1.惯性力平衡式三点接触叠滚‑直线运动传动机构,其特征在于:包括十字联轴器(1)、卡轴(2)、凸轮导轨组(3)和叠锥滚轮组(4);
所述十字联轴器(1)的轴线沿水平方向延伸,十字联轴器(1)、保持架(5)、凸轮导轨组(3)和执行机构(6)同轴设置;十字联轴器(1)从左至右分为圆轴段(1B)和十字轴段(1A),圆轴段(1B)上设有挡圈凹槽(1D),十字轴段(1A)上设有四个相位差90度的轴向翼缘(1C),十字轴段(1A)的四个翼缘(1C)单面同侧设有滚针槽(1E),滚针槽上安装有直排滚针(1F);
所述卡轴(2)底部单侧设置滑道(21E),滑道(21E)与直排滚针(1F)接触,四个卡轴(2)两两一组分为第一组卡轴(2A)、第二组卡轴(2B),每组中的两个卡轴(2)均关于十字联轴器(1)的轴线对称;第一组卡轴(2A)、第二组卡轴(2B)通过直排滚针(1F)与十字联轴器(1)接触传动;
所述凸轮导轨组(3)包括第一凸轮组和第二凸轮组,第一凸轮组包括呈左右设置的第一凸轮导轨(23)和第三凸轮导轨(25),第二凸轮组包括呈左右设置的第二凸轮导轨(24)和第四凸轮导轨(26);第一凸轮导轨(23)和第三凸轮导轨(25)通过锁扣结构与第一组卡轴(2A)相配合,第二凸轮导轨(24)和第四凸轮导轨(26)通过锁扣结构与第二组卡轴(2B)相配合;
第一组卡轴(2A)上自左向右依次设有第一锁扣结构(21A)、第二锁扣结构(21B)、第一凸台结构(21C)和第二凸台结构(21D);第一个锁扣结构(21A)高于第二锁扣结构(21B),第一个锁扣结构(21A)嵌入第一凸轮导轨(23)并与之配合,第二锁扣结构(21B)嵌入第三凸轮导轨(25)并与之配合;第一凸台结构(21C)、第二凸台结构(21D)等高,第一凸台结构(21C)、第二凸台结构(21D)分别与执行机构(6)中两个同心环转子(6B)嵌合;
第二组卡轴(2B)上自左向右依次设有第三锁扣结构(22A)、第四锁扣结构(22B)、第三凸台结构(22C)、第四凸台结构(22D)和第五凸台结构(22E);第三锁扣结构(22A)嵌入第二凸轮导轨(24)并与之配合,第四锁扣结构(22B)嵌入第四凸轮导轨(26)并与之配合;第四凸台结构(22D)呈梯形且与执行机构(6)中部嵌合,第三凸台结构(22C)、第五凸台结构(22E)等高且对执行机构(6)进行轴向限位;
所述第一凸轮导轨(23)、第二凸轮导轨(24)、第三凸轮导轨(25)和第四凸轮导轨(26)在轴线方向的投影呈圆环状,第一凸轮导轨(23)的内径略大于第二凸轮导轨(24)的外径,第四凸轮导轨(26)的内径略大于第三凸轮导轨(25)的外径;第一凸轮导轨(23)、第四凸轮导轨(26)朝向相对的轴向端面均设有第一导轨曲面(27A),第二凸轮导轨(24)、第三凸轮导轨(25)朝向相对的轴向端面均设有第二导轨曲面(28A);第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)均为等加等减速曲面,等加速等减速曲面包含6个波峰和6个波谷;第一凸轮导轨(23)、第四凸轮导轨(26)的内环壁(27C)均设有用于与卡轴(2)装配的第一方形槽(27B);第二凸轮导轨(24)、第三凸轮导轨(25)的内环壁(28C)均设有与用于与卡轴(2)装配的第二方形槽(28B);
