本實用新型涉及傳動機構教具技術領域,更具體地說,涉及一種多功能模塊化行星傳動教具。
背景技術:
在傳統的機械及相關專業課堂教學中,講解機械傳動的基本結構與工作原理時大都通過PPT或視頻演示來實現,學生無法真正體會其工作原理與內部運動狀態。這種單純依靠PPT或視頻演示的教學模式已經不能滿足現在乃至未來課堂教學的需要,因此在機械傳動的課堂教學中急需一種演示教具來幫助學生們更好地理解所學的知識。
現有的《機械原理》、《機械設計》等課程教學中,開始采用機械傳動教具進行傳動演示,但使用的教具仍是傳統的漸開線齒輪傳動,且類型功能單一。隨著現代工業生產對機械裝備精度、效率、平穩性等性能要求越來越高,新型機械傳動,特別是精密機械傳動在諸多領域獲得廣泛應用,迫切需要在相關課堂教學中引入擺線針輪傳動、擺線鋼球傳動、漸開線少齒差傳動等新型機械傳動類型,以滿足學生未來技術或科研崗位的工作需求。而且這些教具要適應課堂講解需求,具備方便使用的特點。
中國專利號20151013578.X,公開日2015年6月3日,公開了一份名稱為“一種機械原理綜合齒輪輪系教具”的專利文件,其包括錐齒輪傳動模塊、圓柱齒輪傳動模塊和行星輪系模塊三大模塊,涵蓋了機械原理齒輪章節的相關知識點,并且可以通過調節齒輪底座的位置或可移動式行星輪軸,獲得不同的傳動比。該發明雖然涉及錐齒輪、圓柱齒輪、行星輪系組合傳動,但只能演示傳統的漸開線傳動,并未涉及擺線針輪傳動、擺線鋼球傳動之類新型傳動,傳動類型單一,且不能通過重組形成不同的傳動機構,傳動機構形式單一。
中國專利號201320892315.2,公開日2014年7月2日,公開了一份名稱為“復合輪系傳動機構演示教具”的專利文件,其包括底板和分別設置在底板上的變齒機構支座、太陽輪支座和齒圈驅動齒輪支座,變齒機構支座通過變齒機構齒輪軸與雙聯少齒齒輪相連,變齒機構齒輪軸末端通過螺母與行星架連接,行星架均勻連接有三個行星齒輪,其中一個行星齒輪通過行星架連接軸與行星架齒輪固定連接,行星架齒輪與雙聯少齒齒輪嚙合,太陽輪支座通過太陽輪軸與內外齒圈和太陽輪相連,三個行星齒輪同時與內外齒圈內齒和太陽輪嚙合,齒圈驅動齒輪支座通過齒圈驅動齒輪軸與齒圈驅動齒輪相連,齒圈驅動齒輪與內外齒圈外齒嚙合。該實用新型能夠演示周轉輪系、差動輪系的運動規律,但僅限傳統的漸開線直齒輪傳動,傳動類型更加單一;雖然增加了差動輪系的功能,但傳動機構變化形式過少,無法使用同一教具演示更多的傳動機構類型與創新變換原理。
技術實現要素:
1.實用新型要解決的技術問題
本實用新型的目的在于克服現有技術中機械教具功能單一,不便于演示使用的不足,提供了一種多功能模塊化行星傳動教具,采用擺線鋼球傳動模塊和漸開線傳動模塊進行傳動,并結合浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊5種等速輸出機構,可實現2×5=10種少齒差行星傳動的演示,結構簡單,組合使用方便,可滿足當前的課堂教學需求。
2.技術方案
為達到上述目的,本實用新型提供的技術方案為:
本實用新型的一種多功能模塊化行星傳動教具,包括驅動機構、支撐機構和傳動機構,還包括等速輸出機構,所述的支撐機構包括底座、第一支撐架、偏心動力輸入軸、動力輸出軸和第三支撐架,所述第一支撐架和第三支撐架與底座可拆卸連接,偏心動力輸入軸與第一支撐架通過軸承連接,動力輸出軸與第三支撐架通過軸承連接;所述偏心動力輸入軸上設置有偏心軸段,該偏心軸段通過轉臂軸承與傳動機構中的運動部件連接;所述驅動機構通過偏心動力輸入軸帶動傳動機構中部件轉動,傳動機構通過等速輸出機構把動力傳遞至動力輸出軸。
