专利名称：精密传动差动式逆向运动隔离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精度机械传动装置，是一种精密传动差动式逆向运动隔 离装置。
背景技术：
齿轮传动用于传递两轴之间的运动和动力，与其他机械传动比较，齿轮具 有结构紧凑、运转平稳、噪声较小等优点，因此广泛应用于各种机器和仪器中。
而传动系统在传动过程中，存在来自系统外的附加矩干扰，现有的结构无 法克服系统外的干扰，当有一个外界的附加力矩施于系统的输出端时，就会破 坏系统的运动模式和运动精度。高科技术领域中精密传动系统要求有严格的运 动模式及运动精度，且要求其有大的承载能力，而该传动系统所在设备是在比 较恶劣的环境中，工作负载波动大，形成一个附加的干扰力矩，逆向加到传动 系统上，从而破坏传动系统的运动模式和运动精度，不能达到设备预设功能。。
因此，需要一种精密传动隔离装置，将干扰运动与功能运动分离，进一步 加以消除，保证传动系统严格按预设的运动模式及运动精度运行，具有大的承 载能力，较高的精度，且具有自锁能力及减小回差的能力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种精密传动差动式逆向运动隔离装置， 有鉴于此，本发明的目的是提供一种精密传动差动式逆向运动隔离装置，具有 严格的运动模式及运动精度，且有大的承载能力，能克服环境等外界因素的干 扰，具有较高的精度，具有自锁和减小回差的能力。本发明的精密传动差动式逆向运动隔离装置，包括动力输入套、动力输出 轴I、动力输出轴II、平衡轴、传动销、杠杆I和杠杆II，所述杠杆I和杠杆
n沿轴向设置在动力输入套内，所述传动销沿径向穿过动力输入套、杠杆I和
杠杆II ，作为杠杆I和杠杆II的支点并使杠杆I和杠杆II与动力输入套在圆周
方向固定配合，所述杠杆i的动力点和杠杆n的动力点分列动力输出轴i径向 相对的两侧并与其在圆周方向固定配合，杠杆i的阻力点和杠杆n的阻力点分 列动力输出轴n径向相对的两侧并与其在圆周方向固定配合；
平衡轴通过齿轮啮合副i与动力输出轴i配合，通过齿轮啮合副n与动力 输出轴n配合，齿轮啮合副i和齿轮啮合副ii传动比相同。
进一步，所述杠杆i和杠杆n之间通过垫圈转动配合；
进一步，动力输出轴i和动力输出轴n两端部均设置径向开口槽，所述杠 杆i和杠杆ii两端分别嵌在动力输出轴i和动力输出轴n的径向开口槽内与其 在圆周方向固定配合；
进一步，杠杆i和杠杆ii的两端分别通过一个滑块嵌在动力输出轴i和动 力输出轴n的径向开口槽内；
进一步，杠杆I和杠杆II分别与滑块内圆通过一个球轴承配合； 进一步，所述传动销与杠杆I和杠杆II之间通过传动滑套转动配合； 进一步，所述动力输入套向两端延伸分别间隙配合套在动力输出轴I和动
力输出轴n外圆；
进一步，所述动力输入套在圆周方向固定配合设置动力输入齿轮。
本发明的有益效果是本发明的精密传动差动式逆向运动隔离装置，采用
差动传动机构和杠杆平衡结构，当系统受到外加力矩的逆向扰动时，可以适时 的产生一个大小相等、方向相反的力矩以抵消该外加力矩，从而在系统内部达 到平衡，实现传动系统的不可逆性，可将逆向干扰运动和正向功能运动隔离开， 并使其在另一个系统的平衡轴中无源自动平衡，消除其对正向功能运动的干扰，使正向功能运动具有严格的运动模式及运动精度，且有大的承载能力，能克服 环境等因素的干扰，具有自锁能力及消除回差的能力，从而提高传动效率，减 小振动和噪声；本装置干扰运动和主运动以差动形式结合，因而两者既兼容而 又不相互干涉，具有很强的自适应性，响应时间快，精度高；本发明采用无源 的纯机械装置，因而使用寿命长，且维修简便，始终处于自锁状态(或称常闭 状态)，结构简单，工艺性好，易于系列化和大批量生产。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 图l为本发明的结构示意图； 图2为图1沿A-A向示意图。
