[发明专利]包括刚性优化的轴发电机的轴传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据所附权利要求1前序部分的轴传动装置。本发明进一步涉及轴发电机，其适用于前述类型的轴传动装置。

背景技术

轴传动装置从现有技术可知。比如，此处可参考DE10222695A1。轴传动装置通常包括：包括内齿的柱状刚性环或者可选地包括内齿的两个柱状刚性环；柔性大齿轮，该柔性大齿轮包括外齿，所述大齿轮设置在刚性环的内部；且进一步包括配合在柔性大齿轮内部的轴发电机。该轴发电机由具有椭圆轮廓的刚性轴传动装置插入件和轴传动装置轴承构成，轴传动装置轴承被配合到轴传动装置插入件的外圆周表面上，使得柔性大齿轮被弯曲成椭圆形状，且大齿轮的外齿与刚性大齿轮的内齿连接啮合，所述大齿轮被布置在椭圆形状的主轴线两端的每一端上。当轴发电机通过发动机等进行旋转之时，两个大齿轮的部分相互啮合，在圆周方向上运动。因为外大齿轮和内大齿轮之间存在齿数差，这些大齿轮之间就发生了根据齿数差而形成的相对旋转。通常，齿数差是二。

取决于其结构，轴传动装置被细分为罐式传动、套管式传动和平型传动。在罐式传动的情况下，柔性大齿轮被构造为罐形，该罐形具有底部，其利用法兰安装在驱动轴上。乘法环被用作法兰，用于连接到外圆周。在套管式传动的情况下，柔性大齿轮被构造为环形。为此目的，使用两个环，乘法大齿轮和离合器大齿轮，离合器大齿轮具有和柔性大齿轮相同数目的齿，而乘法大齿轮具有大于柔性大齿轮的齿数。在轴发电机在低扭矩下的快速旋转期间，两环之间发生相对旋转。降低的旋转速度和高扭矩可以在环之间发生。平型传动经常是用在凸轮轴驱动中。

轴传动装置可以用作三轴系统中的电机相位调整器或者凸轮轴调整器。轴系统通过驱动轴，如凸轮轴链轮来接收其驱动功率，继而该功率再次通过从动轴，如凸轮轴来释放。用作调整部件的相位调整器作为在驱动轴和待调整轴之间的连接部件而被布置在功率流中。这使得，该调整轴也可以通过第三轴将与驱动功率重叠的、机械功率传递到轴系统中，或者使得该功率退出系统。以这种方式，能够改变由驱动轴限定的相对于从动轴的移动功能，如，可以实现相位差。在这样的三轴系统中通常用于移动调整轴的致动器是电动马达。然而，同样地能够通过电力、机械、或者液压制动器、具有旋转或线性运动的电磁体、磁阀或线性电动机或者线性致动器，来进行相位调整。

为了在致动系统中存在控制误差的情况下，防止部件的外围不期望的碰撞，视情况而定，调整范围或者驱动范围被限制为某种规则，通过三个轴中的一个轴相对于第二轴或者相对于壳体的旋转角度而限定该规则。为此目的，机械挡块被制成与所使用装置一体的某部分。该挡块可以设置在驱动轴和从动轴之间、驱动轴和调整轴之间、或从动轴和调整轴之间。在现有技术中，挡块被实现为位于从动轴和驱动单元之间的规则。现有技术中从动角度的限定总是仅仅被独一无二地在两个传动轴之间实现，且从不成双，即在动力输出和驱动之间，也在调整轴和驱动轴之间，或者调整轴和动力输出之间。

此外，轴传动装置也可以在三轴传动装置的双轴布置中作为调整驱动器。这种情况下，轴传动装置多数用作自动化领域以及工业应用中的用于调整驱动器的减速装置。减速装置服务于将以高速、低加载下传递的调整元件的驱动功率转换为低速、高荷载的输出功率。功率仅在调整轴和从动轴之间传输。该传动的第三轴被固定到壳体上。从动轴的角度变得大于360°。

为了在致动系统中存在控制误差的情况下、保护部件的外周不碰撞，还可以通过机械限定来限定动力输出旋转的角度。挡块可设置在调整轴和从动轴之间、从动轴和壳体之间、或者调整轴或驱动轴与壳体之间。该挡块通常在从动轴和壳体之间实现。也可以通过控制装置独一地或者附加地提供对调整路径的限制。这种情况下，主要通过驱动轴的调整路径或由控制装置限定的调整轴来预限定从动轴的路径。那么该挡块仅仅用于保证防故障状态。

如上刚刚所述，在大多数情况下，在驱动轴和从动轴之间、或者在从动轴和装置壳体之间实现调整范围的限定。输出功率一旦达到旋转角度的极值，未直接限定在调整角度或者驱动角度内的调整轴就通过传动运动学以及传动部件的刚度减速。现有技术并未限定任何措施来抑制发生在调整部件中到达挡块之后的脉冲加载运动。作为高负载的后果，传动部件可能如此强烈地变形，这样它们相互碰撞并使得调整部件卡住。进一步，传动部件可变得永久失效或者必须构造为用于正常操作的过大尺寸，从而甚至在非制动停止状态下支撑高加载。如果调整部件通过控制件或者由于碰撞(系统外侧的限动)，在现有的可能的挡块外突然减速的情况下，这种状态也可以发生在。