作為本實用新型更進一步的改進,所述的傳動機構包括擺線鋼球傳動模塊和漸開線傳動模塊,兩者擇一使用;所述等速輸出機構包括浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊,該等速輸出機構中5個模塊擇一與傳動機構配合使用。
作為本實用新型更進一步的改進,所述的擺線鋼球傳動模塊、漸開線傳動模塊、浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊的齒形或結構均基于同一偏心距e,該偏心距e為偏心軸段的偏心距。
作為本實用新型更進一步的改進,所述擺線鋼球傳動模塊包括外擺線盤、鋼球組和內擺線盤,所述外擺線盤與第一支撐架上的軸承支盤螺栓連接,內擺線盤與等速輸出機構連接;在外擺線盤和內擺線盤的相對面分別刻有外擺線槽和內擺線槽,且外擺線槽和內擺線槽的截面為三角形,通過外擺線槽和內擺線槽之間的鋼球組作為中間體傳遞運動動力。
作為本實用新型更進一步的改進,所述漸開線傳動模塊包括固定盤、內齒圈齒輪和行星齒輪,所述固定盤與第一支撐架上的軸承支盤螺栓連接,行星齒輪與等速輸出機構連接;在固定盤上同軸設置有內齒圈齒輪,所述行星齒輪和內齒圈齒輪均為漸開線齒輪,通過行星齒輪與內齒圈齒輪的相互嚙合傳遞運動動力。
作為本實用新型更進一步的改進,所述浮動盤式模塊包括浮動盤式輸入盤、浮動盤式中間盤、一字槽、浮動盤式輸出盤和柱銷,所述浮動盤式中間盤上開設有4個互成90°的一字槽,在浮動盤式輸入盤和浮動盤式輸出盤上均螺紋連接有兩個柱銷,且同一盤上兩個柱銷之間成180°,各柱銷對應插入一字槽中;使用時浮動盤式輸入盤與傳動機構中的動力輸出部件螺栓連接,浮動盤式輸出盤與動力輸出軸螺栓連接。
作為本實用新型更進一步的改進,所述浮動鋼球式模塊包括浮動鋼球式輸入盤、浮動鋼球式中間盤、水平槽鋼球組、豎直槽鋼球組和浮動鋼球式輸出盤,所述浮動鋼球式輸入盤與浮動鋼球式中間盤相對的一側均布有4組水平球槽,并在水平球槽中活動設置有水平槽鋼球組;所述浮動鋼球式中間盤與浮動鋼球式輸出盤相對的一側圓周方向均布有4組豎直球槽,在豎直球槽中活動設置有豎直槽鋼球組;使用時,浮動鋼球式輸入盤與傳動機構中的動力輸出部件螺栓連接,浮動鋼球式輸出盤與動力輸出軸螺栓連接。
作為本實用新型更進一步的改進,所述鋼球環槽式模塊包括鋼球環槽式輸入盤、環槽傳動鋼球組和鋼球環槽式輸出盤,所述鋼球環槽式輸入盤和鋼球環槽式輸出盤相對的一側圓周方向均布有4個環形球槽,該環形球槽的截面為V形,在兩個盤之間環形球槽的交錯區設置有活動的環槽傳動鋼球組;使用時,鋼球環槽式輸入盤與傳動機構中的動力輸出部件螺栓連接,鋼球環槽式輸出盤與動力輸出軸螺栓連接。
作為本實用新型更進一步的改進,所述雙錐銷式模塊包括雙錐銷式輸入盤、輸入盤錐銷、雙錐銷式輸出盤和輸出盤錐銷,所述雙錐銷式輸入盤朝向雙錐銷式輸出盤的一側周向均布有4個輸入盤錐銷,所述雙錐銷式輸出盤朝向雙錐銷式輸入盤的一側周向均布有4個輸出盤錐銷,所述輸入盤錐銷與輸出盤錐銷所在圓周的半徑相等;使用時,雙錐銷式輸入盤與傳動機構中的動力輸出部件螺栓連接,雙錐銷式輸出盤與動力輸出軸螺栓連接。
