一种单驱动同轴可变双输出传动装置.pdf

本发明公开了一种单驱动同轴可变双输出传动装置，它包括主动轴，其轴线与所述的主动轴轴线垂直设置的中间轮轴，在所述的主动轴上通过轴承连接有从动转轮并且通过滑键或花键连接有主动转轮，在所述的中间轮轴上通过滑键或花键连接有中间轮，所述的主动转轮和中间轮能够分别通过转换器与所述的主动轴、中间轮轴相滑移配合，主动转轮的一侧端面能够压紧从动转轮的一侧端面，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动转轮相接触配合。采用本装置既能实现两种不同的输出运动，也能实现单一运动输出。

1.  一种单驱动同轴可变双输出传动装置，它包括主动轴，其轴线与所述的主动轴轴线垂直设置的中间轮轴，在所述的主动轴上通过轴承连接有从动转轮并且通过滑键或花键连接有主动转轮，在所述的中间轮轴上通过滑键或花键连接有中间轮，其特征在于：所述的主动轮和中间轮能够分别通过转换器与所述的主动轴、中间轮轴相滑移配合，主动轮的一侧端面能够压紧从动轮的一侧端面，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动轮相接触配合。

2.  根据权利要求1所述的单驱动同轴可变双输出传动装置，其特征在于：所述的转换器包括两个电磁离合器，所述的主动转轮、中间轮分别与电磁离合器的从动件相连。

3.  根据权利要求1所述的单驱动同轴可变双输出传动装置，其特征在于：所述的转换器包括一个电磁离合器和一台伺服电机、与所述的伺服电机相连的并且设置在丝杠座内的丝杠，所述的丝杠与所述的主动转轮相连，所述的电磁离合器与所述的中间轮相连。

4.  根据权利要求1所述的单驱动同轴可变双输出传动装置，其特征在于：所述的中间轮、主动转轮和从动转轮分别为摩擦轮，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动轮相压紧接触配合。

5.  根据权利要求1所述的单驱动同轴可变双输出传动装置，其特征在于：所述的中间轮、主动转轮和从动转轮分别为锥齿轮，在主动转轮或从动转轮的一侧端面上沿圆周外伸设置与齿槽位置对正的径向V型导向槽，在中间轮朝向主动轴的端面上沿圆周外伸设置与轮齿位置对正的轴向导向柱，所述的中间轮的导向柱能够与主动转轮或从动转轮的导向槽相接触配合，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动轮相啮合接触配合。

