專利名稱：旋進板傳動裝置和基于此而設計的差速轉換器的制作方法
技術領域：
本發明為通用機械工程傳動裝置，即用于基于此擺動(旋進)板原理的滾動的速度轉換傳遞，可用于通用機械和此類機械機構的驅動。
背景技術：
已知該速度轉換器US №4,620,456和US №5,443,428，這些裝置中的傳動件也包括三個部件，其中一個是旋進板，其它兩個部件為固定轉動件。旋進板為中間部件并提供有至少一個凸輪面，上面有斜槽通過滾珠與上述其中一個固定轉動件的凸輪相嚙合轉動。在專利№4,620,456中的裝置中，旋進板的側表面沿球面傾斜，且擺動槽位于側面和正表面的交切處，或于旋進板的正表面。在一級轉換器的旋進板的相對端面還有一組槽，它們通過滾珠與固定轉動件的槽相嚙合。固定轉動件被相應地分別連接到輸出軸和轉換器的殼體。在共扼槽的槽緣和槽溝上滾動期間，為固定它們相互的滾珠角位，在共扼面間設有薄壁隔檔，所述滾珠則位于隔檔的孔眼中。兩級轉換器有長短幅外擺線槽，這些槽在旋進板的兩個相對端面有不同數量的齒，該槽與位于殼體和輸出件的變距內擺線槽共扼。
板擺動相對于旋動中心發生，成為系統對稱中心，因其中心移離旋動中心，滾珠組發生章動。
每組滾珠使得復雜運動被相對于上述組的滾珠面，系統軸和相對于轉換器軸的行星式運動的交切點的旋動所疊置。也就是說，相對于該軸的滾珠進行徑向運動，進而有可能產生噪音和振動。此外，長短幅外擺線槽和變距內擺線槽很難制作。有鑒于此，作者提議用塑料制作所有的傳動機械部件，從而可以沖壓制作復雜形狀的滾槽。顯然這是不適用于電力機械裝置的，只可用于儀表，鐘表等產品。
已知有一種變速器(US №1,748,907)，其傳動裝置由兩個部件構成陽球面頭和陰旋進板。在旋進板的內部球面沿赤道線有半球形凹進處，其中固定置有同樣數量的滾珠。這些滾珠依次與球面頭上連續開出的彎曲滾槽相嚙合。隨著擺動件的章動，滾珠通過嚙合槽壁而連續推動球面頭滾動。在該傳動裝置中，滾珠組的旋動中心與旋進板的旋動中心相一致，因此，滾珠組將只加入旋動從而減少了對滾槽形狀的苛刻要求。該轉換器的主要缺點是其摩擦損耗很大，這是由滾珠和旋進板的凹進處的滑動接觸所致。
在WO008201043的申請中所描述的發明的目標是開發出一種傳動裝置，其中滾動體僅通過純滾動，沒有滑動摩擦與環周滾槽相接觸，所以我們選定它為傳動裝置的一種方案的原型。
傳動裝置含有凸凹部件，它們都為固定轉動件，其間有嚙合部件。在簡單的設計中，嚙合部件可能是n個滾珠，其中n為四的倍數，在凸部件中滾珠嚙合于波式滾槽；在凹部件中滾珠也嚙合于拱形滾槽中。凸凹部件的滾槽開于部件的部分球形共扼面。在這種情況下，傳動裝置由兩個部件構成，其中一個含抱另一個，一個為殼體，另一個為擺動部件(旋進板)。基于此傳動裝置的差速傳動器含有第一、第二軸和機架。旋進板通過連軸節被連接到上述其中一個軸上以把擺動運動轉換為旋轉運動，且又通過第二個連軸節被連接到其它部件以不依賴于其擺動運動而傳遞旋進板的轉動。在凸凹部件的滾槽中的滾珠純滾動是通過兩種方式達到的。第一種方式是，在有子午線槽的傳動裝置中，該槽位于凹部件上，從而補償滾珠可通過的不同路徑，這些路徑相對于環周滾槽中的波的傾斜前端并依靠從帶有凸凹部件的滾珠接觸點到球體中心的距離差而相對于子午線槽。
第二種方式是改變凸凹部件中的滾槽橫截面從而使滾珠在滾槽內起伏以改變有效徑向接觸點，進而改變滾珠比率并在凸凹部件的表面上達到均等恒定的瞬間滾珠滾動速度。因此，兩種方法都通過同時調節相對于兩個滾槽的滾珠可通過路徑而達到目的。然而，研究表明這種情況不足以迫使滾珠僅通過無滑動的滾動與滾槽相互作用。
此外，該原型以及每一個上述帶有擺動部件的速度轉換器都有固定的殼體，在每個具體設計中都有具體的部件與之相連，而傳動裝置的內部容量受其殼體大小限制。帶有自己的殼體的傳動器通常不置于驅動機械內而是外置，這就增加了裝置的整個尺寸。因此，本發明的目的就是制作出一種萬能傳動器，制造簡單，重量輕，尺寸小，方便置入機器機械，同時也包括基于此目的的速度轉換器的制作。
我們發現的滾珠純滾動條件似乎不僅僅適用于帶環周滾槽的傳動裝置。把它應用于滾珠摩擦行星運動傳動裝置可使制作出的整套基本傳動機械消除所有摩擦齒輪的主要缺點，即部件磨損造成的蠕滑動。
已知滾珠摩擦行星運動齒輪的傳動裝置(SU №1229484，和RU №2010141)含有兩個帶滾槽的固定轉動件，其隔檔被置于所述固定轉動件的球面間。在隔檔承槽內有一些滾動滾珠部件。其中一個固定轉動件被連接到輸入軸，另一個被連接到機架或到其它軸，轉換滾珠軌道運動到輸出軸的旋轉運動的隔檔也被連接到該軸。設計雖然簡單，摩擦行星運動滾珠傳遞的基本問題是必需壓力機制以避免在轉距增加或滾珠和滾槽使用中老化情況下的滾珠蠕滑動。壓力機械基本上使用各種彈性部件。

發明內容
本發明的目的是通過一個旋進板來消除傳動裝置中的滾珠和滾槽壁間的滑動。這樣一來，摩擦行星運動滾珠齒輪的壓推滾珠的自動控制問題就無需特殊的機制而得以解決。
依據本發明制作的傳動裝置不僅可用于差速轉換器，而且也可獨立應用于攪拌器等。通過本發明還可開發直接把振動能(如海波潮汐能)轉換成速度可增可減的旋轉能。通過本發明的不同方案可獲得額外的技術結果，即可設計無固定殼體的軸承裝置；反之，只要把該裝置置入其工作處，任何部件都變成固定部件。
如果通過一個摩擦行星運動滾珠齒輪中帶有旋進板的傳動裝置的例子來了解本發明的實質就容易得多了；因此我們將通過具體實例來描述本發明。
本發明的轉距傳動裝置含有為固定旋轉件的兩個部件。其中一個固定旋轉件將進行兩個獨立的運動相對于另一個的擺動和圍繞傾斜于其它固定旋轉件的軸的自軸的旋轉。它還能被指定為旋進板。在相對的所述部件的表面，無端環周滾槽通過滾動輥與兩個部件的滾槽的連續接觸而相互作用。被選定的旋進板傾斜角將使與滾動輥相接觸的滾槽相互傾斜，其傾斜角度將小于或等于滾動輥的自阻角度。實際上，該角度對于通常的構造材料來說可在0，1-10度的范圍內。如果滿足上述條件，滾動輥，如滾珠，在旋進板和第二部件的表面之間被推壓，進而其中一個部件的旋轉就迫使滾珠相對于另一個部件進行軌道運動而無蠕滑。讓滾珠象凸輪推動旋進板那樣沿軌道運動將使它擺動。因此，帶有旋進板的傳動裝置實現了摩擦行星運動滾珠齒輪的原則，滾珠的行星運動被轉換成所述板的擺動，反之亦然。
在這種配置下，所述滾槽的相互傾斜角對其間的滾珠的推壓進行自動調節，因為在負荷增加或滾珠和滾槽老化的情況下，滾珠沿滾槽間距離較小的區域的方位角位移。
根據本發明，帶旋進板的傳動裝置可以兩種構造實現圓盤形和同軸形。在第一種構造中，固定旋轉件為圓盤，其中一個相對于另一個擺動。環狀無端滾槽開在相互相對的圓盤平表面并與滾槽間的滾動輥相接觸嚙合。為滿足按小于自阻角度的角度而相互傾斜的滾槽的條件，旋進板與傳動裝置軸的傾斜角應在0，2-15度范圍內。滾動輥本身位于滾槽圓周的那個地方，此處的滾槽間的距離滿足該裝置滾動輥的尺寸。