作為本實用新型更進一步的改進,所述孔銷式模塊包括孔銷式輸入盤、輸入盤銷孔、孔銷式輸出盤和長柱銷,所述孔銷式輸入盤側面周向均布有4個圓形的輸入盤銷孔,在孔銷式輸出盤朝向孔銷式輸入盤一側的周向均布有4個長柱銷,所述輸入盤銷孔與長柱銷所在圓周的半徑相等;使用時,孔銷式輸入盤與傳動機構中的動力輸出部件螺栓連接,孔銷式輸出盤與動力輸出軸螺栓連接。
3.有益效果
采用本實用新型提供的技術方案,與現有技術相比,具有如下有益效果:
(1)本實用新型的一種多功能模塊化行星傳動教具,包括擺線鋼球傳動模塊以及漸開線傳動模塊,使得在同一基本結構下既能顯示傳統漸開線傳動,又能顯示演示精密的擺線鋼球傳動,在減少成本的同時又能增加演示內容,在結構簡單的同時做到功能多樣;
(2)本實用新型的一種多功能模塊化行星傳動教具,等速輸出機構模塊包含浮動鋼球式模塊、浮動盤式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊、孔銷式模塊5種類型,能夠利用同一模型盡可能多地演示不同的等速輸出機構,可以增加教具演示的傳動種類,而且方便更換;
(3)本實用新型的一種多功能模塊化行星傳動教具,傳動機構與等速輸出機構可任意兩兩重組形成不同的少齒差行星傳動,用較少模塊即可實現10種少齒差行星傳動,傳動類型多樣化;此外,傳動機構和等速輸出機構均基于同一偏心距,使得結構設計更加優化,模塊重組更加方便,不會因為偏心距不同而導致重組困難,方便教學使用。
附圖說明
圖1為本實用新型中支撐機構的結構示意圖;
圖2為本實用新型中擺線鋼球-浮動盤式鋼球傳動內部結構示意圖;
圖3為本實用新型中擺線鋼球傳動模塊的結構示意圖;
圖4a為本實用新型中擺線鋼球傳動模塊中外擺線槽主視結構示意圖;
圖4b為本實用新型中擺線鋼球傳動模塊中外擺線槽側視結構示意圖;
圖5a為本實用新型中擺線鋼球傳動模塊中內擺線槽主視結構示意圖;
圖5b為本實用新型中擺線鋼球傳動模塊中內擺線槽側視結構示意圖;
圖6為本實用新型中漸開線-鋼球環槽式傳動外部結構示意圖;
圖7為本實用新型中漸開線-鋼球環槽式傳動內部結構示意圖;
圖8為本實用新型中漸開線傳動模塊的內部結構示意圖;
圖9為本實用新型中浮動盤式模塊的內部結構示意圖;
圖10為本實用新型中浮動盤式中間盤上一字槽的結構示意圖;
圖11為本實用新型中浮動鋼球式模塊的內部結構示意圖;
圖12為本實用新型中鋼球環槽式模塊的內部結構示意圖;
圖13為本實用新型中雙錐銷式模塊的內部結構示意圖;
圖14為本實用新型中孔銷式模塊的內部結構示意圖。
示意圖中的標號說明:101、底座;102、底座滑軌;103、第一支撐架;104、軸承支盤;105、偏心動力輸入軸;106、第一連接螺栓;107、轉臂軸承;108、連接軸承;109、第二連接螺栓;110、動力輸出軸;111、第二支撐架;112、第三支撐架;201、外擺線盤;202、鋼球組;203、內擺線盤;204、連接螺紋孔;205、外擺線槽;206、內擺線槽;301、固定盤;302、內齒圈齒輪;303、行星齒輪;304、連接螺紋孔;401、浮動盤式輸入盤;402、沉頭螺栓孔;403、浮動盤式中間盤;404、一字槽;405、浮動盤式輸出盤;406、柱銷;407、連接螺栓孔;501、浮動鋼球式輸入盤;502、沉頭螺栓孔;503、浮動鋼球式中間盤;504、水平槽鋼球組;505、豎直球槽;506、豎直槽鋼球組;507、浮動鋼球式輸出盤;508、連接螺栓孔;601、鋼球環槽式輸入盤;602、沉頭螺栓孔;603、環槽傳動鋼球組;604、環形球槽;605、鋼球環槽式輸出盤;606、連接螺栓孔;701、雙錐銷式輸入盤;702、沉頭螺栓孔;703、輸入盤錐銷;704、雙錐銷式輸出盤;705、輸出盤錐銷;706、連接螺栓孔;801、孔銷式輸入盤;802、沉頭螺栓孔;803、輸入盤銷孔;804、孔銷式輸出盤;805、長柱銷;806、連接螺栓孔。