一种单驱动同轴可变双输出传动装置
技术领域
本发明涉及一种两自由度同轴式机械传动，在使用一个原动机的条件下，能实现不同形式的同轴输出。
背景技术
目前对于同轴式双输出运动的控制，是使用两台独立的原动机来实现，或者使用一台原动机和可实现运动分解的传动装置来共同完成。前者通过对原动机的运动调节可使两个输出运动之间的相对关系改变；而后者的两输出运动之间的关系相对固定。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种单驱动且输入输出同轴的两自由度传动装置，既能实现两种不同的输出运动，也能实现单一运动输出的一种单驱动同轴可变双输出传动装置。
为了达到上述目的，本发明的一种单驱动同轴可变双输出传动装置，它包括主动轴，其轴线与所述的主动轴轴线垂直设置的中间轮轴，在所述的主动轴上通过轴承连接有从动转轮并且通过滑键或花键连接有主动转轮，在所述的中间轮轴上通过滑键或花键连接有中间轮，所述的主动转轮和中间轮能够分别通过转换器与所述的主动轴、中间轮轴相滑移配合，主动转轮的一侧端面能够压紧从动转轮的一侧端面，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动转轮相接触配合。
本发明装置与现有技术比较：
提供的单驱动同轴可变双输出传动装置，在单输入构件和双输出构件的条件下，既可使两个输出构件分别输出不同运动，也能使两个输出构件共同输出相同的单一运动，提高了系统满足不同运动要求的适应性和灵活性。
本发明装置提供的单驱动同轴可变双输出传动装置，在两自由度系统中使用一个原动机来实现不同的输出运动，在减少原动机数目的同时降低了控制系统的复杂程度。
本发明装置提供的单驱动同轴可变双输出传动装置，使用一个原动机及转换器即可实现不同的输出运动，减少了原动机数及装置整体的占有空间，使其结构更加紧凑。
附图说明
图1是本发明的一种单驱动同轴可变双输出传动装置的输出两个不同运动时的工作状态结构示意图；
图2是图1所示的装置输出单一运动时的工作状态结构示意图；
图3是中间轮与从动转轮之间设置自动对中结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如附图所示的本发明的一种单驱动同轴可变双输出传动装置，它包括主动轴1，其轴线与所述的主动轴轴线垂直设置的中间轮轴，在所述的主动轴上通过轴承连接有从动转轮3并且通过滑键或花键连接有主动转轮2，在所述的中间轮轴上通过滑键或花键连接有中间轮4，所述的主动转轮和中间轮能够分别通过转换器5与所述的主动轴、中间轮轴相滑移配合，主动转轮的一侧端面能够压紧从动转轮的一侧端面，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动转轮相接触配合。
所述的转换器配置两个电磁离合器，所述的主动转轮、中间轮分别与电磁离合器的从动件相连。或者所述的转换器包括一个电磁离合器和一台伺服电机、与所述的伺服电机相连的并且设置在丝杠座内的丝杠，所述的丝杠与所述的主动转轮相连，所述的电磁离合器与所述的中间轮相连。
所述的中间轮、主动转轮和从动转轮分别为摩擦轮，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动转轮相压紧接触配合。或者所述的中间轮、主动转轮和从动转轮分别为锥齿轮，所述的中间轮能够同时与所述的主、从动转轮相啮合接触配合。
本发明装置的工作过程如下：
原动机在装置下端与主动轴1相连。主动转轮2、从动转轮3和中间轮4均采用摩擦轮。
转换器5操控中间轮4同时压紧主动转轮2和从动转轮3(图1所示)。主动轴1通过键连接带动主动转轮2转动，主动转轮2的运动通过中间轮4传递给从动转轮3(利用摩擦或其他方式)。在装置上端，主动轴1和从动转轮3分别输出转向相反的两个运动。当主动转轮2上端面与中间轮4轴线的距离和从动转轮3下端面与中间轮4轴线的距离相等时，主动轴1和从动转轮3分别输出转速相等的反向转动；当主动转轮2上端面与中间轮4轴线的距离和从动转轮3下端面与中间轮4轴线的距离不相等时，主动轴1和从动转轮3分别输出的反向转动转速不相等。主动转轮2可由转换器5操控沿主动轴1的轴向移动。
转换器5操控主动转轮2与从动转轮3压紧(图2所示)，同时操控中间轮4与主动转轮2和从动转轮3脱离接触。主动轴1的转动通过主动转轮2直接传递给从动转轮3，则在装置上端，主动轴1和从动转轮3共同输出完全相同的运动。
转换器5操控中间轮4沿轴线的运动可由电磁离合器实现。当电磁离合器接通，驱动中间轮4压紧主动转轮2和从动转轮3；当电磁离合器断开，使中间轮4与主动转轮2和从动转轮3脱开。转换器5对主动转轮2沿轴线运动(包括与从动转轮3的压紧和脱开)的操控由伺服电机与丝杠的组合结构实现；电机与丝杠连接，可驱动丝杠(在丝杠座中)沿轴向运动，而丝杠带动主动转轮2沿轴线运动。当然中间轮4沿轴线运动的操控也可由伺服电机与丝杠的组合结构实现。从技术的可实现性角度来说，气压或液压等技术手段也能实现转换器5对中间轮4和主动转轮2沿各自轴线运动的操控。
当主动转轮2、从动转轮3和中间轮4均采用锥齿轮，在主动轴1和从动转轮3分别输出两个反向转动的过程中，主动转轮2与从动转轮3的轴向相对距离不改变；当主动轴1和从动转轮3输出相同的单一运动时，由电磁离合器实现主动转轮2沿轴线的运动；电磁离合器接通时，主动转轮2向上运动并压紧从动转轮3；当电磁离合器断开，主动转轮2与从动转轮3脱离并回落。转换器5对中间轮4沿轴线运动的操控也可由电磁离合器实现，但需在中间轮4与主动转轮2或从动转轮3之间设置自动对中结构，例如在从动转轮3的一侧端面上，沿圆周外伸设置与齿槽位置对正的径向V型导向槽6，在中间轮4朝向主动轴的端面上，沿圆周外伸设置与轮齿位置对正的轴向导向柱7，当中间轮4接近主动轴动时，中间轮4的导向柱首先与从动转轮3的导向槽接触(图3)，并被引导使中间锥齿轮的轮齿能与从动转轮3的齿槽顺利咬合。