如果滾動輥為滾珠，任一圓盤的滾槽側壁最好是互為彈性伸縮的。滾槽橫截面的彎曲半徑就可變；滾珠與滾槽的接觸點將在負荷變化下從滾珠旋轉軸位移。因此，傳動裝置能夠依照負荷量自動改變齒輪比。
在傳動裝置的同軸的構造中，其中一個固定旋轉件的制作將保證一個含抱另一個，其中一個是旋進板而另一個是承套殼體，它們的側表面以球形面的形式相互相對，球體中心位于旋進板旋進中心。一般情況下，旋進板和承套殼體中的每個滾槽是一套相互平行的封閉環形槽，它們位于與相應部件的旋轉軸相垂直的平面上。滾動輥是位于旋進板槽和承套殼體槽相交切點。
承套中的環槽可位于承套殼體的分開的和獨立旋轉的環周處。
應該注意到在所有上述方案中必需滿足對滾槽相互傾斜角的條件。如上述條件不被滿足，就會發生滾珠蠕滑，進而擾亂它們與滾槽的摩擦嚙合而導致轉距轉換失敗。
本發明的第二個方案是給傳動裝置的旋進板提供環周波狀滾槽而實現的。為達到上述技術結果，該傳動裝置及其原型含有一個承套和旋進板，其中一個含抱另一個。它們的側共扼面為球面形，球體中心位于旋進板的旋進中心。在承套和旋進板的正表面上的球體赤道區域開有方位角方向環周的滾槽，至少其中一個為無端環周及波狀沿軸向傾斜的。滾槽通過位于滾槽的交切點的滾珠而相互嚙合。與原型相較，與滾珠相接觸處的滾槽都按小于滾珠自阻角的較小角度相互傾斜。如果環周滾槽前端與旋進板的赤道線的傾斜角α和相關的角β與旋進板傾斜角γ具有如下的比例關系α-β-γ≤10°，atα≥β；(1)β-α+γ≤10°，atα＜β；(2)角α和β都隨環周數和滾槽振幅而變。振幅依次與旋進板的傾斜角相連。通過改變這些值隨時可達到條件(1)和(2)的性能。
在兩個部件上環周滾槽都可為封閉波狀傾斜的。其一個中的滾槽可為沿圓周斷續隔開分布并沿球體子午線展開的槽系統，基于上述傳動裝置的差速轉換器有三個軸。傳動裝置的旋進板被連接到其中一個軸以便獨立地把其振動運動轉換為軸旋轉運動和進行與此相反的轉換。此外，旋進板被連接到第二個軸以轉換與其擺動無關地沿傾斜軸的旋轉運動。第二個固定旋轉件被直接連接到第三個軸。
在同軸結構傳動裝置的情況下，最好所有的軸同軸并中空，形成一個由類似軸承裝置的承套殼體構成的同軸結構。
帶傳動裝置的轉換器的承套殼體由獨立旋轉件構成，它有直接連接到該機件的額外的軸。
獨立把旋進板的旋進轉換為第一軸的旋轉運動的機構也可作為斜曲柄使用，其上的旋進板有軸承固定。把旋進運動轉換為旋轉運動的機構也可作為同軸設計的任何摩擦行星運動滾珠傳動裝置來用，它實現于其正相對于基本傳動裝置的側面的同一旋進板上。摩擦行星運動裝置的承套殼體就起到了轉換器的第一個軸的作用。
獨立把旋進板旋轉傳遞到第二個軸的機構可作成十字節，是一個含有柔桿和轉軸，或傘齒輪的系統。
同軸設計的傳動裝置可用于制作兩級速度轉換器而不大量增加器尺寸。傳動裝置的各級沿同一軸系列排布或一個含抱另一個(同軸設計的兩級速度轉換器)。同軸設計的兩級轉換器可按兩個方案來制作。
在同軸設計的第一個方案中，傳動裝置采用同一旋進板。為此目的，第二級的傳動裝置被置于相對于此裝置側的第一級傳動裝置的旋進板處，也就是說，整個系統由順序排布相互含抱的三個部件構成承套殼體，旋進板，承套殼體。在此方案中的第二級傳動裝置進行把旋進板旋轉運動轉換到轉換器軸的工作，該軸直接被連接到第二級傳動裝置的承套殼體上。
在第二個方案中，兩級轉換器由兩個單獨的互相含抱的傳動裝置構成。兩個裝置的旋進板相互相對。把每個旋進板的旋進運動轉換成旋轉運動的機構由置于兩個級的旋進板之間的中空軸實現并且有致使旋進板旋進的部件，該部件位于兩個正對著旋進板的側表面。
致使旋進板旋動的部件也可用另一方法制作。在含有中空軸和旋進板的每一對中，通過兩個相對滾珠相互配合互動的環滾槽和環凸耳被開于所述中空軸和相互相對的旋進板的側表面。滾珠位于凸耳的對側面的槽壁和槽凸耳之間。兩個級的旋進板都通過傳動旋轉裝置相互連接以使第二級的傳動裝置執行把旋進板旋轉運動傳換到直接連接到第二級傳動裝置的承套殼體的軸上。
二級速度轉換器可包括兩個同軸傳動裝置，它們沿一個軸線依次排布。在此方案中，兩個級的旋進板都通過在平行軸間傳換旋轉運動的機構被連接。把旋進運動傳換成軸旋轉運動的機構和一級轉換器的相同并應提供旋進板的同步旋進。結果是旋進板在旋進期間相互平行。此轉換器外部與二級轉換器相似，請見專利US №5,443,428中的敘述，但它們之間卻有實質的區別兩個旋進板的環周滾槽都位于球面赤道區域。也就是說，兩個級中的滾珠組都參加相對于滾珠組平面上的點的旋進運動，而此滾珠運動中不存在章動。為此就大大簡化了在完全消除噪音和振動上對滾槽的制作和工作精度的要求。
在平行軸間傳換旋轉運動的裝置可基于任何已知的方案來實現。有平行曲柄的機構就很適用于此目的。從減少摩擦損失的角度來考慮，最好選擇帶有滾珠嚙合的平行曲柄機構，請見專利US №4,829,851或US №4,643,047中所述。各級序列排布的二級速度轉換器可把板的旋動置于相反相。在此方案中，兩個級的旋進板通過傾斜軸間的旋轉傳換機構來連接，而旋進運動傳換機構則提供板的旋進運動于相反相。
須指出的是本發明中的速度轉換器，僅當旋進板的傾斜角度γ為小值時才有效。否則，當角度為大值時，相互傾斜的各部件間的旋轉運動傳換在大多數的傳動裝置中將要求大大減小滾珠無蠕滑效果的機構。
同時，對于一些傳動裝置的方案來說，角度γ似乎可能時足夠大而達到比率(1)和(2)。兩個承套殼體都為旋進板的傳動裝置可避免此矛盾，在比率(1)和(2)中的角度γ應理解為旋進板相互傾斜的角度。同樣，每個旋進板有小兩倍的傾斜于傳動裝置的軸線的角度。在傳換旋轉運動的機構中的該角度也相應減小。
此類傳動裝置可作為具有不同功能的不同速度轉換器的不同設計的基礎。通常，不同的速度轉換器含有至少三個同軸中空軸，此同軸設計由類似承套殼體的軸承裝置和帶有兩個旋進板的傳動裝置構成。旋進板通過獨立互為轉換旋進運動和旋轉運動的機構被連接到其中一個軸，進而又通過傾斜軸間的旋轉運動傳換裝置與其它兩個軸相連接。
在此方案中，速度轉換器的工作原理與又單個旋進板的相似，但決定滾槽角度特性的旋進板間的傾斜角將等于每個板的旋進角的和值。此種方法可減少每個旋進板的旋進角而相互保持板的傾斜角。
這樣就簡化了對板的旋進運動到軸的旋轉運動的轉換機構的要求，還改善了其工作條件。同時，旋進角，即各板傾斜于轉換器軸的角度的減小就簡化了對傾斜軸間旋轉運動傳換機構的要求并可在其它值相同的情況下傳換較高的轉距。


下面結合附圖進一步說明本發明。
圖1為圓盤方案的滾珠摩擦行星運動傳動裝置的圖形說明；圖2為本裝置的滾槽和滾珠的互為作用的展開圖；圖3、4、5和6是不同的滾槽結構方案，以之可擴大傳換比范圍；圖7是本傳動裝置的速度轉換器的截面圖；圖8-19展示同軸方案的滾珠摩擦行星運動傳動裝置的不同制造方案，在圖8，10，12，14，16，18中是傳動裝置的各個方案的總覽，而圖9，11，13，15，17和19是滾槽和滾珠的互動圖表；