具體實施方式
為進一步了解本發明的內容,結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。
實施例1
結合圖1,本實施例的一種多功能模塊化行星傳動教具,包括驅動機構、支撐機構、傳動機構和等速輸出機構,其中,支撐機構包括底座101、第一支撐架103、偏心動力輸入軸105、動力輸出軸110和第三支撐架112,所述第一支撐架103和第三支撐架112與底座101可拆卸連接。具體地,在底座101上表面設置有底座滑軌102,相應地在第一支撐架103和第三支撐架112下表面設置有滑槽,通過底座滑軌102與滑槽的配合來安裝支撐機構和傳動結構,使用時方便拆卸,便于教學使用時的更換。
此外,為了結構的穩定性,還可以安裝第二支撐架111,利用第二支撐架111與第三支撐架112共同支撐動力輸出軸110,本發明中沒有特備限制。
偏心動力輸入軸105與第一支撐架103通過軸承連接,該軸承設置在第一支撐架103的軸承支盤104中,以便偏心動力輸入軸105可自由轉動;驅動機構設置在偏心動力輸入軸105的左側,該驅動機構中設有電機,電機的動力輸出軸與偏心動力輸入軸105相連,用于提供運動動力。動力輸出軸110與第三支撐架112通過軸承連接,且偏心動力輸入軸105的右側軸尾通過連接軸承108與動力輸出軸110連接。由于在進行模塊更換時需要不斷拆卸動力輸出軸110,因此偏心動力輸入軸105與連接軸承108之間為間隙配合,以方便拆卸需要,同時能夠滿足對偏心動力輸入軸105的支撐需求。
本發明偏心動力輸入軸105上設置有偏心軸段,該偏心軸段通過轉臂軸承107與傳動機構中的運動部件連接,驅動機構通過偏心動力輸入軸105帶動傳動機構中部件轉動,傳動機構通過等速輸出機構把動力傳遞至動力輸出軸110。
本發明中的傳動機構包括擺線鋼球傳動模塊和漸開線傳動模塊,使用時兩者擇一安裝使用;等速輸出機構包括浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊,該等速輸出機構中5個模塊擇一與傳動機構配合使用。將傳動機構與等速輸出機構兩兩任意配對組合,可實現2×5=10種少齒差行星傳動的演示,包括擺線鋼球-浮動盤式少齒差行星傳動、擺線鋼球-浮動鋼球式少齒差行星傳動、擺線鋼球-鋼球環槽式少齒差行星傳動、擺線鋼球-雙錐銷式少齒差行星傳動、擺線鋼球-孔銷式少齒差行星傳動;漸開線-浮動盤式少齒差行星傳動、漸開線-浮動鋼球式少齒差行星傳動、漸開線-鋼球環槽式少齒差行星傳動、漸開線-雙錐銷式少齒差行星傳動、漸開線-孔銷式少齒差行星傳動。在模塊重組過程中,將需要更換的模塊連同支撐架一同移出,不需更換的組件保持不動,新的模塊裝上后再將其連同支撐架一起裝上導軌。
需要說明的是,為了適應同一支撐機構,方便不同模塊的更換使用,擺線鋼球傳動模塊、漸開線傳動模塊、浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊的齒形或結構均基于同一偏心距e,該偏心距e為偏心軸段的偏心距。具體的,在偏心軸段的偏心距為e時,則
