是圖1至圖4所示輪系中的最大傳動(dòng)比。圖1所示輪系的行星輪只有一個(gè)，圖2、圖3也一樣，只有一個(gè)行星輪。齒輪相差的雙聯(lián)齒輪是裝在三根位置固定的輪軸中的任意一根上的。而圖4所示的輪系中，齒數(shù)相差的雙聯(lián)齒輪是活套在轉(zhuǎn)臂I上的行星輪J和K。假設(shè)轉(zhuǎn)臂I固定不轉(zhuǎn)，行星輪J和K因齒數(shù)不同分別獲得不同轉(zhuǎn)速的自轉(zhuǎn);而輪J和輪K是雙聯(lián)著的，所以在假設(shè)條件取消的情況下，兩個(gè)自轉(zhuǎn)合成一個(gè)自轉(zhuǎn)，并使行星輪J和K公轉(zhuǎn)且?guī)?dòng)轉(zhuǎn)臂I。
本發(fā)明也可使用圓錐齒輪，原理同上，本說明書就從略了。
上面所述只是本發(fā)明的簡(jiǎn)單形式。正如已有的周轉(zhuǎn)輪系那樣，行星輪不僅只裝在一根軸上，而且可在幾根非中心位置的輪軸上同樣地安裝著;非中心定軸輪也一樣，也可在幾根軸上安裝。還有，如圖5所示，要是把一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系中的行星輪L活套在一個(gè)中心輪M的側(cè)面上，而這個(gè)中心輪M正好是另一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系的原動(dòng)件，則兩個(gè)周轉(zhuǎn)輪系可串聯(lián)而形成兩級(jí)式的周轉(zhuǎn)輪系，并可根據(jù)同樣道理串聯(lián)成多級(jí)式的周轉(zhuǎn)輪系;活套著行星輪的中心輪也可與一個(gè)定軸輪系的齒輪嚙合，形成一個(gè)混合輪系。當(dāng)然，這樣的中心輪上的行星輪軸線不能與該中心輪軸線重合，兩軸線的距離越遠(yuǎn)越好。再有，前面提到中心輪和非中心定軸輪都可作原動(dòng)件，其實(shí)如果需要，它們中的每一個(gè)都可輪流作原動(dòng)件，以便從一個(gè)輪系上獲得各個(gè)不同的傳動(dòng)比;同樣，它們同轉(zhuǎn)臂都可同時(shí)或輪流作從動(dòng)件以同時(shí)或輪流獲得各個(gè)其大小懸殊的傳動(dòng)比。
正如附圖所示，內(nèi)嚙合式齒輪即內(nèi)齒輪為本發(fā)明的輪系所常用，而且又是輪系中最大的齒輪，其它齒輪及轉(zhuǎn)臂都在其圓周之內(nèi)。如果該輪系有外殼，那末在內(nèi)齒輪與外殼之間可采取軸與軸承的接觸方式，如滑動(dòng)式或滾動(dòng)式，而不是安裝在中心位置的軸上，這樣內(nèi)齒輪可少用些制作材料，體積也小些;沒有外殼，也可以用一個(gè)框架圍著內(nèi)齒輪(框架就稱“輪承”吧)，兩者的接觸也同軸與軸承的接觸相類似。
本發(fā)明所涉及的不僅是齒輪所組成的輪系，只要將上述的輪系中相嚙合的齒輪變?yōu)橄嗄Σ恋哪Σ凛?。固定組合在一起的兩齒輪的齒數(shù)之差變?yōu)閮赡Σ凛喌陌霃街?，就又是一個(gè)體現(xiàn)本發(fā)明原理的周轉(zhuǎn)輪系。
權(quán)利要求
1.一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系，行星輪c同時(shí)嚙合兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反的中心輪A、E，其特征是輪系中安裝一個(gè)或幾個(gè)固定組合在一軸上的幾個(gè)非中心定軸輪D，并任意有兩個(gè)固定組合在一軸上的兩個(gè)齒輪A與B的齒數(shù)不同，使圍轉(zhuǎn)輪系原來所需的兩個(gè)原動(dòng)件減為一個(gè)或無需固定一個(gè)中心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.權(quán)項(xiàng)1所述的輪系如有內(nèi)齒輪，其特征是內(nèi)齒輪與輪系的外殼或圍在內(nèi)齒輪外的框架(即“輪承”)的接觸采取滑動(dòng)式或滾動(dòng)式。
3.權(quán)項(xiàng)1或2所述的是齒輪組成的輪系，本權(quán)項(xiàng)的特征是相嚙合的齒輪改為相摩擦的摩擦輪，固定組合在一軸上的兩個(gè)齒輪的齒數(shù)相差改為兩個(gè)摩擦的半徑相差。
4.如權(quán)項(xiàng)1，2或3所述的輪系，其特征是行星輪L活套在一個(gè)中心輪M的側(cè)面上，而該中心輪是另一周轉(zhuǎn)輪系或定軸輪系的原動(dòng)件。
5.如權(quán)項(xiàng)1、2、3或4所述的輪系，其特征是中心輪和非中心定軸輪都可輪流作原動(dòng)件。
6.如權(quán)所項(xiàng)1、2、3、4或5所述的輪系，其特征是中心輪，非中心定軸輪和轉(zhuǎn)臂都可同時(shí)或輪流作從動(dòng)件。
專利摘要
本發(fā)明提出了一種只需一個(gè)原動(dòng)件而又無需固定中心輪不轉(zhuǎn)的周轉(zhuǎn)輪系。它比原來的周轉(zhuǎn)輪系多一種非中心定軸輪，并且輪系中兩個(gè)固定組合在一軸上的兩個(gè)齒輪(或摩擦輪)的齒數(shù)(或半徑)不同。轉(zhuǎn)臂可改為中心輪以使兩個(gè)輪系聯(lián)在一起。原動(dòng)件不限于是中心輪，從動(dòng)件不限于是轉(zhuǎn)臂。如果輪系使用內(nèi)齒輪，內(nèi)齒輪與其框架或輪系外殼的接觸采用滑動(dòng)式或滾動(dòng)式。
文檔編號(hào)F16H13/00GK86100548SQ86100548
公開日1987年10月14日 申請(qǐng)日期1986年4月1日
發(fā)明者甘新堯 申請(qǐng)人:甘新堯?qū)С鲆腂iBTeX, EndNote, RefMan