第一凸轮导轨(23)、第二凸轮导轨(24)上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差,第三凸轮导轨(25)和第四凸轮导轨(26)上的等加速等减速曲面周向呈30度相位差;第一凸轮导轨(23)与第四凸轮导轨(26)的导轨曲面相向布置,第一凸轮导轨(23)的第一导轨曲面(27A)上的波峰与第四凸轮导轨(26)的第一导轨曲面(27A)上的波谷相对应;第二凸轮导轨(24)与第三凸轮导轨(25)的第二导轨曲面(28A)相向布置,即第二凸轮导轨(24)的第二导轨曲面(28A)上的波峰与第三凸轮导轨(25)的第二导轨曲面(28A)上的波谷相对应;
第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)之间设有叠锥滚轮组(4),第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)与同侧对应的叠锥滚轮组(4)接触配合产生轴向反向往复运动,带动卡轴(2)进行往复运动,两个运动组件在反向运动过程中产生的惯性力相互抵消;
所述叠锥滚轮组(4)安装于保持架(5)上,并由保持架(5)外的高压油压紧在凸轮导轨组(3)上;所述保持架(5)呈圆筒状,其壁面周向交替均布有12个锥形孔(5A),相邻两个锥形孔(5A)的轴心线关于保持架(5)的径向截面成一定倾角且倾斜角度相反;锥形孔(5A)内安装有锥滚轮单元(30),12个锥滚轮单元(30)两两接触、交错排布,相互压紧形成叠锥滚轮环,叠锥滚轮组(4)各圆锥顶点同心;锥滚轮单元(30)贴合在凸轮导轨组(3)上,与第一导轨曲面(27A)、第二导轨曲面(28A)相适配。
2.如权利要求1所述的惯性力平衡式三点接触叠滚‑直线运动传动机构,其特征在于:所述锥滚轮单元(30)包括轴套(30A)、组合垫圈(30B)、密封圈(30C)、活塞轴(30D)、推力轴承(30E)、碟簧(30F)、深沟球轴承(30G)、卡簧(30H)和滚轮体(30I),滚轮体(30I)安装在锥形孔(5A)内,滚轮体(30I)的外壁(31A)为锥面;滚轮体(30I)的中心设有空腔(31C),空腔(31C)内安装有活塞轴(30D);活塞轴(30D)的外端安装有轴套(30A),轴套(30A)与组合垫圈(30B)嵌套配合,轴套(30A)两侧设有外螺纹(31G),保持架的锥形孔内设有与轴套相配合的内螺纹(5B),活塞轴(30D)与轴套(30A)之间设有碟簧(30F);锥滚轮单元(30)由螺纹和弹簧压紧,并由碟簧(30F)提供预紧力来消除间隙;
活塞轴(30D)分为下半活塞轴(31E)和上半活塞轴(31F),下半活塞轴(31E)的长度大于上半活塞轴(31F )的长度;推力轴承(30E)固定于上半活塞轴(31F )外,通过滚轮体台肩(31B)压紧推力轴承(30E)从而压紧滚轮体(30I);深沟球轴承(30G)安装在上半活塞轴(31F)的下侧;下半活塞轴(31E)上设有卡簧槽(31D),卡簧槽(31D)内安装有卡簧(30H)。
3.如权利要求2所述的惯性力平衡式三点接触叠滚‑直线运动传动机构,其特征在于:所述活塞轴(30D)的剖面呈Y型,上半活塞轴(31F)呈圆环柱状,下半活塞轴(31E)呈圆柱状,上半活塞轴(31F)的环壁厚度小于下半活塞轴(31E)的直径;上半活塞轴(31F)上设有用于安装密封圈的凹槽。
4.如权利要求1所述的惯性力平衡式三点接触叠滚‑直线运动传动机构,其特征在于:所述滑道(21E)与直排滚针(1F)之间设有耐磨衬片。
5.如权利要求1所述的惯性力平衡式三点接触叠滚‑直线运动传动机构,其特征在于:所述滑道(21E)的外表面覆盖有耐磨层。