一种带有驱动体、滚子装置和从动体的滚子传输和传动机构；所述驱动体通过所述滚子装置接合到所述从动体，所述体以单自由度被引导，并且在它们上面限定有相应的滚子引导轨道，所述轨道接触所述滚子装置并确定所述滚子的运动，所述滚子装置沿滚动曲线接触所述滚子引导轨道，所述滚子引导轨道起始和终止于相应成对的限制表面，并且所述驱动体和从动体的角色可互换，此外，所述驱动体和所述从动体上的滚动曲线的点之间的距离是不同的，所述滚子装置以纯滚动运动的方式运动，并且对于所述滚动曲线上的所有成对的点来说，相应的切面彼此平行，所述成对的接触点的速度相同但具有相反的符号，在所述接触点处，力的作用线与所述滚子装置的中心轴线相交，并且所述驱动体和从动体的滚动曲线的长度相等，且在所述接触点之前和之后所述滚动曲线具有成角度地倾斜的切面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种滚子(滚动体)传输(传递)和传动机构(roller transmission and gearing mechanism )， 其包括驱动体、具有相应的中心 或中心轴线的滚子装置以及从动体，其中驱动体通过滚子装置接合到从动 体，驱动体和从动体被引导成进行具有单自由度的运动，驱动体和从动体 上均限定有相应的滚子引导轨道，所述轨道接触滚子装置并确定滚子装置 相对于相关体的相对运动，滚子装置沿相应的滚动曲线接触滚子引导轨道， 滚子引导轨道在相应成对的限制表面处起始和终止于驱动体和从动体，滚 子装置沿它们相关的滚子引导轨道运动，其中驱动体和从动体的角色可互 换。
技术介绍
动力传输和传动系统对于机械工程行业而言十分重要，并且存在多种 可利用的动力传输和传动系统。它们中大多数的特征尤其在于其传动比、 最大可传输动力、其结构设计和尺寸，特别是驱动体和从动体的相对位置 和大小，从动体相对于驱动体的旋转方向的可变换性，及最后但并非不重 要的动力传输效率。例如，蜗轮传动装置以其特别低的动力传输效率而众所周知。它们由 于其接触表面之间的大量滑动所导致的摩擦能量损失而消耗大量的能量。 过去已提出了各种提议，通过在蜗杆槽和蜗轮齿的接触表面之间引入滚珠 来降低滑动的程度。这样蜗杆和蜗轮不再直接接触，但它们之间的接合经 一组滚珠建立。滚珠在处于接合位置时沿蜗杆和蜗轮之间的路径运动。当 它们到达路径的端部时，它们离开路径并脱离接合。然后它们经由外部装置被导回到路径的起点，在那里它们重新建立接合。这类提议可见于例如美国专利3,365,974、 2,664,760、 4,656,884和 4，283，329。但是，这些设计并不能带来从应用滚珠而可预期的全部优点， 这是因为不满足滚珠的纯滚动运动的条件。在缺少这些条件的情况下，滚 珠被迫沿它们的轨道进行大量滑动，并由于严重的摩擦能量损失而导致非 最佳的传输效率。对于用于线性运动的典型的滚珠丝杠，例如用于机床中的工作台运动 的滚珠丝杠，滚珠的纯滚动运动条件自动地得到满足。这是因为驱动体和 从动体具有共线的旋转轴线，并且滚子引导轨道是同心的。就滚子的纯滚动运动而言，这是因其小的摩擦能量损失和纯滚动运动的其它优点而得以 广泛使用的滚子传输和传动系统的仅有的已知示例。但是，实际上，滚珠 丝杠仅能用于将旋转运动转化为沿平行于旋转轴线的路径的线性运动，使 得它们无法用于提供更多自由度的运动，例如沿二维或三维路径的运动； 并且由于这种限制，这种特殊的传动系统并未得到普遍而广泛的应用。应用最广的传动机构一般是使用带有齿的轮的机构。其具有多种优点 及很少的缺点。缺点之一在于，啮合(接合)系数、即在任意给定时刻同 时接触的齿的数量较少且不能显著增加。这意味着机械载荷集中在少数相 啮合的齿上，且由此最大可传输动力相比于尺寸和所用的空间来说较小， 并且难于显著提高。除了对最大可传输动力的限制之外，也没有多少用于 操作的空间来改变驱动轴和从动轴之间的距离和角度。这种设计的另一个 约束在于，对于给定的连接轮的构型，所述轮的相对旋转方向是预先确定 的。为了改变相对旋转方向，必须在所述轮之间插入额外的轮。这一方面 增大了装置的尺寸，另一方面带来了额外的摩擦能量损失。齿轮的一个最 重要的缺陷在于，由于轮的连接齿在它们大部分的啮合时间内都在彼此上 滑动而导致的摩擦能量损失。这使得即使施加了适当的润滑也会显著降低 动力传输效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种新型的传输和传动机构，其可解决现有 传输和传动系统的大部分上述缺点和限制，具有较高的动力传输效率，需 要较小的空间并且可传输更高的转矩。为实现该目的，根据本专利技术，已认识到应当提供这样一种新型的滚动 传输和传动机构，其中在驱动体、滚动体和从动体之间实现纯滚动运动。