一种内联系传动链的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种内联系传动链，包括第一原动机和第二原动机、合成机构以及第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一原动机连接；所述第一原动机和第二原动机分别与所述合成机构连接，所述第二输出端与所述合成机构连接。本发明所述的内联系传动链通过合成机构将第一原动机和第二原动机的动力混合输出至第二输出端，从而仅仅需要改变第二原动机的转速即可方便调整与第一原动机连接的第一输出端和第二输出端的传动比。
【专利说明】一种内联系传动链
【技术领域】
[0001]本发明属于机械传动领域，具体涉及了一种内联系传动链。
【背景技术】
[0002]内联系传动链是机械传动机构中的一类特殊的传动链，组成此传动链的两个末端执行件的速度必须保证严格的比值关系，例如在某些情况下，需要保持两个末端执行件的传动比稳定。内联系传动链的应用比较多，特别是在齿轮、传动螺纹的加工机床中，内联系传动链更是必不可少的，它在很大程度决定了这类机床的加工精度和加工范围。
[0003]在目前的机器设备中，内联系传动链有纯机械式和数控式两种形式。
[0004]纯机械式内联系传动链主要利用交换齿轮(通常称为挂轮)改变传动比，一般而言，由生产厂家配套提供一套交换齿轮，用户经过计算后选择几个(滚齿机的场合可选3对交换齿轮)安装在挂轮架上。一旦设置好后，工作比较可靠。其突出缺点是灵活性很差，针对每次加工都要计算、安装一次。交换齿轮的齿数都是整数，所以有些情况下无法获得严格准确的交换齿轮。而且，这种需要人工计算后设置的内联系传动链不可能直接应用于数控机床。
[0005]数控式内联系传动链在有些文献中称为电子齿轮，其利用电子信息处理系统和伺服驱动改变传动比，两个末端执行件各自分别受控于一台独立的控制电机，而两台控制电机同时由一个电子信息处理系统所控制。传动比由电子信息处理系统所决定。这种内联系传动链的优点是传动比可以精确设置、精细调整，特别适合于数控机床。其突出缺点是控制电机及其伺服驱动装置的功率比较小。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型的内联系传动链，以解决现有内联系传动链输出端的传动比调整不方便的技术缺陷。
[0007]为此，本发明所述的内联系传动链采用的技术方案如下:
[0008]—种内联系传动链，包括第一原动机和第二原动机、合成机构以及第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一原动机连接；所述第一原动机和第二原动机分别与所述合成机构连接，所述第二输出端与所述合成机构连接。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述合成机构包括运动自由度为2的差动齿轮系结构。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述合成机构包括运动自由度为2的行星差动齿轮系结构。
[0011]作为一种优选的实施方式，还包括第一换置机构，所述第一原动机通过所述第一换置机构与所述第一输出端连接。
[0012]作为一种优选的实施方式，还包括第二换置机构，所述第一原动机通过所述第二换置机构与所述合成机构连接。[0013]作为一种优选的实施方式，还包括第三换置机构，所述第二原动机通过所述第三换置机构与所述合成机构连接。
[0014]作为一种优选的实施方式，还包括第四换置机构，所述合成机构通过所述第四换置机构与所述第二输出端连接。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述第一换置机构、第二换置机构、第三换置机构和第四换置机构包含交换齿轮、滑移齿轮机构、离合器变向机构和挂轮换向机构、变速箱中的一种或多种。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述第二原动机包括控制器和与所述控制器连接的伺服电机。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述第一原动机包括电机。
[0018]本发明所述的内联系传动链通过合成机构将第一原动机和第二原动机的动力混合输出至第二输出端，从而仅仅需要改变第二原动机的转速即可方便调整与第一原动机连接的第一输出端和第二输出端的传动比。
[0019]另一方面，由于第一输出端和第二输出端同时存在第一原动机的动力输出，因此，在保持第二原动机功率一定的情况下，可以提高第一原动机的功率，从而可以提高整个传动链的可控功率，为大型的数控加工机床提供一种灵活的大功率内联系传动链；或者在保持内联系传动链的可控功率的前提下，能够使用功率比较小、价格低廉的控制电机作为第二原动机，从而可以实现降低整个传动链的成本，为经济型数控加工机床的实现提供基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明所述内联系传动链一实施方式的结构示意图；
[0021]图2是本发明所述内联系传动链一实施方式中所述合成机构的结构示意图；
[0022]图中:
[0023]10:第一原动机；11:第一换置机构；12:第二换置机构；20:第二原动机；21:第三换置机构；30:合成机构；31:第一齿轮；32:第二齿轮；33:第三齿轮；34:行星架；40:第一输出端；50:第二输出端；51:第四换置机构。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本发明的实施例进行清楚、完整地说明。显然，所描述的实施例为本发明较佳的实施方式，所述描述是以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围，本发明的保护范围应当以权利要求书所界定为准。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]参见图1，图1是本发明所述内联系传动链一实施方式的结构示意图。在图1示出的实施方式中，该结构的内联系传动链包括第一原动机10和第二原动机20、合成机构30,以及第一输出端40和第二输出端50。其中，原动机是指利用能源产生原动力的设备，例如，按照转换能源的类型，可以分为热力发动机、水力发动机、风力发动机和电动机等。在本发明的实施方式中，该原动机可以是电动机。在本实施方式中，所述第二原动机20是精密控制输出量的电机，例如可以包括控制器，所述第二原动机20可以是与所述控制器对应的伺服电机，所述第一原动机10包括电机,例如大功率的电机。