圖20說明環周滾槽的傳動裝置的軸向截面圖；圖21說明旋進板的傾斜角，環周滾槽波狀前端的傾斜角和滾珠嚙合處滾槽間的角度的關系；圖22-27解釋說明不同方案的傳動裝置的滾槽和滾珠的互相作用。圖22和23中的圖表說明如何通過選定滾槽環周數來滿足角度條件，同時又保持旋進板的傾斜角和滾槽的幅度不變。圖24和25中的圖表說明如何通過改變滾槽幅度來滿足角度條件，同時又保持環周數不變。最后，圖26和27中的圖表說明如何通過改變旋進板的傾斜角來滿足角度條件。
圖28和29為相應的傳動裝置的軸截面圖和滾槽和滾珠的互相作用圖表，其中一個環周滾槽是斷續的并由圓周上相隔分布的子午槽構成；圖30和31是傳動裝置的軸截面圖和有兩個單獨部件構成的承套殼體的傳動裝置部件互相作用圖表；圖32，33，34，35是同軸傳動裝置差速轉換器的截面圖，這些裝置在傳換旋進板的旋進運動為軸旋轉的機構的設計上，以及在與其擺動無關的旋進板的旋轉傳換裝置上(即在傾斜軸間旋轉運動的傳換裝置上)都有差異；圖36和37是傳動裝置的二級轉換器圖，其每一級都實現為單旋進板。轉換器僅在傳換板的旋進運動成軸旋轉運動的機構設計上相互不同；圖38和39是二級轉換器圖，有兩個相互含抱的傳動裝置，它們在傳換旋進運動成軸旋轉運動機構的設計上相互不同；圖40，41，42，43說明各級序列排布的二級轉換器的不同方案圖。
圖44說明有兩個旋進板的傳動裝置圖；圖45，46，47說明基于圖44中的傳動裝置的轉換器的一些方案圖。
應當指出的是依據本發明所做的所有轉換器的設計方案不限于上述圖。
具體實施例方式
圖1中的傳動裝置含有兩個圓盤式旋轉固件1和2；圓周封閉槽3和4都相互面對圓盤表面被切開。圓盤2能旋進。為此其旋轉軸OO1傾斜于傳動裝置的總軸線CC1，圓盤2圍繞自旋軸OO1旋轉并相對于軸線CC1擺動而不受其旋轉影響，即圓盤2式一個擺動(旋進)板。旋轉體5與滾槽3和4嚙合；在本例為滾珠。圖2為滾珠5和滾槽3和4的互相作用圖。線6和7分別為滾珠5中心相對于圓盤1和2的運動線。相對與圓盤1的旋進板2的傾斜角γ應使滾槽3和4間的角在其與滾珠5的嚙合處不超過滾珠的自阻角度。旋轉體的自阻已廣為人之，被用于所謂飛輪連軸節上(請參看Polyakov V.C.，Barabash I.D.“連軸節”，L.″Mashinostroenie″，1973，p.225)。自阻角為兩個表面間的角度，旋轉體在其上的一個楔形狹窄部上由于摩擦力而上滾并夾在這些表面間。旋轉體的自阻角視旋轉體相對于滾槽的摩擦因素而定，而滾槽又視旋轉體和滾槽表面的制造材料以及最終拋光度而定。
我們的研究已表明角度選定在(0，1-10)度的范圍較好。然而，例如有時對于由彈性材料制作的旋轉體或由摩擦涂料的滾槽來說，此角度可在15-17度的范圍。在其中一個圓盤(如圓盤1)相對于另一圓盤旋轉時，滾珠5將上滾入滾槽3和4間的楔形狹窄部。相較于飛輪連軸節，因為旋進板2和滾珠5都有兩度的自由，我們的傳動裝置不會有滾珠的阻動。在滾珠5對滾槽4的壓力的作用下，旋進板2將開始擺動。滾珠中心的行星運動速度小于滾珠與滾槽3嚙合處的滾珠表面上點的速度的兩倍。滾珠的行星運動將引致旋進板的旋進，其角速度小于輸入旋轉速度的兩倍，即裝置的傳送比為2∶1。旋進板2的傾斜位置導致滾珠5被連續推壓到滾槽3和4的表面而無需額外的夾持機構，這在一般的滾珠摩擦行星運動傳動裝置中是必需的。隨負荷增加或滾槽老化，滾珠5在滾槽3和4間的楔形狹窄部滾動，因而自動增加推壓力。因此，滾珠5的行星運動速度與其自軸旋轉速度相一致，傳動裝置無滾珠的蠕滑而運行。旋進板傾斜角與滾槽間的角度成函數關系，公式如下tgγ＝π/2tg，即當角度在0，1-10度范圍內時，旋進板的傾斜角應選定在0，2-15度范圍內。
就像在一般的滾珠摩擦行星運動裝置那樣，在上述裝置中也可通過改變于滾槽3和滾槽4(見圖3，4和5)的旋轉體5的有效滾動半徑R1和R2來增加傳動比的范圍。為此滾槽3和4的橫截面的制成結構將使滾槽3和4的滾珠R1和R2的滾動半徑不同。圓盤1到圓盤2的傳動比i12為i12＝1+R1/R2。圖5說明當通過直徑不同的6和7級，執行與滾槽3和4相嚙合的分級滾柱形式的旋轉體時出現差異的情況。圖6表明如何使傳動裝置自動調節轉距值。任何圓盤(此例中為圓盤1)的外部環周部分開有一個滾槽具有撓性彎曲壁8。換言之，滾槽的橫截面可改變彎曲半徑。圖6中的壁8的撓性彎曲能力是通過兩個環夾9獲得的。隨輸入軸處負荷的增加，滾珠5滾動通過滾槽間楔形狹窄處的圓周而相互松開滾槽3的壁8。滾珠與滾槽3的一個嚙合點從點移動到點C，從而增加滾槽3中滾珠5的有效滾動半徑R1。此增加值將引起傳動比和轉距的增加。
帶圓盤摩擦行星運動裝置(見圖7)的差速轉換器有固定連接到固定旋轉件1的軸10，而軸11通過傳換其旋進運動成軸11的旋轉運動的機構被連接到旋進板2。此例中的機構是表面凸輪12與旋進板2通過軸承13相配合的。由兩個法蘭14和15構成的殼體是轉換器的第三個部件。旋進板2通過制止其旋轉而允許其擺動的裝置被連接到法蘭14。該裝置含有通過旋進板2的周邊環件17中的開孔的桿16。桿16于其間把法蘭14和15拉在一起。旋進板中的桿16的開孔的尺寸允許旋進板擺動期間的偏移。軸10和11通過軸承18和19被置于殼體法蘭14和15之間。
同軸方案的摩擦行星運動傳動裝置包括承套20和相互含抱的旋進板21。圖8，10和12說明其中旋進板21圍繞承套殼體20的傳動裝置的情況。須指出的是，旋進板21被承套殼體20圍繞的這種相反配置效率不低。承套20和板21的共扼側表面是球體部件，球體中心(點C)位于所述兩個部件的對稱中心。旋進板21的位置可使其沿點C旋進。在共扼側表面22和23開有滾槽24和25。旋進板21中的滾槽25為環周凹槽，它沿旋進板球形面的赤道線展開。
滾槽24為環周滾槽，它從球形表面22的赤道線移動等于板21的振幅的一半的距離。兩個滾槽的橫截面都是半圓形，滾珠26在其交切點連續與兩個環周滾槽相嚙合。27和28是滾槽24和25側展開時的平均線位置。
在本傳動裝置(圖10)的其它方案中，在承套殼體20的表面，兩個對稱平行環周滾槽24和29開置于球面赤道的兩側，離赤道距離等于板21的半個振幅。有兩個滾珠26和30位于滾槽24和29與滾槽25的交切處。在圖11中的編號31指定滾槽29的中心線。
圖12中的滾槽32沿其赤道位于承套殼體20中并與旋進板的滾槽25嚙合，其嚙合通過位于滾槽32和25的交切處的兩個相對滾珠33來實現。圖13中所述交切處是滾槽25和32的中心線28和34的交切點。
圖14中的裝置組合兩個前述為一。開出的三個環周滾槽24，29和32相互于承套殼體20的表面平行。滾珠26，30和兩個滾珠33位于滾槽內，與旋進板內滾槽25相交處。須在此指出的是在承套殼體表面的滾槽數可不止三個，重要的是它們相互平行并位于垂直與承套殼體20的旋轉軸的平面，滾珠應位于這些滾槽與旋進板內的滾槽25的交切處。同時，滾珠33與滾槽32沿球面赤道圓周嚙合，位于正好相反的環周滾槽圓周內。即滾珠系統被平衡。其它滾槽內的滾珠未被平衡；因此，在這種情況下對于每個位于球面赤道線一側的滾槽來說，最好在赤道線另一側也開出一個對稱槽。