因此，提供了这样一种滚子传输和传动机构，其包括驱动体、具有 相应的中心或中心轴线的滚子装置、以及从动体，其中所述驱动体借助于 所述滚子装置接合到所迷从动体，所述驱动体和从动体被引导成进行具有 单自由度的运动，所述驱动体和从动体上均限定有相应的滚子引导轨道， 所述轨道接触所述滚子装置并确定所述滚子装置相对于相关体的相对运 动，所述滚子装置沿相应的滚动曲线接触所述滚子引导轨道，所述滚子引滚子装置沿它们相关的滚子引导轨道运动，其中所述驱动体和从动体的角 色可互换，其中，根据本专利技术，在所述驱动体上的滚动曲线和所述从动体 上的滚动曲线的相应点之间限定的距离是不同的，所述滚子装置在进入所所述轨道，并且对于所述滚动曲线上的在与所述滚子装置接触时的所有成 对的点而言，在这些成对的点处绘出的相应切面基本上相互平行，所述成 对的接触点的在所述滚子装置的坐标系中限定的速度基本上相同但具有相 反的符号，在所述接触点处，作用在所述滚子装置上的力的相应作用线通 过所述滚子装置的中心或中心轴线，或者与所述滚子装置的中心或中心轴 线相交，所述驱动体的滚动曲线的长度基本上等于所述从动体的滚动曲线 的长度，并且所述滚动曲线具有在所述接触点之前和之后的相互成角度地 倾斜的切面。在该定义中，术语"单自由度"不限于沿直线的运动，而是大致沿一 条线进行的任意空间运动。在多处使用的表述"基本上"是指，所限定的条件无需在数学上完全 精确地得到满足，而是允许在精确条件左右的小偏差，只要本设计的优点能接受这些误差即可。在数个优选实施例中，所述滚子装置是球形的滚珠，或者它们是旋转 对称体，例如圆柱形或桶状的滚子。所述滚子传输和传动机构可优选地包括相应的滚子返回路径，用于引 导离开所述滚子引导轨道的滚子装置返回和在相应的进入开口重新进入所 述滚子引导轨道。优选地，所述驱动体和从动体中的至少一者是旋转对称的，并且具有 相应的4t转轴线。在上述情况下，更优选地，所述驱动体和从动体两者都是旋转对称的， 并且具有相应的非平行的旋转轴线。对于某些应用来说，优选地，所述驱动体和从动体中的至少一者具有 旋转对称的前表面，所述滚子引导轨道限定在所述前表面上，并且所述限 制表面是环。在进一步优选的实施例中，所述驱动体和从动体中的至少一者是齿条， 其被i殳定为沿给定的线(线路)运动，并且所述滚子引导轨道限定在所述 齿条的平坦表面上。在进一步优选的实施例中，在所述驱动体或从动体中的至少一者上限定有多个滚子引导轨道。在这种情况下，优选地，位于同一个体上的滚子引导轨道在形状和曲 率上相同，并且绕相关体的旋转轴线相对于彼此成角度地移置相应的角间 距。如果移置角为360°/n，其中n为所述体上的等间距的滚子引导轨道的 数量，则获得均勾的角度分布。在进一步优选的实施例中，所述滚子引导轨道被限定在相关体的平表 面上，并且它们的形状和曲率相同，且沿预定的方向彼此间隔开。在进一步优选的实施例中，所述驱动体和从动体中的任一者包括具有 相应侧表面的脊，并且另一个体限定有形状与所述脊顺应(conforming) 的槽，从而在所述脊的各个侧表面和所述槽的各个侧表面之间设有相应的间隙，所述滚子装置设置在所述间隙的至少一个中，所述滚子引导轨道被 限定在所述脊和所述槽的相对的侧表面上，其中所述滚子装置设置在所述 滚子引导轨道中。在该后一实施例的另 一种型式中，多个滚子引导轨il^皮限本文档来自技高网...
【技术保护点】
滚子传输和传动机构，包括：驱动体、具有相应的中心或中心轴线的滚子装置、以及从动体，其中所述驱动体借助于所述滚子装置接合到所述从动体，所述驱动体和从动体被引导成进行具有单自由度的运动，所述驱动体和从动体上均限定有相应的滚子引导轨道，所述轨道接触所述滚子装置并确定所述滚子装置相对于相关体的相对运动，所述滚子装置沿相应的滚动曲线接触所述滚子引导轨道，所述滚子引导轨道在相应成对的限制表面处起始和终止于所述驱动体和从动体，所述滚子装置沿它们相关的滚子引导轨道运动，其中所述驱动体和从动体的角色可互换，其特征在于，在所述驱动体（１０，ｚ１）上的所述滚动曲线（ｇ１）和所述从动体（２０，ｚ２）上的所述滚动曲线（ｇ２）的相应点之间限定的距离是不同的，所述滚子装置（Ｇ）在进入所述滚子引导轨道（１２，２２）之后基本上以纯滚动运动的方式沿所述轨道运动直到离开所述轨道，并且对于所述滚动曲线（ｇ１，ｇ２）上的在与所述滚子装置（Ｇ）接触时的所有成对的点来说，在这些成对的点处绘出的相应切面（Ｅ１，Ｅ２）基本上相互平行，所述成对的接触点的在所述滚子装置（Ｇ）的坐标系中限定的速度（ｕ１，ｕ２）基本上相同但具有相反的符号，在所述接触点处，作用在所述滚子装置（Ｇ）上的力（Ｆ）的相应作用线与所述滚子装置（Ｇ）的中心或中心轴线相交，所述驱动体（１０，ｚ１）的所述滚动曲线（ｇ１）的长度基本上等于所述从动体（２０，ｚ２）的所述滚动曲线（ｇ２）的长度，并且所述滚动曲线（ｇ１，ｇ２）具有在所述接触点之前和之后的相互成角度地倾斜的切面。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊什特万博加尔，
申请(专利权)人：伊什特万博加尔，
类型：发明
国别省市：HU[匈牙利]
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