[发明专利]带齿摩擦轮机构

说明书

技术领域

本发明涉及摩擦轮机构，尤其是涉及传动比为有理数且平均传动比严格准确的一种带齿摩擦轮机构。

背景技术

摩擦轮机构是很常见的传动机构。在通常的摩擦轮机构中，两摩擦轮具有封闭的光滑轮廓，工作时相切接触依靠摩擦力做纯滚动，运行平稳；其缺点是摩擦轮的直径难以做到严格准确，加上传动时蠕滑的存在，其平均速比不能保证严格准确，两轮的相位差会持续积累。

发明内容

为了解决背景技术领域中存在的问题，本发明的目的在于提供一种带齿摩擦轮机构，使其平均速比为准确有理数，消除两轮相位差的持续积累。

本发明采用的技术方案是：

技术方案1：

本发明在两根平行的轴上分别安装有摩擦轮，其中一个摩擦轮的圆柱面上至少有一圈环形槽，环形槽内至少有一个凸出校准齿，另一个摩擦轮的圆柱面上至少有一个凹进校准齿，使得在与两摩擦轮轴线垂直的任一平面内，所述两摩擦轮上的校准齿互不接触，或只在两摩擦圆的公切点上相切接触瞬时啮合，形成平均速比为准确有理数的摩擦轮机构。

技术方案2：

本发明在两根相交的轴上分别安装有摩擦轮，其中一个摩擦轮的圆锥面上至少有一圈环形槽，环形槽内至少有一个凸出校准齿，另一个摩擦轮的圆锥面上至少有一个凹进校准齿，使得在与两摩擦轮轴线垂直的任一球面内，所述两摩擦轮上的校准齿互不接触，或只在两摩擦圆的公切点上相切接触瞬时啮合，形成平均速比为准确有理数的摩擦轮机构。

以上两个技术方案中：

当按照速比要求的凹进校准齿数大于1时，将部分凹进校准齿替换成不参与啮合的避让孔。

所述校准齿是刚性齿或柔性齿，在啮合瞬时是单侧啮合或是双侧无隙啮合。

本发明具有的有益效果是：

本发明采用校准齿对瞬时啮合的结构，克服了摩擦传动平均速比不准确、两轮相位差持续积累的缺点，可在既需要摩擦传动，又需要准确速比的场合中使用。

附图说明

图1是本发明的侧面剖切图。

图2是图1的左视剖切图。

图3是图2中B处的局部放大图。

图4是图1中A处的局部放大图。

图5是与图3在同一时刻但不同平面内的啮合示意图。

图中：1、摩擦轮，2、摩擦轮，3、环形槽，4、凸出校准齿，5、凹进校准齿，6、避让孔。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

以传动比为1：2的圆柱摩擦轮机构为例：

如图1、图2所示，在两根平行的轴上分别安装有摩擦轮1和摩擦轮2，其中摩擦轮1的圆柱面上有一圈环形槽3，环形槽3内有一个凸出校准齿4，另一个摩擦轮2的圆柱面上有两个（但图1中只画了正在啮合的一个）凹进校准齿5，使得在与两摩擦轮轴线垂直的任一平面内，所述两摩擦轮上的校准齿互不接触，或只在两摩擦圆的公切点上相切接触瞬时啮合，形成平均速比为准确有理数的摩擦轮机构。当两摩擦轮在校准时刻瞬时啮合时，啮合点P必位于两摩擦轮的公切点处，并在两摩擦轮的连心线上。

如图3所示，摩擦轮1上的环形槽3的深度，能保证不与摩擦轮2上的凹进校准齿5在径向发生干涉。

如图4所示，凸出校准齿4在轴向的宽度应小于凹进校准齿5在轴向的宽度，以免两者在侧面发生干涉；凹进校准齿5在轴向的宽度应小于摩擦轮1上环形槽3的宽度，以免两者在侧面发生干涉。

如图1所示，由于是1：2的速比，所以在摩擦轮2上应当有二个凹进校准齿5，从而使得摩擦轮1每转1圈就实现一次校准；为了减少校准次数，可以将其中的一个凹进校准齿5替换成不参与啮合的避让孔6，这样摩擦轮1要转过二圈才实现一次校准。

校准齿的齿形可以是满足相切接触、瞬时啮合要求的任何齿形，在图3中，凹进校准齿5的齿形为直线，凸出校准齿4的齿形为圆弧。

为了减少校准时的冲击，除了根据蠕滑率对摩擦圆的直径进行精密修正之外，还可以将校准齿做成柔性齿。具体作法之一是将凹进校准齿5的齿厚减薄，如图5所示。

为了实现双向校准，可以将瞬时啮合设计成双侧无隙啮合。具体作法可以另开一圈环形槽，或将环形槽加宽，增加反向啮合的校准齿对，其啮合方式为图5中所示。图5与图2在同一时刻但不同平面内，其啮合点P附近的齿形与图2中的齿形关于两摩擦轮的连心线镜向对称。