圖16說明的是旋進板中有兩個環槽的裝置的情況，環槽位于在旋進板的赤道線的不同側面，其間的距離等于板振幅的一半。在此例中滾槽32被沿球面赤道圓周線開出并通過兩個滾珠26和30與滾槽35和36嚙合，滾珠則位于滾槽35和36的中心線37和38與滾槽32的中心線34相交處。
在旋進板內開有幾個滾槽和在承套殼體內開有幾個滾槽的方案都基本上是可行的，只是增加與裝置部件配合的滾珠數量。滾珠數量的增加使力流分布在更多的配合元件中并增加本裝置傳動的最大轉距而其它值保持不變。
承套殼體可由單獨的環件39，40，41構成，其中每個都開有一個滾槽(見圖18和19)。環件可相互獨立地圍繞共同的軸旋轉。這樣地傳動裝置增加了輸入和輸出元件地數量進而擴大了其功能。此類傳動裝置地工作特性將說明如下。
旋進板有環周滾槽的傳動裝置為兩個承套殼體42和43，其中一個承套含抱另一個。承套殼體43自由圍繞傾斜于傳動裝置的軸線OO1的軸線BB1旋轉，也相對于為所述軸線的交切點而旋進。即承套殼體43使一個旋進板。相互相對的承套殼體42和旋進板43的的側表面是半徑為R的球面的部分，球面中心位于點C。在上述球面的赤道區域，沿方位角呈環周的滾槽44和45被開出并通過滾珠組46相互嚙合。其中一個或兩個被開成半圓截面的閉合凹槽并沿軸方向環周傾斜。選定旋進板43的傾斜角γ和環周滾槽44和45的形狀可使滾槽在其與旋轉體46的嚙合處的相互傾斜角不超過旋轉體自阻角度。圖21為滾槽44和45的前端47和48的圖示。在板43的一個完整擺動中，滾珠組46和旋進板一起旋進。于此，每個滾珠與波狀滾槽45的法蘭48相互作用并通過相對于承套殼體42的圓周以相應與滾槽45的圓周的角度移動。同時，滾珠46像凸輪那樣推壓承套殼體42中的波狀滾槽44的前端47并使其相對于滾珠組46以相應于滾槽44的圓周角度轉動。
承套殼體相對于承套殼體的旋進板的完全擺動周期的整個轉程將以相等于這些轉數的差和和的角度發生，視滾槽滾珠的前端情況而定。因此，裝置的傳換比i由下列表達式來定1/i＝1/N1±1/N2(3)，其中N1和N2分別為滾槽44和45的環周數。該角度條件的滿足使每個滾珠位于兩個表面S1和S2間的楔形開口，其間的角度小于滾珠自阻角度。在沿其中一個表面移動期間，例如S2相對于S1，(相應于板43的擺動)滾珠46如前所述地在表面S1和S2間的楔形狹窄部分無蠕滑地上滾并推壓波狀滾槽44的前端47，迫使其轉動。同時，由滾動受阻滾珠引起的摩擦力及其與其中一個表面的相互作用致使此表面相對于滾珠組而轉動。因為滾珠組46和旋進板43都有兩度的自由冗余，在摩擦力和壓力的作用下滾珠的滾動和承套殼體的移動將相互協調作用，即滾珠將沿波狀滾槽44和45滾動而不發生滑移。
在專利申請WO008201043中，純滾珠滾動要求相對于旋進板43的滾槽45的滾珠滾動通過的距離等于相對于承套殼體42的滾槽44的滾動距離。然而，該條件是不充分的。如果在與滾珠嚙合處的滾槽間的角度大于滾珠自阻角度(如專利申請WO008201043的圖表所示)，滾珠將滑移出楔形區并僅由其相反的壁49和50保持在滾槽交切處，即滾珠只是一個凸輪。圖21中本方案的滾珠的情形由明暗陰影表示出。在此中情況下顯而易見，滾珠須處于相對于其中任一表面的位置(47，48，49或50)，如果區域大于滾珠尺寸，將會引起擊損和老化加速。
滾槽間的相互傾角隨分別傾斜于承套殼體42的赤道線和旋進板43的滾槽44和45的前端47和48的傾角α和β而定，角也隨旋進板的傾角γ而定，其表達式如下Φ＝α-β-γ，ifα≥β(4) or ＝β-α+γ，ifα＜β(5)如上所示，對于通常的制造材料，自阻角在(0，1-10)°范圍內，因此條件＜10°(6)應得到滿足。一般情況下，角度α和β隨彎曲幅度和滾槽環周數量而定。在承套殼體42和旋進板43中的滾槽環周數N1和N2分別相互依賴，其原因是環周整數應疊加到半徑R的同一圓。專利申請WO008201043指出，滾槽環周數量應隨裝置而不同于滾珠數量，其相互差數應為二，即滾珠數應為四的倍數。我們的研究表明滾槽環周數N1和N2及滾珠數n由小數比例相聯系N1＝kn±1；N2＝qn±1，(7)這里k和q為整數，或像1/m的數，m在此處為滾珠數量被其除而無余數的數。如前所述滾珠數可為任一數。
因此，在我們的方案中，須從各種滿足條件(7)的數N1和N2的組合中選定滿足不等式(6)的那個。圖22和23說明如何通過改變N1和N2來達到減小角。數字51和52分別指承套殼體42和旋進板43中的滾槽44和45的平均線。53是旋進時旋進板表面的一個點在其上移動的一條線。數字54指明滾珠46的運動路徑。滾槽的振幅和旋進板43的傾角在兩個圖中一樣。在第一個方案中當N1＝3，N2＝13和n＝4時，滾槽間角度超過自阻角度，至少在滾珠46的兩個位置如此。圖23中滾槽51和52的平均線以小于自阻角度的角度在所有滾珠46的位置上交切。滾槽環周的數量和滾珠的數量分別為三個、九個和四個。
也可以通過改變滾槽振幅或旋進板的傾角而不改變滾槽環周數來調節角。此類情形在圖24，25，26和27中由說明。在圖24和25中表明了滾槽平均線51和52，其環周數為十五個和九個，滾珠數為八個。在第一個圖中滾槽交切的最小角度超過10度，即比自阻角大。在圖25中隨著承套殼體42中的傾斜滾槽的A1振幅減小，滾槽交切的最大角度不超過自阻角。在這個方案中，所有滾珠46將在自阻模式下工作，即無蠕滑地工作。
圖26和27只在旋進板43的傾角上相互有異。顯然圖27的傳動裝置中條件(4)被滿足，滾珠將無蠕滑地移動。
滾槽在其中一個方案中可為斷續性的。圖.28中承套殼體42的環周滾槽為有槽55的系統，它們沿球面圓周相隔開。每個槽位于球體的子午線上。圖29及前述的圖中，數字51和52指相應滾槽的平均線。顯而易見這樣的傳動裝置即使在傾斜滾槽45的前端很陡急而旋進板43的傾角很小時，滾珠46都不會蠕滑，本方案的相應條件就成為下列表達式＝90°-α+γ＜10°。為此，并不是所有的滾珠46都滿足純滾動的條件。對于在點E和F的滾珠來說，當值為α，β或γ時，自阻條件都不可行。在專利申請WO008201043的敘述中曾提到在凹部件中有子午槽的裝置工作時不會蠕滑，與此相反我們在這里指出此中設計的單獨滾珠將會蠕滑。如果斷續滾槽開于旋進板43，封閉滾槽于承套殼體42，相應的角度條件＝90°-β-γ＜10°擴大了選定角β和γ的可能性，然而，有關于點E和F的滾珠蠕滑的斷言仍然對此方案適用。
