[发明专利]一种基于齿轮传动的六轴差速装置

说明书

本发明提供了一种基于齿轮传动的六轴差速装置，包括分动器、封闭齿轮、惰轮、壳体和三个相同结构的动力器，分动器的主回转中心与封闭齿轮的回转中心同轴，且位于六轴差速传动装置的中心；三个动力器均匀排布于机械式四轴差速传动装置的外周；各动力器的主回转轴相互平行，且平行于分动器的主回转中心；动力器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之间无直接传动联系，它们一端均分别与分动器进行传动联系，另一端则均分别与封闭齿轮进行传动联系；壳体起安装、连接及固定作用。本发明是一种利用机械结构在复杂以及不确定环境下实现单一驱动时自适应分动和六轴随机运动时动力耦合的传动装置，形成功率封闭，并可进行精度自校准。

技术领域

本发明属于机械传动领域，尤其是涉及一种基于齿轮传动的六轴差速装置。

背景技术

差速装置是一种有向运动传递的机械传动装置，以实现单路主运动与多路分运动之间的转换。当正向传动时可将单路主输入运动分解成转速比值任意的多路分输出运动，并进行力矩等分；因此，可用于单个致动器对多个执行末端的驱动，在无控制系统的情况下各执行末端可随约束的变化而实时协同运行，同时，各执行末端输出的作用力值为最小阻力末端的输出力值，从而具备自主柔顺性。当反向传动时可将多路分输入运动耦合成与输入运动具有确定关系的单路输出运动，并进行力矩合成；因此，可用于多个小输出能力致动器合成大输出能力致动器的场合，降低对致动器最大输出能力的要求，从而减轻了技术难度与成本。目前，差速装置最大可实现单路主运动与三路分运动之间的转换，即三轴差速装置，这限制了执行末端的数目。为实现更多执行末端的类差速运动，需要通过复杂的控制系统协调多个致动器，这使得系统复杂化并缺乏实时性。为此，需要提供一种基于齿轮传动的六轴差速装置，来提升了分运动的数目，并填补了机械式六轴差速传动领域的空白。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于齿轮传动的六轴差速装置，在一定程度上提升了分运动的数目，可实现一个主运动与六个分运动之间的运动转换，该装置形成功率封闭，可进行精度自校准。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于齿轮传动的六轴差速装置，包括壳体及设置在壳体内的动力器Ⅰ、动力器Ⅱ、动力器Ⅲ、分动器Ⅳ、封闭齿轮和惰轮，所述的分动器Ⅳ位于壳体的中心，所述的动力器Ⅰ、动力器Ⅱ和动力器Ⅲ按圆周阵列排布在分动器Ⅳ的外周；

所述的分动器Ⅳ包括分动器第一直齿太阳轮、分动器第二直齿太阳轮、分动器第三直齿太阳轮和分动器横轴，所述分动器横轴为分动器Ⅳ的主回转轴，分动器第一直齿太阳轮和分动器横轴同轴并固连，分动器第二直齿太阳轮和分动器第三直齿太阳轮均套装在分动器横轴上，所述的封闭齿轮与分动器Ⅳ的主回转轴同轴布置，所述的封闭齿轮绕分动器Ⅳ的主回转轴转动，封闭齿轮和分动器第三直齿太阳轮位于分动器横轴的两端；

所述的动力器Ⅰ包括动力器Ⅰ第一直齿太阳轮、动力器Ⅰ第二直齿太阳轮、动力器Ⅰ第三直齿太阳轮、动力器Ⅰ第四直齿太阳轮、动力器Ⅰ第一横轴和动力器Ⅰ第二横轴，所述动力器Ⅰ第一直齿太阳轮和动力器Ⅰ第二直齿太阳轮套设在动力器Ⅰ第一横轴上，所述动力器Ⅰ第三直齿太阳轮和动力器Ⅰ第四直齿太阳轮套设在动力器Ⅰ第二横轴上，所述动力器Ⅰ第一横轴和动力器Ⅰ第二横轴同轴且均与设置在壳体内的第一换向机构固定连接，所述的第一换向机构设置在动力器Ⅰ第一横轴和动力器Ⅰ第二横轴端部之间，所述的动力器Ⅰ第一直齿太阳轮与封闭齿轮啮合，所述的动力器Ⅰ第四直齿太阳轮与分动器第二直齿太阳轮啮合；