擺線鋼球傳動模塊中,外擺線盤201上外擺線槽205的齒形方程為:
式中Z0——鋼球數;
e——偏心軸偏心距;
K——短幅系數;
θ1——外擺線基圓上被滾過的弧長對應的圓心角,稱為外擺線生成角;
擺線鋼球傳動模塊中,內擺線盤203上內擺線槽206的齒形方程為:
式中θ2——內擺線基圓上被滾過的弧長對應的圓心角,稱為內擺線生成角;其他參數與外擺線槽齒形方程中含義相同。
在漸開線傳動模塊中,內齒圈齒輪302與行星齒輪303的齒形參數為:
式中Z1——漸開線行星齒輪齒數;
Z2——漸開線內齒圈齒數;
m——模數。
偏心距e是擺線鋼球傳動模塊齒形的主要影響因素。偏心距e確定,再選定短幅系數、傳動比,外擺線槽205、內擺線槽206的齒形方程基本確定,擺線鋼球傳動模塊結構尺寸就基本確定。其結構尺寸依賴偏心距e。
相同的偏心距e是漸開線傳動模塊設計的基礎,保證了其結構尺寸與擺線鋼球傳動模塊基本相同;同時在與擺線鋼球傳動模塊相同的位置進行定位及使用同一轉臂軸承107,即能在不改變其它零件條件下實現完全替換擺線鋼球傳動模塊,保證結構一致。
所有的等速輸出機構模塊設計均基于同一偏心距e,所有等速輸出機構模塊尺寸基本相同,同時所有的螺栓連接定位都相同,所有螺栓粗細相同,保證了能夠實現快速更換等速輸出機構模塊;更換時無需改變其他機構,保證結構一致。
等速輸出機構傳動原理分為兩種,一種是利用兩個移動副的回轉導桿機構兩導桿瞬時角速度相等的原理設計的,其中兩導桿相互垂直,包括浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊;另一種是利用平行雙曲柄機構兩曲柄瞬時角速度相等的原理設計的,包括鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊、孔銷式模塊。二者作用都是在兩平行軸之間實現傳動比為1的等速傳遞。
第一種原理以浮動鋼球式模塊為例,參看圖11,浮動鋼球式輸入盤501與浮動鋼球式輸出盤507分別相當于轉塊a、轉塊b,偏心距e為兩個轉塊回轉中心間的距離,浮動鋼球式中間盤503同時與水平槽鋼球組504和豎直槽鋼球組506組成的兩個移動副分別等效于回轉導桿機構中的兩個移動副;當浮動鋼球式輸入盤501轉動時,相當于轉塊a轉動,推動兩導桿及轉塊b以相同的角速度轉動,轉塊a轉速由轉塊b等速輸出,即浮動鋼球式輸入盤501轉速由浮動鋼球式輸出盤507等速輸出。
第二種原理以孔銷式等速輸出模塊為例,參看圖14,長柱銷805的中心與輸出盤銷孔803的中心距離等于偏心軸偏心距e,同時行星盤(包括內擺線盤203、行星齒輪303)中心與動力輸出軸110中心距離也等于偏心軸偏心距e,這樣四個中心構成了平行雙曲柄機構,即能實現等速輸出。
浮動盤式模塊中,浮動盤式中間盤403相對于浮動盤式輸入盤401及浮動盤式輸出盤405的最大行程為偏心距e,為了防止運行過程中柱銷406脫離浮動盤式中間盤403上的一字槽404,以及防止運動過程中出現卡死,一字槽404的長度須大于e;浮動鋼球式模塊中浮動鋼球式中間盤501相對于浮動鋼球式輸入盤501及浮動鋼球式輸出盤507的最大行程為偏心距e,鋼球最大行程也為偏心距e,同時考慮加工制造誤差,防止卡死,水平球槽和豎直球槽的長度均要大于e;在鋼球環槽式模塊中,鋼球環槽