在圖30的傳動裝置中，滾珠組46同時與三個環周滾槽互相作用。在旋進板43中的滾槽45時斷續的且為沿圓周分隔開的槽。承套殼體由兩個單獨獨立旋轉部件56和57構成，它們的直徑相同，并通過其端面咬配在一起。在這些承套殼體的內側面圍繞其端面接觸圓周，開有環周相異的環周滾槽58和59。在圖31的圖標中，滾槽58和59的平均線被指定為數字60和61。數字52為旋進板43中的環周滾槽45的平均線。在這個傳動裝置的方案中，滾槽45時斷續性的。很顯然并不時所有滾珠46都會與承套殼體56和57同時相互作用。位于圖31的區域I的左右側的滾珠將與承套殼體56相互作用，位于區域I的滾珠則會與承套殼體57相互作用。裝置的齒輪比隨擴展齒輪比范圍的所有三個滾槽環的周數的比例而定。
現在我們來探討一下包括上述傳動裝置的速度轉換器。圖32的速度轉換器是由承套殼體42和旋進板43上開有封閉環周滾槽的傳動裝置來實現的。速度轉換器包含三個同軸中空軸62，63和64。軸62通過傳換軸62的旋轉成板43的擺動的機構被連接到旋進板43。該機構為軸62的外側表面上的環周凸耳65，被共扼連接到旋進板43上的環周滾槽。在滾槽66的相對壁間，兩個滾珠67都相互正相對位于環周凸耳65的不同側面上。在軸62的旋轉期間，每個滾珠67滾過由滾槽66的相對壁和環周凸耳65形成的跑道而引起板43的擺動運動。該機構也反此方向工作，即板43的擺動運動將引起軸62的旋轉。須指出的是，不像在專利申請WO8201043中所述的沖蕩板那樣只在擺動的半周內傳換力，上述機構在兩個半周都工作。軸63通過不受擺動運動的限制傳換旋轉運動的機構被連接到旋進板43。在此方案中，傳換機構為一個傘齒輪68。速度轉換器的第三軸是側面有滾槽44的傳動裝置的承套殼體。中空軸64通過軸承69被置于軸62上。軸63通過軸承70和71被對中于軸62和64之間。數字72此處為薄壁隔檔，單獨的傳動裝置需要它來保持在軌跡中的滾珠的相互角距離相等，在軌跡中它們相交處的與滾槽的切線互為平行(圖23，25和27中的點B和D上)。隔檔為共扼表面形狀，即也是球形帶。隔檔72的插槽為貫通開孔。在此須指出的是隔檔只是單個傳動裝置方案的必需部件。對于有高齒輪比和滾槽高制造精度的傳動裝置來說并不特別需要。轉換器是帶有兩個輸入和單個輸出的差分機構。作為減速器的轉換器的輸入是軸62，其一次旋轉引起板43的一次完整擺動。如果軸63或64中的一個被固定，即被連接到驅動機構的機架，則另一軸為輸出。如果軸63或64中一個的旋轉速度異于輸入軸的速度，則輸出速度將隨輸入處的速度比而定。作為增速器時，軸63或64中任一個都應為輸入。
現在來探討作為減速器的轉換器的功能。為具體起見我們假定軸64被連接到機架。輸入軸為軸62，旋轉時，滾珠67圍繞軌道參與旋轉并引起板43的旋進。因承套殼體42是固定的，與滾槽44和45相互作用的滾珠46引起板43的旋轉，其傳換比由表達式(3)決定。板43的旋轉通過傘齒輪68被傳換到輸出軸63。因在滾珠純滾動的條件下工作，此傳動裝置的摩擦損失，噪音和老化都最小，還需指出的是，摩擦行星運動裝置的轉換器將如上所述工作，但器傳換比卻相異。如圖18或30的傳動裝置的速度轉換器提供有額外的軸被直接連接到承套殼體的部件上。因此，轉換器可能的工作模式數量就增加了。
在圖33的轉換器的方案中軸63是非旋轉件，由相互連接的法蘭73和74和機架構成。旋進板43通過兩個端面齒輪裝置75和76被連接到法蘭73和74。把兩個齒輪裝置作為旋轉傳動機構增加驅動嚙合的齒數并增加被傳動的運動。軸62和64通過軸承77，78，79，80被安裝于法蘭73和74。板43的擺動和軸62的旋轉的互相傳換的機構為是類似與圖10中說明的那種同軸摩擦行星運動傳動裝置。此處的軸62中的兩個環槽24和29通過兩個滾珠26和30與旋進板43的槽25相嚙合25。任何一個上述同軸摩擦行星運動裝置都可替代此裝置使用。
圖34和35的轉換器的方案，不管擺動的情況，在傳換軸62的旋轉運動為板43的擺動運動的機構的設計上和傳換旋進板43的旋轉成軸63的旋轉的機構的設計上都有區別。在圖34的轉換器中，第一各傳換機構是基于安裝于軸62上的傾斜曲柄81而實現的。旋進板43通過軸承82被安裝在傾斜曲柄81上。為從傾斜曲柄通過板43的兩個擺動半圓周進行力傳換，軸承82被實現為環周四點軸承。旋轉傳換機構含有十字連軸節83，通過它旋進板43被連接到中空軸63。軸承69和84把軸62，63和64相互對中。圖35中的傳換板43的擺動運動為軸62的旋轉運動的機構類似圖32中的機構，只不過環周凸耳85位于板43，環周滾槽86位于軸62的側表面。圖35中的傳換旋轉機構采用撓性桿或鉸鏈87，其不管軸63的旋轉而允許板43擺動。
在圖36和37的二級同軸速度轉換器中，兩級的傳動裝置都使通過單個旋進板43來實現的。其中一個傳動裝置的構成為旋進板43的側表面上的環周滾槽45和44，作為傳動裝置承套殼體的中空軸64以及滾珠組46。傳換軸62的旋轉運動為板43的擺動運動的機構是一個傾斜曲柄81，旋進板43通過環周四點軸承88由肩凸89安裝于其上。在轉換器的相對端面置入了帶有傾斜曲柄91的類似軸以獲得穩定的旋進板組。在通過同一軸承92的軸90上，板43的相對端面由肩凸93設定。第二級傳動裝置的構成是環周滾槽94，95和滾珠組96。滾槽95位于板43的側表面，相對于第一個傳動裝置的滾槽45的表面。滾槽94開于正對著旋進板43的中空軸97的側表面。兩個級的傳動裝置的隔檔都被標以數字72和98。軸62，64，90和97通過位于轉換器端面的軸承99，100，101和102被合成為聯合連軸節。軸62和90作為單個軸旋轉并引起板43的擺動運動。
在圖37中的速度轉換器的方案與圖36中的方案的區別僅在于傳換板43的擺動運動為軸62的旋轉運動的機構和進行相反的傳換的機構。機構的構成為在相互面對的軸62和90的端面處的端面凸輪103和104；該端面凸輪通過止推端面軸承105和106與旋進板43的端面相互作用。兩個相對的端面凸輪的采用使得板43的擺動運動的兩個半圓周期間都可進行力的傳換。在此一點上所述轉換器優異與專利申請WO8201043中的轉換器，因為它們的板擺動機構都僅在一個半圓周期間工作。
二級轉換器的工作原理如下。當其中一個軸，如軸62(連同軸90)由外部驅動器驅動旋轉，板43開始擺動。因為未通過軸承88，92或105，106與軸相連接，輸入軸的旋轉將不傳換到旋進板。通過滾槽44和45與滾珠46的相互作用引起的板43的擺動運動引起旋進板43相對于軸64的旋轉，其旋轉角度由滾槽44和45的環周比例而定。如果在滾槽44和45中的滾珠46的自阻條件被滿足，那么滾珠46將在滾槽中滾動而無蠕滑。第二級的傳動裝置的構成是環周滾槽94和95以及滾珠96，功能也相似，只是其輸入部分是一個旋進板43，它同時擺動并旋轉。因此，對于轉換器的第一級來說，第二級的傳動裝置實現傳換旋進板43的旋轉機構的功能。在此方案中轉換器的輸出軸是軸97，其相對于軸62的旋轉速度由軸64的旋轉速度和第一和第二級的滾槽環周數的比例而定。應當指出的是輸入或輸出軸可為任一軸62(或90)，64和97。隨兩個輸入軸的速度比例的變化，轉換器可作為增速器或減速器(其中一個軸不動)，或差速轉換器工作。
