[发明专利]反向分动百向传动器

说明书

本发明反向分动百向传动器，由反向分动器与百向合动器构成，具有特定的连接方式与传动路径，是复合行星排结构，是二自由度决定系统。反向分动器行星排符合本发明所述条件一，百向合动器行星排符合本发明所述条件二。通过调节特性参数使m与k取值确定，动力可以从输入端NA1传动到输出端NX2。控制周转控制端转速NA2的值，可以实现输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。本发明优先采用使m＝0.5的特性参数对应的行星排作为百向合动器。

技术领域

本发明涉及一种行星排复合结构传动机械，具体为由一个反向分动器和一个百向合动器构成的，输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动器。

背景技术

输入轴与输出轴有夹角的转速传动称为变向传动，保持输出轴与输入轴夹角不变而输出轴360度周转的转速传动称为可周转变向传动。常用的有两种变向传动器：万向节传动器与锥齿轮变向传动器。万向节传动器的优点是改变转动方向夹角容易，缺点是输出轴与输入轴传动夹角越大，传动效率越低，一般最大传动夹角小于50度。锥齿轮变向传动器利用锥齿轮副实现变向传动，最大夹角没有限制。这两种传动器都会形成很大的支座转矩，支座转矩与传动的动力转矩相关，动力转矩越大，支座转矩越大；支座转矩还与传动夹角大小相关，夹角越大，支座转矩越大，夹角90度时，支座转矩最大。这两种变向传动都可以转动输出轴支座，使输出轴周转，形成可周转变向传动。在输出轴周转时，正转支座转矩与反转支座转矩完全不平衡。一般需要设置更大的周转控制转矩来操控周转,或者需要设置附加的平衡装置例如弹簧装置或电磁力装置提供附加转矩来抵消这种不平衡才能操控周转。

本发明提出新一类变向传动器，可以使输出端轴向指向(输出轴)与百向合动器轴呈一定夹角而控制输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转且周转可控，传动效率很高。这种传动方式我们称为百向传动，实施百向传动的传动器称为百向传动器。本发明的百向传动器在改变传动方向时，输出端轴向指向围绕输百向合动器周转的正转支座转矩与反转支座转矩比较平衡，只需较小转矩即可操控周转。

发明内容

本发明是一种输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动器。具体由一个反向分动器和一个百向合动器构成。

行星排由两个中心轮(太阳轮或内齿圈)与带行星轮的行星架三个部件组成，三个部件的排列啮合结构关系决定其各运动方程(包括运动特性方程、太星方程、圈星方程)，决定其行星排种类。现有行星排按其运动特性方程可分为单层星行星排、双层星行星排，行星排三个部件为太阳轮t、行星架j、内齿圈q，行星架上的行星轮为x。设Zt为太阳轮齿数，Zq为内齿圈齿数，Nt为太阳轮转速,Nq为内齿圈转速,Nj为行星架转速，Nx为行星轮转速，定义普通圆柱齿轮行星排、锥齿轮行星排的特性参数a＝Zq/Zt，太星参数b＝Zt/Zx，圈星参数c＝Zq/Zx；定义变线速行星排的特性参数a＝(Zq*Zxt)/(Zt*Zxq)，太星参数b＝Zt/Zxt，圈星参数c＝Zq/Zxq。其中变线速行星轮上有两套齿轮，与内齿圈q线速度相同的一套齿轮齿数为Zxq转速为Nxq、与太阳轮t线速度相同的另一套齿轮齿数为Zxt转速为Nxt。定义所有单层星行星排的运动特性方程为：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，定义所有双层星行星排的运动特性方程为：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0。定义普通圆柱齿轮单层星行星排、锥齿轮单层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq-c*Nq-(1-c)*Nj＝0。定义结构形式六的变线速双层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。定义结构形式二的变线速单层星行星排中外层行星轮的太星方程为：Nxt-b*Nt-(1-b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。太星方程、圈星方程可以用于计算行星轮的转速。