式輸入盤601與鋼球環槽式輸出盤偏心距為e,為了實現等速輸出即形成平行雙曲柄機構,環形球槽604與鋼球中心距為偏心距e/2,環形球槽604槽底呈90度,故槽深h也為e/2,根據槽深條件鋼球環槽傳動鋼球組603中鋼球的直徑可取在雙錐銷式模塊中,為了實現等速輸出即形成平行雙曲柄機構,輸入盤錐銷703與輸出盤錐銷705中心距應為e,同時錐銷頭為錐形,故需保證錐銷的平均直徑為e;在孔銷式模塊中,為了實現等速輸出即形成平行雙曲柄機構,輸入盤銷孔803與長柱銷805中心距為e,即輸入盤銷孔803直徑比長柱銷805直徑大2e。
參看圖2、圖3、圖4a、圖4b、圖5a、圖5b,本發明中的擺線鋼球傳動模塊包括外擺線盤201、鋼球組202和內擺線盤203,在外擺線盤201和內擺線盤203的相對面分別刻有外擺線槽205和內擺線槽206,且外擺線槽205和內擺線槽206的截面為三角形,外擺線槽205的齒形方程為:
內擺線槽206的齒形方程為:
式中Z0——鋼球數;
e——偏心軸偏心距;
K——短幅系數;
θ1——外擺線基圓上被滾過的弧長對應的圓心角,稱為外擺線生成角;
θ2——內擺線基圓上被滾過的弧長對應的圓心角,稱為內擺線生成角。
在外擺線槽205和內擺線槽206之間設置有鋼球組202,該鋼球組202作為中間體傳遞運動動力。使用時,第一連接螺栓106穿過軸承支盤104的螺栓孔與外擺線盤201上的螺紋孔配合,使外擺線盤201與軸承支盤104相固定,內擺線盤203的內孔與轉臂軸承107間隙配合,內擺線盤203上設置有連接螺紋孔204,該連接螺紋孔204用于連接等速輸出機構中的部件。
參看圖6、圖7、圖8,本發明中漸開線傳動模塊包括固定盤301、內齒圈齒輪302和行星齒輪303,在固定盤301上同軸設置有內齒圈齒輪302,行星齒輪303和內齒圈齒輪302均為漸開線齒輪,內齒圈齒輪302與行星齒輪303的齒形參數為:
式中Z1——漸開線行星齒輪齒數;
Z2——漸開線內齒圈齒數;
m——模數。
通過行星齒輪303與內齒圈齒輪302的相互嚙合傳遞運動動力。使用時,第一連接螺栓106穿過軸承支盤104的螺栓孔與固定盤301上的螺紋孔配合,使固定盤301、與軸承支盤104相固定,行星齒輪303的內孔與轉臂軸承107間隙配合,行星齒輪303上設置有連接螺紋孔304,該連接螺紋孔304用于連接等速輸出機構中的部件。
參看圖9、圖10,本發明中浮動盤式模塊包括浮動盤式輸入盤401、浮動盤式中間盤403、一字槽404、浮動盤式輸出盤405和柱銷406,浮動盤式中間盤403上開設有4個互成90°的一字槽404,在浮動盤式輸入盤401和浮動盤式輸出盤405上均螺紋連接有兩個柱銷406,且同一盤上兩個柱銷406之間成180°,即位于同一徑向線上,各柱銷406對應插入一字槽404中,并保證浮動盤式中間盤403上的一字槽404的長度大于e,避免發生干涉而無法運動。使用時,浮動盤式輸入盤401上設置有沉頭螺栓孔402,螺栓穿過該沉頭螺栓孔402與傳動機構中的連接螺紋孔螺紋連接,即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接;浮動盤式輸出盤405上設置有連接螺栓孔407,連接螺栓穿過該連接螺栓孔407與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。