具体实施例方式
图l为本发明的结构示意图，图2为图1沿A-A向示意图，如图所示本 实施例的精密传动差动式逆向运动隔离装置，包括动力输入套10、动力输出轴 II、动力输出轴I18、平衡轴ll、传动销5、杠杆I2和杠杆I13，所述杠杆I2 和杠杆II3沿轴向设置在动力输入套10内，所述传动销5沿径向穿过动力输入 套10、杠杆I 2和杠杆I13，作为杠杆I 2和杠杆I13的支点并使杠杆I 2和杠杆 113与动力输入套10在圆周方向固定配合，所述杠杆I 2的动力点和杠杆I13的 动力点分列动力输出轴I 1径向相对的两侧并与其在圆周方向固定配合，杠杆I 2的阻力点和杠杆I13的阻力点分列动力输出轴I18径向相对的两侧并与其在圆 周方向固定配合；平衡轴11通过齿轮啮合副I 13与动力输出轴I 1配合，通过 齿轮啮合副II9与动力输出轴II8配合，齿轮啮合副I 13和齿轮啮合副II9传动 比相同。
本实施例中，所述杠杆I2和杠杆II3之间通过垫圈6转动配合，控制杠杆 12和杠杆II3空间位置，防止杠杆I2和杠杆n3之间在动作时互相干扰，保证反向阻力矩的精确性，还可加快响应时间。
本实施例中，动力输出轴11和动力输出轴ns两端部均设置径向开口槽，
所述杠杆I 2和杠杆I13两端分别嵌在动力输出轴I 1和动力输出轴I18的径向 开口槽内与其在圆周方向固定配合；
本实施例中，杠杆I 2和杠杆I13的两端分别通过一个滑块7嵌在动力输出 轴I 1和动力输出轴I18的径向开口槽内，也就是共通过4个滑块7进行配合； 减小摩擦力，在保证在圆周方向传动的同时，不限制杠杆I2和杠杆II3横向自 由度，保证传动的灵活性，利于实现阻尼作用。
本实施例中，杠杆I2和杠杆II3与各自的滑块7内圆分别通过一个球轴承
14配合；进一步减小摩擦力，使杠杆可绕传动销摆动，保证传动的灵活性和系
统具有较高的精度。
本实施例中，所述传动销5与杠杆I 2和杠杆I13之间通过传动滑套4转动 配合，采用传动滑套4和传动销5结构，利于传动并利于整个装置的安装和保 持稳定，减小杠杆I2和杠杆II3的动作阻力，保证传动的精确性。
本实施例中，所述动力输入套10向两端延伸分别间隙配合套在动力输出轴 I 1和动力输出轴II8外圆，使动力输入套10有支承，也利于保证隔离装置整 体机构完整紧凑。
本实施例中，所述动力输入套10在圆周方向固定配合设置动力输入齿轮12， 动力输入齿轮12和动力输入套10制成一体，制造简单方便，通用性强。
工作时，本发明具体的传动方式为动力输入齿轮12 —动力输入套10 —传 动销5 —杠杆I 2和杠杆I13 —动力输出轴I 1和动力输出轴I18 —输出并带动平 衡轴11转动，当有一干扰力矩施加到动力输出轴I 1上，会使传动系统产生附 加的运动，从而破坏了系统原本设定的运动规律，此时，附加运动将通过动力 输出轴I 1推动杠杆I 2和杠杆I13的动力点绕支点转动，杠杆I 2和杠杆I13的 阻力点带动动力输出轴II8进行与附加力矩相反的方向旋转。
同时，干扰运动通过动力输出轴I 1与平衡轴11之间的齿轮啮合副I 13传递至平衡轴11，动力输出轴II8产生的反向力矩通过齿轮啮合副II9传递至平衡 轴ll，因此，当本发明的动力输出轴I1附加有干扰运动(即干扰力矩)时，