圖38和39中的同軸二級轉換器的構成是兩個傳動裝置，凸式的和凹式的。第一級的傳動裝置含有帶有環周滾槽45的旋進板，中空軸—帶有滾槽44的承套殼體和滾珠組46。傳換板43的擺動運動為軸62的旋轉運動的機構含有帶有環周四點軸承的傾斜曲柄81，板43距安裝在該軸承上。軸62的相對側面提供有傾斜曲柄107，其內部通過同一軸承108裝有第二級的旋進板109。第二級的傳動裝置在板109的內側面實現。它包括在板109中和中空軸112中的環周滾槽以及滾珠組113。傾斜曲柄81和107的傾斜度可以相反，如圖38所示，也可相同。相應的板43和109可同步后反相擺動。第一個方案較好，因旋進板現對于轉換器的軸是配重平衡的。板43和109不管它們的擺動運動情況通過傳換旋轉運動的機構相互連接。
在圖38和39中，該機構包括一個撓性環114。在圖38中，它們的端面處的軸62，64和112由軸承101和102連接。
圖39的轉換器的不同之處在于傳換板43和109的擺動運動為軸62的旋轉運動的機構。這些機構包括摩擦行星運動裝置，該裝置含有軸62的相對側面的滾槽115，其中兩個與兩個旋進板上的赤道滾槽116和117相平行，兩對與這些滾槽中的滾珠118和119正相對。軸承被標定為數字120和121，通過它們軸62，64和112相互固定。
這些二級轉換器的工作原理與前述的類似。
如圖40所示的各級序列排布的二級轉換器中，第一級的傳動裝置包括旋進板43和軸—承套殼體64及于滾槽44，45的滾珠46。第二級的裝置包括通過環周四點軸承124而安裝在軸62上的第二傾斜曲柄123的旋進板122。板43和122相互平行。中空軸125含抱板122，是第二級的承套殼體。環周滾槽126和127開于旋進板122和承套殼體125的表面。滾珠組128位于該滾槽內。旋進板43和122的軸OO1和CC1的旋進分別相互平行并相互偏心位移。因此，在給定的設計中，傳換一個板的旋轉成另一個的機構就是作為滾珠平行曲柄的平行軸之間的旋轉傳換機構。它包括在旋進板43和122的端面的承槽129和130，它們通過滾珠131相互嚙合。承槽軸線沿每個板的圓周定距相隔，承槽直徑大于滾珠131的直徑，其差值是當它們同步相對于點A和B旋進時旋進板43和122的軸線偏移值。當板旋進時，在承槽129和130中滾動的滾珠131允許板43和122被位移，但不允許它們互相相對旋轉。其中一個板的旋轉引起另一個的旋轉，進而滾珠131允許板表面相互位移而又可使它們相對于自己的中心旋進。因在其間有軸承132，中空軸64和125可相互獨立旋轉。轉換器的所有三個軸62，64和125通過軸承133和134被組合成一個聯合軸節。第二級傳動裝置的隔檔被標定為數字135。
如圖41所示的下列二級轉換器的實現方案的區別在于傳換軸62的旋轉為旋進板43和122的機構。該機構含有兩個正相對的滾珠136和137，它們位于軸62的外側表面中的滾槽138和板43和122的環周凸耳139和140之間。為簡化組裝起見，承套殼體125沿一條分開環周滾槽126的線被分成兩個對稱部分。軸62，64和125通過軸承132，133，134被合并。
如圖42所示的二級轉換器的方案有兩個旋進板43和122，它們沿相反相擺動。為此目的，帶有相反傾角的傾斜曲柄141和142被安裝于軸62上。承套殼體由傘齒輪143和144相連接。圖42中的所有其它標識與圖40和41上的相符合。
圖43的二級轉換器在原設計上都互有區別。傳換軸62的旋轉為板43和122的擺動的機構和不管其旋進的變化而傳換板43和122之間的旋轉的機構都各不相同。軸62包括有在該承套殼體的外側表面處的傾斜曲柄81和123的承套殼體。此外，中間部分的軸62有外環周凸耳145超出軸64和125的界限。環周凸耳145的外齒列包括一個傘齒輪146，它與軸148處的輪147相嚙合。此機構傳換傾斜軸62和148之間的旋轉。在此轉換器中動力可同步從承套殼體64和125輸出，因此轉換器作為汽車后軸減速器使非常有效的。通過兩個十字連軸節150和151連接到板43和122的中空軸149通過軸62的內孔和旋進板43和122。十字連軸節150和151在相互傳換旋轉運動時允許板43和122的自由擺動。數字133和134以及在前圖中標識把轉換器的部件相互連接在一起的軸承。
各級順序排布的二級轉換器工作原理如下。假定第一級的軸一承套殼體64固定不動。軸62以角速度ω1旋轉引起旋進板43以同一速度旋進。旋進時，旋進板43迫動滾珠46并使它們無蠕滑地于承套殼體64的固定滾槽中隨該滾槽地環周數而以速度ω2滾動。滾珠46地滾動依次使板43相對于滾珠組旋轉，其旋轉隨旋進板43中地滾槽45地環周數而定。旋進板43相對于固定承套殼體64旋轉，其角速度ω3為承套殼體64中滾槽44和板43中滾槽45的環周數的函數。旋進板43的旋轉通過平行曲柄滾珠131或輪143和144的齒或有十字連軸節150和151的軸149被傳換到旋進板122。旋進板122以角速度ω1同步旋轉和旋進。第二傳動裝置的滾珠128與板122的滾槽126和承套殼體125的滾槽127相互作用使上一個相對于板122以由滾槽126和127的環周數比例而定的角度旋轉。被驅動軸一承套殼體125的總旋轉隨較速度ω1，ω2，ω3而定，而最終它由旋進板中和兩級的傳動裝置的承套殼體中的全部四個滾槽的環周數而定。如果軸64旋轉，即為第二輸入軸；除了別的以外，輸出速度還隨軸62和64的輸入速度的比率而變化。滾珠組46的旋進中心是點A，滾珠組128的旋進中心為點B。這些中心點A和B與相應的板的對稱中心一致。也就是說，每個滾珠組的旋進相對于在此組滾珠平面內的點而發生，這相當地簡化了對滾珠外形的要求。
現在介紹描述傳動裝置的圖44，該傳動裝置中兩個承套殼體152和153能旋進，所以它們是旋進板。正像圖20中所示的傳動裝置，環周滾槽154和155開于該承套殼體的為球形面的表側面，滾珠組156則位于此滾槽的交切處。在這樣的傳動裝置中在板間都有等于γd的公共傾斜角，每個板傾斜于軸線OO1的角為γ/2。即，每個板的旋進角被減小兩倍從而給致動板的旋進的機構和傳換旋轉的機構創造了較好的工作條件。
圖45和46為速度轉換器的說明圖，其中板152和153都按同一角度擺動，但方向相反，即以相反相旋進。機構包括兩個中空軸157和158，由法蘭159互為連接來支持旋進運動。軸157位于傳動裝置內，軸158位于傳動裝置外。封閉環周滾槽159和環周凸耳160開于軸157和板152的互為相對的表側面。類似滾槽161和類似凸耳162開于包括軸158和旋進板153的另一對的互為相對的表面。一個滾珠163介于板152一側的滾槽159的壁和環周凸耳160之間。另一滾珠163則介于板的正相對側處的滾槽159的相反壁和凸耳160的相反側之間。兩個滾珠164即介于滾槽161和凸耳162之間。滾珠163和164處于互為相對的位置以提供板152和153的相反傾角。板152和153通過非對中軸間的旋轉傳動機構與中空軸165和166相連。在圖中的此類機構被實現為杠桿或撓性桿167和168的系統；而圖46和47中類似機構即實現為傘齒輪169和170。