參看圖11,本發明的浮動鋼球式模塊包括浮動鋼球式輸入盤501、浮動鋼球式中間盤503、水平槽鋼球組504、豎直槽鋼球組506和浮動鋼球式輸出盤507,所述浮動鋼球式輸入盤501與浮動鋼球式中間盤503相對的一側均布有4組水平球槽,并在水平球槽中活動設置有水平槽鋼球組504;所述浮動鋼球式中間盤503與浮動鋼球式輸出盤507相對的一側圓周方向均布有4組豎直球槽505,在豎直球槽505中活動設置有豎直槽鋼球組506,且水平球槽和豎直球槽的長度大于e;使用時,浮動鋼球式輸入盤501上設置有沉頭螺栓孔502,螺栓穿過該沉頭螺栓孔502與傳動機構中的連接螺紋孔螺紋連接,即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接;浮動鋼球式輸出盤507上設置有連接螺栓孔508,連接螺栓穿過該連接螺栓孔508與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。
參看圖12,本發明的鋼球環槽式模塊包括鋼球環槽式輸入盤601、環槽傳動鋼球組603和鋼球環槽式輸出盤605,鋼球環槽式輸入盤601和鋼球環槽式輸出盤605相對的一側圓周方向均布有4個環形球槽604,該環形球槽604的截面為V形,V形結構的開口角為90度,且環槽傳動鋼球組603中鋼球的直徑為在兩個盤之間的環形球槽604的交錯區設置有活動的環槽傳動鋼球組603;使用時,鋼球環槽式輸入盤601設置有沉頭螺栓孔602,螺栓穿過該沉頭螺栓孔602與傳動機構中的連接螺紋孔螺紋連接,即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接;鋼球環槽式輸出盤605上設置有連接螺栓孔606,連接螺栓穿過該連接螺栓孔606與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。
參看圖13,本發明的雙錐銷式模塊包括雙錐銷式輸入盤701、輸入盤錐銷703、雙錐銷式輸出盤704和輸出盤錐銷705,所述雙錐銷式輸入盤701朝向雙錐銷式輸出盤704的一側周向均布有4個輸入盤錐銷703,所述雙錐銷式輸出盤704朝向雙錐銷式輸入盤701的一側周向均布有4個輸出盤錐銷705,所述輸入盤錐銷703與輸出盤錐銷705所在圓周的半徑相等,且錐銷的平均直徑為e,即錐形段的直徑均差為e。使用時,雙錐銷式輸入盤701設置有沉頭螺栓孔702,螺栓穿過該沉頭螺栓孔702與傳動機構中的連接螺紋孔螺紋連接,即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接;雙錐銷式輸出盤704上設置有連接螺栓孔706,連接螺栓穿過該連接螺栓孔706與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。
參看圖14,本發明的孔銷式模塊包括孔銷式輸入盤801、輸入盤銷孔803、孔銷式輸出盤804和長柱銷805,孔銷式輸入盤801側面周向均布有4個圓形的輸入盤銷孔803,在孔銷式輸出盤804朝向孔銷式輸入盤801一側的周向均布有4個長柱銷805,所述輸入盤銷孔803與長柱銷805所在圓周的半徑相等,且輸入盤銷孔與長柱銷的直徑差為2e,兩者相互配合傳動。使用時,孔銷式輸入盤801設置有沉頭螺栓孔802,螺栓穿過該沉頭螺栓孔802與傳動機構中的連接螺紋孔螺紋連接,即與連接螺紋孔204或連接螺紋孔304連接;孔銷式輸出盤804上設置有連接螺栓孔806,連接螺栓穿過該連接螺栓孔806與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。