通过杠杆I 2和杠杆I13所组成的杠杆系统的作用，将动力输出轴I18适时的产 生一个大小相等、方向相反的平衡运动(即阻力矩)，并在平衡轴相互抵消，而 不会传到系统的其它部分，消除其对正向功能运动的干扰。当正向运动为零有 逆向力矩输入时，逆向运动只会传递到平衡轴中自平衡而不能使输入套产生反 向的运动，这就是本发明的自锁能力。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管 参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的 宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于包括动力输入套、动力输出轴I、动力输出轴II、平衡轴、传动销、杠杆I和杠杆II，所述杠杆I和杠杆II沿轴向设置在动力输入套内，所述传动销沿径向穿过动力输入套、杠杆I和杠杆II，作为杠杆I和杠杆II的支点并使杠杆I和杠杆II与动力输入套在圆周方向固定配合，所述杠杆I的动力点和杠杆II的动力点分列动力输出轴I径向相对的两侧并与其在圆周方向固定配合，杠杆I的阻力点和杠杆II的阻力点分列动力输出轴II径向相对的两侧并与其在圆周方向固定配合；平衡轴通过齿轮啮合副I与动力输出轴I配合，通过齿轮啮合副II与动力输出轴II配合，齿轮啮合副I和齿轮啮合副II传动比相同。
2. 根据权利要求i所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于: 所述杠杆i和杠杆n之间通过垫圈转动配合。
3. 根据权利要求2所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于: 动力输出轴i和动力输出轴n两端部均设置径向开口槽，所述杠杆i和杠杆n 两端分别嵌在动力输出轴i和动力输出轴n的径向开口槽内与其在圆周方向固 定配合。
4. 根据权利要求3所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于:杠杆i和杠杆n的两端分别通过一个滑块嵌在动力输出轴i和动力输出轴n的 径向开口槽内。
5. 根据权利要求4所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于-杠杆i和杠杆n分别与滑块内圆通过一个球轴承配合。
6. 根据权利要求5所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于:所述传动销与杠杆i和杠杆n之间通过传动滑套转动配合。
7. 根据权利要求6所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于:所述动力输入套向两端延伸分别间隙配合套在动力输出轴i和动力输出轴n外圆。
8.根据权利要求7所述的精密传动差动式逆向运动隔离装置，其特征在于: 所述动力输入套在圆周方向固定配合设置动力输入齿轮。
全文摘要
本发明公开了一种精密传动差动式逆向运动隔离装置，杠杆I和杠杆II沿轴向设置在动力输入套内，传动销沿径向穿过动力输入套、杠杆I和杠杆II，作为杠杆I和杠杆II的支点并使杠杆I和杠杆II与动力输入套在圆周方向固定配合，杠杆I和杠杆II的动力点分列动力输出轴I径向相对的两侧并与其在圆周方向固定配合，杠杆I和杠杆II的阻力点分列动力输出轴II径向相对的两侧并与其在圆周方向固定配合；平衡轴通过传动比相同的齿轮啮合副I和齿轮啮合副II与动力输出轴I及动力输出轴II配合，本发明可将逆向干扰运动和正向功能运动隔离开，并使其在另一个系统的平衡轴中无源自动平衡，消除其对正向功能运动的干扰，对附加干扰具有很强的自适应性，响应时间快，系统始终处于自锁状态，能减小回差，使用寿命长，维修简便，结构简单，工艺性好。
文档编号F16H37/00GK101555931SQ20091010389
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者田 傅, 烨 合, 李云松, 梁德沛, 陈小安, 陈文曲 申请人:重庆大学