傳換旋進板152和153的擺動為互為連接的軸157和158的旋轉運動的機構如圖46所示，包括兩個傾斜曲柄171和172，在面對旋進板的軸157和158的側表面處設定了相反的傾角。旋進板152和153通過環周四點軸承173和174被置于曲柄軸171和172處。
圖45和46中的速度轉換器的工作原理實際上與圖33或34中的轉換器沒有什么不同。其中一個軸，165或166是輸出件，而另一個是固定不動的。動力總是通過傳換非對中軸間的旋轉運動的機構輸出的；而此機構的設計軸傾角小于單旋進板轉換器的。此外，每個旋進板的旋進角被減小兩倍，而其它值不變，即機構以較小的角度把板的擺動運動傳換成軸的旋轉運動和進行與之相反的傳換。
如圖47所示的速度轉換器有兩個獨立旋轉的中空軸175和176，它們的傾斜曲柄位于傳動裝置的內部和外部。旋進板152和153通過軸承173和174被置于傾斜曲柄處。曲柄軸175和176構成轉換器的兩個輸入，承套殼體165和166可作為輸出。如果輸入軸以同樣速度和同一方向旋轉，傾斜曲柄有同樣的傾角的話，板152和153將擺動而不作為單個整件向一個方向旋轉。它們互為固定，轉換器的輸出速度將等于零。如果其中一個輸入軸的方向被改變為相反的方向，轉換器將傳換轉距，其傳換比率由每個旋進板中的滾槽環周數的比率而定。這樣，速度轉換器具有了額外的連軸節的功能。
如申請中所述，含旋進板的傳動裝置在嚙合件間沒有滑動摩擦從而增加效率，減輕噪聲和滾槽及旋轉體的老化。不同的此類傳動裝置的速度轉換器的設計都按軸承的原則設計，即由幾個同軸承套殼體構成，每個承套殼體可作為輸入或輸出軸或機架，進而改變轉換器的工作模式和功能。上述的每個裝置都可單獨或合用于不同場合的設計而不失本發明的精神和應用范圍。
權利要求
1.帶旋進板的運動傳送裝置包括兩個固定旋轉件，其中一個旋轉件被設置成可進行兩種獨立的運動相對于另一旋轉件的擺動和圍繞傾斜于另外的固定旋轉件的自軸的旋轉，該旋轉件是一旋進板，在其互為面對的表面上，無端環周滾槽通過持續與該滾槽嚙合的旋轉體相互作用，旋進板傾角的選定應使該滾槽在與旋轉體的嚙合處相互傾斜，其傾斜角度應小于或等于旋轉體的自阻角度。
2.根據權利要求1所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于該滾槽以0，1到10度范圍內的角度相互傾斜。
3.根據權利要求1或2所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于滾槽的橫截面使旋轉體區域與其一個相嚙合而其它的滾槽壁則位于離該旋轉體的旋轉軸線的不同距離處。
4.根據權利要求1-3任一項所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于固定旋轉件為圓盤形，在其相互面對的表平面有還環周封閉滾槽通過單獨旋轉體相互嚙合。
5.根據權利要求4所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于旋進板的傾角于0,2-15度的范圍內選定。
6.根據權利要求4所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于旋轉體是一個滾珠(球)，滾槽側壁是彈性、互為彎曲的。
7.根據權利要求1-3任一項所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于固定旋轉件的構成是承套殼體和旋進板，一個含抱另一個，都有互為面對的呈球形面的側表面，球形中心位于旋進板的旋進中心，旋轉體是滾珠(球)，旋進板和承套殼體中的滾槽都開于此部件的球形區域內，成為互為平行的封閉環周滾槽系統并位于垂直于相應部件的旋轉軸的平面內，而滾珠則位于旋進板滾槽與承套殼體滾槽的交切點。
8.根據權利要求7所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于旋進板內的滾槽系統包括位于旋進板赤道線處的單個封閉環周滾槽。
9.根據權利要求8所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于承套殼體內的滾槽系統包括移離球體赤道圓周線的單個環周滾槽，其移離距離等于旋進板的半個振幅，并通過單個滾珠與旋進板的滾槽嚙合。
10.根據權利要求8所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于承套殼體有兩個環周滾槽位于球體大圓周的不同側面，其間的距離等于旋進板的半個振幅，該滾槽通過兩個正相對的滾珠與旋進板內的滾槽嚙合。
11.根據權利要求8所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于承套殼體有單個環周滾槽位于球體的大圓周線上并通過兩個正相對的滾珠與旋進板滾槽相嚙合。
12.根據權利要求8所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于承套殼體有三個環周滾槽，其中一個位于球體大圓周線上，另外兩個位于大圓周線的不同側面，其間距離等于旋進板的半個振幅；該滾槽通過位于直相對的成對點的四個滾珠與旋進板滾槽相嚙合。
13.根據權利要求7所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于承套殼體內的滾槽為承套殼體內赤道線上的單個環周槽，而旋進板內滾槽系統包括兩個滾槽，它們移離旋進板赤道線的距離為旋進板的半個振幅。
14.根據權利要求7所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同是滾槽系統內至少承套殼體內一個滾槽開于承套殼體的單獨獨立旋轉部件上。
15.帶旋進板的運動傳送裝置包括兩個固定旋轉件，其特征是一個含抱另一個，一個為旋進板，另一個為承套殼體，都有呈球形區域的側共扼面，球形中心位于旋進板的旋進中心，在它們的球形區域的赤道區域，沿方位角方向開有環槽，至少其中一個是無端波狀軸向傾斜的；滾槽通過位于滾槽交切處的滾珠組相互嚙合，此運動傳送裝置的不同在于在與滾珠相嚙合處的滾槽相互傾斜，其傾角小于或等于滾珠的自阻角。
16.根據權利要求15所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于環周滾槽前端相對于旋進板的赤道線的傾角α和與承套殼體的相應角β與旋進板的傾角γ成下列比例α-β-γ≤10°ifα≥β(1)；β-α+γ≤10°ifαπβ.