以上實施例中的個方案可以相互組合使用,以擺線鋼球-浮動盤式鋼球少齒差行星傳動模塊的使用為例,參看圖2,第一連接螺栓106穿過軸承支盤104的螺栓孔與外擺線盤201上的螺紋孔配合,使外擺線盤201與軸承支盤104相固定;內擺線盤203上設置有連接螺紋孔204,浮動盤式輸入盤401上設置有沉頭螺栓孔402,螺栓穿過沉頭螺栓孔402與連接螺紋孔204螺紋連接,則動力可通過浮動盤式輸入盤401傳遞到等速輸出機構中;浮動盤式輸出盤405上設置有連接螺栓孔407,連接螺栓穿過該連接螺栓孔407與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。通過驅動機構中的電機帶動偏心動力輸入軸105轉動,偏心軸段同步轉動,由于內擺線盤203的內孔通過轉臂軸承107與偏心軸段配合,偏心軸段的偏心運動帶動內擺線盤203作行星運動,內擺線盤203推動鋼球組202運動,由于鋼球組202受到外擺線盤201上外擺線槽的約束,反推內擺線盤203以較低的自轉角速度運動,內擺線盤203的自轉運動通過浮動盤式輸入盤401傳遞到浮動盤式中間盤403,通過一字槽404與柱銷406的配合使運動等速傳遞到浮動盤式輸出盤405,進而帶動動力輸出軸110勻速轉動,完成教學演示。
參看圖7,在使用漸開線-鋼球環槽式少齒差行星傳動演示時,第一連接螺栓106穿過軸承支盤104的螺栓孔與固定盤301上的螺紋孔配合,使固定盤301與軸承支盤104相固定;行星齒輪303上設置有連接螺紋孔304,鋼球環槽式輸入盤601上設置有沉頭螺栓孔602,螺栓穿過沉頭螺栓孔602與連接螺紋孔304螺紋連接,則動力可通過鋼球環槽式輸入盤601傳遞到等速輸出機構中;鋼球環槽式輸出盤605上設置有連接螺栓孔606,連接螺栓穿過該連接螺栓孔606與動力輸出軸110上的第二連接螺栓109螺紋連接。通過驅動機構中的電機帶動偏心動力輸入軸105轉動,偏心軸段同步轉動,由于行星齒輪303的內孔通過轉臂軸承107與偏心軸段配合,偏心軸段的偏心運動帶動行星齒輪303作行星運動,由于受到內齒圈齒輪302的約束,內齒圈齒輪302反推行星齒輪303以較低的自轉角速度運動;行星齒輪303的自轉運動通過鋼球環槽式輸入盤601上環形球槽604與環槽傳動鋼球組603的配合使運動等速傳遞到鋼球環槽式輸出盤605,進而帶動動力輸出軸110勻速轉動,完成教學演示。
本發明采用擺線鋼球傳動模塊和漸開線傳動模塊進行傳動,并結合浮動盤式模塊、浮動鋼球式模塊、鋼球環槽式模塊、雙錐銷式模塊和孔銷式模塊5種等速輸出機構,可實現2×5=10種少齒差行星傳動的演示,結構簡單,組合使用方便,可滿足當前的課堂教學需求。
以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一,實際的結構并不局限于此。所以,如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本實用新型創造宗旨的情況下,不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例,均應屬于本實用新型的保護范圍。