[0026]由于第一输出端40和第二输出端50同时存在第一原动机10的动力输出，因此，在保持第二原动机20功率一定的情况下，提高第一原动机10的功率，从而可以提高整个传动链的可控功率，为大型的数控加工机床提供一种灵活的大功率内联系传动链，因此，可以使用控制精度较低、但功率较大的电机作为第一原动机10 ;或者在保持内联系传动链的可控功率的前提下，能够使用功率比较小、价格低廉的控制电机作为第二原动机20，从而可以实现降低整个传动链的成本，为经济型数控加工机床的实现提供基础。所述的输出端是指动力输出对象，又可以称为末端执行件，例如可以是齿轮、传动螺纹等等。
[0027]在一些优选的实施方式中，所述第一输出端40与所述第一原动机10连接；所述第一原动机10和第二原动机20分别与所述合成机构30连接,所述第二输出端50与所述合成机构30连接。合成机构30用于将第一原动机10和第二原动机20的动力进行混合输出至第二输出端50，从而可以通过调节第二原动机20的速度来精细调整第一输出端40和第二输出端50之间的速度关系，实现第一输出端40和第二输出端50之间的传动比的精细调
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[0028]在图1示出的实施方式中，该结构的内联系传动链还包括第一换置机构11、第二换置机构12、第三换置机构21和第四换置机构51，所述第一原动机10通过所述第一换置机构11与所述第一输出端40连接，第一原动机10的动力经过该第一换置机构11传递至第一输出端40。所述第一原动机10通过所述第二换置机构12与所述合成机构30连接。所述第二原动机20通过所述第三换置机构21与所述合成机构30连接，所述合成机构30通过所述第四换置机构51与所述第二输出端50连接。这样，第一原动机10和第二原动机20的动力分别经过第二换置机构12和第三换置机构21传递至合成机构30，合成机构30将第一原动机10和第二原动机20的动力混合后,经过第四换置机构51输出至第二输出端50。
[0029]其中，所述的换置机构是指可以变换传动比和/或传动方向的机构，例如交换齿轮、滑移齿轮机构、离合器变向机构和挂轮换向机构、变速箱，这些置换机构的传动比可以做一些有限度的改变，但并非可以任意调整。因此，所述的第一换置机构11、第二换置机构
12、第三换置机构21和第四换置机构51可以包含交换齿轮、滑移齿轮机构、离合器变向机构和挂轮换向机构、变速箱中的一种或多种，本领域技术人员可以根据需要选择上述的一种或多种机构进行设置，以满足特定传动比和/或传动方向的需求。
[0030]参见图2，图2是本发明所述内联系传动链一实施方式中所述合成机构30的结构示意图。图2示出的合成机构30包括一个运动自由度为2的差动齿轮系结构，尤其是一个包括运动自由度为2的行星差动齿轮系结构。该合成机构30包括三个齿轮:第一齿轮31、第二齿轮32、第三齿轮33和行星架34，构成具有2个自由度的行星差动轮系。第一齿轮31的中轴线与第三齿轮33重合，并且与第二齿轮32啮合。第二齿轮32的一端与行星架34连接，并且与第三齿轮33啮合；第三齿轮33为内齿轮，行星架34从该第三齿轮33的中心处穿出，经第四换置机构51与第二输出端50连接。另外，在本实施方式中，第一齿轮31的连接轴连接第二原动机20，第三齿轮33连接第一原动机10。
[0031]假定第一、第二、第三和第四换置机构的传动比分别为UpUpUpUip第一原动机10的运动速度为Iitl、第二原动机20的运动速度为ns、第一输出端40的运动速度为Ii1，第二输出端50的运动速度为n2。结合图1和和图2可以看出，第一输出端40的运动是由第一原动机10仅经第一换置机构11传输，因此，第一输出端40的速度II1为:
[0032]Ii1 = u0n0
[0033]第二输出端50的运动经由第一原动机10和第二原动机20共同通过合成机构30驱动，其速度112为:
[0034]n2 = uH；
[0035]其中，kp k2是与合成机构30结构有关的参数。
[0036]可以看出，合成机构30的作用就是将运动量相加(减)。在合成机构30为图2示出的行星差动齿轮系的实施方式下，如果第一齿轮31和第二齿轮32的齿数分别为zA、zB,则:
【权利要求】
1.一种内联系传动链，其特征在于，包括第一原动机和第二原动机、合成机构以及第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一原动机连接；所述第一原动机和第二原动机分别与所述合成机构连接，所述第二输出端与所述合成机构连接。
2.如权利要求1所述的内联系传动链，其特征在于，所述合成机构包括运动自由度为2的差动齿轮系结构。
3.如权利要求2所述的内联系传动链，其特征在于，所述合成机构包括运动自由度为2的行星差动齿轮系结构。
4.如权利要求1-3任一项所述的内联系传动链，其特征在于，还包括第一换置机构，所述第一原动机通过所述第一换置机构与所述第一输出端连接。
5.如权利要求4所述的内联系传动链，其特征在于，还包括第二换置机构，所述第一原动机通过所述第二换置机构与所述合成机构连接。
6.如权利要求5所述的内联系传动链，其特征在于，还包括第三换置机构，所述第二原动机通过所述第三换置机构与所述合成机构连接。
7.如权利要求6所述的内联系传动链，其特征在于，还包括第四换置机构，所述合成机构通过所述第四换置机构与所述第二输出端连接。
8.如权利要求7所述的内联系传动链，其特征在于，所述第一换置机构、第二换置机构、第三换置机构和第四换置机构包含交换齿轮、滑移齿轮机构、离合器变向机构和挂轮换向机构、变速箱中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的内联系传动链，其特征在于，所述第二原动机包括控制器和与所述控制器连接的伺服电机。
10.如权利要求9所述的内联系传动链，其特征在于，所述第一原动机包括电机。
【文档编号】F16H1/28GK103968006SQ201410165603
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】谭伟明 申请人:佛山科学技术学院