17.根據權利要求15或16所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于所述滾槽的環周數N1和N2和滾珠數n以如下比例相關聯N1＝kn±1；N2＝qn±1，這里k和q-整數或1/m之類的數，其中m是用其除滾珠數而無余數的數。
18.根據權利要求15或16所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于其中一個固定旋轉件的滾槽是斷續的，沿圓周線隔置的并沿球體子午線展開的槽組。
19.根據權利要求15或16所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于這兩個滾槽都是封閉的，波狀的并沿軸向傾斜。
20.根據權利要求15或16所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是運動傳送裝置的不同在于封閉滾槽開于承套殼體內，而承套殼體則沿傾斜滾槽的平均線被切開從而形成承套殼體的兩個獨立的旋轉件；每一個旋轉件上的滾槽都是帶有不同數量環周的半波系統。
21.根據權利要求1-20項中任一項所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是包括至少三個軸和傳動裝置的差速轉換器的不同在于旋進板通過獨立進行旋進運動和旋轉運動的相互傳換的機構被連接到其中一個軸，該旋進板的其它軸則通過獨立于擺動運動而進行相對于傾斜軸的旋轉的傳換的機構被連接，第二固定旋轉件則直接被連接到第三軸。
22.根據權利要求21所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳動裝置是由權利要求4中所述的，進行旋進板的旋進和旋轉的互為傳換的機構構成，包括通過軸承與擺動圓盤相配合的表面凸輪，其第二軸是轉換器的機架并通過保持器擺動而阻止器旋轉的裝置被連接到旋進板。
23.根據聲明21條，差速轉換器的不同在于傳動裝置是由聲明7-20中任一條所述的構成，且所有軸都為中空同軸的同軸設計，由像軸承裝置的承套殼體構成。
24.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳動裝置是由權利要求14或20中所述的構成，且提供有額外的軸，每個軸被直接連接到承套殼體的一個單個部件上。
25.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構進行板旋進運動和軸旋轉運動之間的相互傳換，其構成為傾斜曲柄，旋進板則通過環周四點軸承被固定于曲柄上。
26.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構進行板旋進運動和軸旋轉運動之間的相互傳換，它由權利要求7-13中任一條所述的構成并在同一旋進板上在其與基本傳動裝置相對的側面處被實現，而該機構的承套殼體則被直接連接到第一軸。
27.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構獨立進行旋進板的旋轉傳換，并被實現為十字連軸節。
28.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構獨立進行旋進板的旋轉傳換，并被實現為撓性桿或連桿系統。
29.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構獨立進行旋進板的旋轉傳換，并被實現為傘齒輪。
30.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構獨立進行旋進板的旋轉傳換，并被實現為萬向連軸節。
31.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于加入了第二級同軸傳動裝置，該第二級裝置的構成如聲明7-19中任一條所述，并在相對于第一傳動裝置的旋進板對側處第一傳動裝置的同一旋進板上實現，任一傳動裝置都能實現傳換旋進板的旋轉到軸的機構功能，此軸被直接連接到第二級傳動裝置的承套殼體。
32.根據權利要求31所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構進行板旋進運動和旋轉運動之間的相互傳換，其構成為帶有同樣的傾斜曲柄的兩個中空軸，軸通過轉換器的內外承套殼體之間的軸承被安裝于器相對端面，而旋進板則由軸承被固定在曲柄軸上。
33.根據權利要求31所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構進行板旋進運動到旋轉運動的傳換，其構成是介于其相對端面的轉換器的內外承套殼體間的兩個中空軸，此軸承裝有表面凸輪，其通過止推軸承與旋進板的端面相互作用。
34.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于又另外加入了第二級的傳動裝置，它與第一傳動裝置同軸并如聲明7-19中任一條所述構成；第二級傳動裝置位于相對于第一裝置的位置以使兩個裝置的旋進板相互面對，傳動機構進行每個板的旋進運動到旋轉運動的傳換，為介于第一級和第二級間的旋進板中空軸，于其內外側面置有部件引致板的旋進，在旋轉運動期間，兩個級的板都相互連接以使第二級的傳動裝置同時實行傳換機構的功能，進行旋進板的旋轉運動到直接與第二級傳動裝置的承套殼體相連接的軸的傳換。
35.根據權利要求34所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于引致旋進板旋進的部件為傾斜曲柄，曲柄或有相同的或相反的傾角，而板則通過軸承固定于該傾斜曲柄上。
36.根據權利要求34所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于引致旋進板旋進的部件被置于相互面對的中空軸側表面，每個旋進板以環周滾槽和環周凸耳的形式通過兩個正相對的滾珠相互共扼，滾珠介于滾槽壁和上一個的對側處的凸耳之間。
37.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于第二級的傳動裝置被序列連置到第一級傳動裝置，第二級傳動裝置如聲明7-19中任意條所述而被制成，兩個級的旋進板都被進行平行軸間的旋轉傳換機構連接，進行旋進運動傳換的機構提供板的同步旋進。
38.根據權利要求37所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換平行軸間的旋轉運動的機構是帶有平行曲柄的機構。
39.根據權利要求37所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換平行軸間的旋轉運動的機構是帶有平行球形(滾珠)曲柄的機構。
40.根據權利要求37所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換平行軸間的旋轉運動的機構包括軸和兩個十字連軸節，它們把每個旋進板于此軸相連接。
41.根據權利要求40所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于傳換機構進行板旋進運動和旋轉運動之間的相互傳換，其結構為一個承套殼體，位于轉換器級間的軸線上，被提供有一個外環凸耳，該承套殼體還有兩個平行傾斜曲柄，旋進板通過軸承被固定于其上，環周凸耳的外形被制作為蝸形，傘形或摩擦齒輪件。
42.根據權利要求23所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于第二級的傳動裝置被序列連置到第一級傳動裝置，并如聲明7-19中任意條所述而被制成，兩個級的旋進板都被進行傾斜軸間的旋轉傳換機構連接，而進行旋進運動和旋轉運動之間傳換的機構則提供板的相反相的旋進。
43.根據權利要求15-19任一項所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是帶有旋進板的運動傳動裝置的不同在于兩個承套殼體都被安裝旋進，且都是旋進板。
44.差速轉換器包括至少三個軸向中空軸，其特征是就像權利要求43中所述的軸承和傳動裝置那樣是由承套殼體構成的同軸設計，其中旋進板被傳換傾斜軸間旋轉運動的機構連接到兩個軸，被獨立進行旋進運動和旋轉運動之間的相互傳換的機構連接到轉換器的其它軸。
45.根據權利要求44所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于進行板旋進運動到旋轉運動的傳換機構是兩個相互連接的同軸中空軸，其中一個位于外旋進板的外側，另一個位于內旋進板的內側，在它們相互面對的側表面每一對包括中空軸和旋進板，開有環周滾槽和環周凸耳，它們通過兩個正相對的滾珠相互共扼，滾珠位于滾槽壁和上一個的對側處的所述凸耳之間，每對中的滾珠位置使得板有相反的傾角。
46.根據權利要求44所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于進行板旋進運動到旋轉運動的傳換機構是兩個相互連接的同軸中空軸，其中一個位于外旋進板的外側，第二個則位于內旋進板的內側，在該中空軸的面對旋進板得表面，有相反傾角的傾斜曲柄通過軸承與旋進板相互合作。
47.根據權利要求44所述的帶旋進板的運動傳送裝置，其特征是差速轉換器的不同在于進行板旋進運動到旋轉運動的傳換機構包括兩個單獨互不依賴的部件，其中每一個都被連接到轉換器得單個軸上。
全文摘要
本發明提供了一種帶旋進板的運動傳送裝置，其要點是它包括兩個固定旋轉件，其中一個旋轉件被設置成可進行兩種獨立的運動相對于另一旋轉件的擺動和圍繞傾斜于另外的固定旋轉件的自軸的旋轉，該旋轉件是一旋進板，在其互為面對的表面上，無端環周滾槽通過持續與該滾槽嚙合的旋轉體相互作用，旋進板傾角的選定應使該滾槽在與旋轉體的嚙合處相互傾斜，其傾斜角度應小于或等于旋轉體的自阻角度。本發明可減少每個旋進板的旋進角而相互保持板的傾斜角。簡化了對板的旋進運動到軸的旋轉運動的轉換機構的要求，還改善了其工作條件。同時各板傾斜于轉換器軸的角度的減小就簡化了對傾斜軸間旋轉運動傳換機構的要求并可在其它值相同的情況下傳換較高的轉距。
文檔編號F16H25/06GK1582371SQ01823921
公開日2005年2月16日 申請日期2001年11月13日 優先權日2001年11月13日
發明者斯坦諾夫斯科伊·維克多·弗拉基米羅維奇, 姆涅娃·塔季揚娜·安德列耶夫娜 申請人:托姆斯克傳動裝置股份有限公司