专利名称：双余度精密齿轮传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮传动装置，具体来讲是涉及一种适用于可靠性要求高、 体积小、重量轻的小功率齿轮传动系统一双余度精密齿轮传动装置。
背景技术：
随着精密设备、仪器及航空航天技术的发展，对传动装置的可靠性要求越来越高， 然而，一般的传动装置却无法满足高可靠性要求。目前，主要采用余度技术来提高传动装置 的可靠性，然而现有的余度传动装置还存在不少问题。比如余度液压传动装置一般采用串 联相加的结构型式，不但体积大，而且发生故障时易将瞬间故障运动状态(如振动、载荷等) 传递到输出机构，从而影响输出的动态品质；在较为少见的余度齿轮传动装置中，因存在严 重的力纷争问题，很大程度上限制了它在高可靠性要求领域中的应用。
发明内容本实用新型的目的正是针对上述余度传动装置所存在的不足之处而提供的一种 特别适用于可靠性要求高、体积小、重量轻的小功率齿轮传动装置——双余度精密齿轮传 动装置。本实用新型的研究机理是根据差动机构的运动合成和转矩合成，来协调两输入 之间的转速及转矩；根据离合器的离合控制，来实现传动装置的余度切换。本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现的本实用新型的传动装置采用由双动力源同步分别驱动的两根输入轴同时输入转 矩，两根输入轴分别经单级或多级齿轮传动将转矩传递至差动机构，该差动机构由两各双 联齿轮和两个锥齿轮构成，由差动机构将两轴传递来的运动和转矩进行综合，然后由输出 轴输出。更具体说，本实用新型中所述的两根输入轴是由平行设置的第一输入轴和第二输 入轴构成；其中所述第一输入轴的转矩经由第一圆柱齿轮和与第一圆柱齿轮相啮合的第一 双联齿轮中的大齿轮传递至差动机构；所述第二输入轴的转矩经由第二圆柱齿轮和与第二 圆柱齿轮相啮合的第二双联齿轮中的大齿轮传递至差动机构；并经由差动机构协调两通道 间转速和转矩差异后，经差速销轴传递至输出轴输出；所述差动机构是由第一双联齿轮中 的锥齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及第二双联齿轮中的锥齿轮构成，在差动机构的两侧 或单侧设置有离合器。本实用新型中所述的离合器可采用电磁离合器，电枢固定，衔铁与差动机构通过 螺钉相连接。本实用新型的装置可在一动力源出现故障时离合器吸合，通过离合器传递转矩， 进行余度功能的切换，实现单动力源输入时正常工作。本实用新型的有益效果如下1、传动装置采用双轴输入，既能实现双动力源同步驱动，又能在一个动力源出现故障时，另一个动力源单独输入动力进行驱动，保证正常工作。2、在双动力源同步驱动时，传动装置差动机构有效地避免了力纷争问题的产生。3、通过对离合器的控制，在一动力源出现故障进行余度切换时，实现了齿轮传动 余度切换的无缝连接。4、既能可靠“合成”，又能方便“分离”，可靠性高、精度高、体积小、重量轻。
图1为本实用新型结构原理意图(在差动机构的两侧对称设置离合器)。图2为本实用新型另一种实施方式的结构原理意图(在差动机构的单侧设置离合 器图中序号1第一圆柱齿轮，2第一锥齿轮，3第二双联齿轮，4第一输入轴，5电磁 离合器，6第二输入轴，7第二圆柱齿轮，8第二锥齿轮，9差速销轴，10第一输双联齿轮，11 电磁离合器，12输出轴。
具体实施方式
本实用新型以下将结合实施例(附图)做进一步描述如图1所示，本实用新型的齿轮传动装置采用由双动力源同步分别驱动的两根输 入轴同时输入转矩，两根输入轴分别经单级或多级齿轮传动将转矩传递至差动机构，该差 动机构由两个双联齿轮和两个锥齿轮构成，由差动机构将两轴传递来的运动和转矩进行综 合，然后由输出轴输出。其中所述的两根输入轴分别是平行设置的第一输入轴4和第二输 入轴6 ；其中所述第一输入轴的转矩经由第一圆柱齿轮1和与第一圆柱齿轮相啮合的第一 双联齿轮10中的大齿轮传递至差动机构；所述第二输入轴的转矩经由第二圆柱齿轮7和与 第二圆柱齿轮相啮合的第二双联齿轮3中的大齿轮传递至差动机构；所述差动机构是由第 一双联齿轮10中的锥齿轮、第一锥齿轮2、第二锥齿轮8以及第二双联齿轮3中的锥齿轮构 成，并经由差动机构协调两通道间转速和转矩差异后，经差速销轴9传递至输出轴12输出； 在差动机构的两侧对称设置有离合器5、11。更具体说，第一圆柱齿轮1、第二圆柱齿轮7分别与第一输入轴4、第二输入轴6 相联接，并分别与第一双联齿轮10、第二双联齿轮3的大齿轮相啮合，所述的第一双联齿轮 10、第二双联齿轮3以动配合的方式相对套装在输出轴12，所述的第一锥齿轮2、第二锥齿 轮8位于第一双联齿轮10、第二双联齿轮3之间并分别与第一双联齿轮10、第二双联齿轮 3的小齿轮相啮合，第一锥齿轮2、第二锥齿轮8分别以动配合的方式安装在以与输出轴12 十字相交的方式相固接的差速销轴9两端；所述的离合器采用电磁离合器，电枢固定，衔铁 与差动机构通过螺钉相连接。本实用新型的工作原理如下当第一输入轴4和第二输入轴6中任一输入的动力源出现故障时，电磁离合器5、 11通电吸合，依靠摩擦力传递转矩。假设第一输入轴4通道动力源出现故障，转矩由第二 圆柱齿轮7及第二双联齿轮3经过离合器5、11，直接将转矩传递至输出轴12，保证转矩的 正常输出。在发生故障的瞬时将离合器5、11闭合，对整个传动装置的输出动态品质影响较 小，实现了余度切换的无缝连接。[0023] 为了减小传动装置的体积和重量，在满足转矩传递的条件下，离合器5和11可以 只保留其中一个即可(如图2所示)，有效的减小传动装置的重量和体积。
权利要求1.一种双余度精密齿轮传动装置，其特征在于所述传动装置采用由双动力源同步分 别驱动的两根输入轴同时输入转矩，两根输入轴分别经单级或多级齿轮传动将转矩传递至 差动机构，该差动机构由两个双联齿轮和两个锥齿轮构成，由差动机构将两轴传递来的运 动和转矩进行综合，然后由输出轴输出。
2.根据权利要求1所述的双余度精密齿轮传动装置，其特征在于所述的两根输入轴 是由平行设置的第一输入轴和第二输入轴构成；其中所述第一输入轴的转矩经由第一圆柱 齿轮和与第一圆柱齿轮相啮合的第一双联齿轮中的大齿轮传递至差动机构；所述第二输入 轴的转矩经由第二圆柱齿轮和与第二圆柱齿轮相啮合的第二双联齿轮中的大齿轮传递至 差动机构；并经由差动机构协调两通道间转速和转矩差异后，经差速销轴传递至输出轴输 出；所述差动机构是由第一双联齿轮中的锥齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及第二双联齿 轮中的锥齿轮构成；在差动机构的两侧或单侧设置有离合器。
专利摘要一种双余度精密齿轮传动装置，其特征在于所述传动装置采用由双动力源同步分别驱动的两根输入轴同时输入转矩，两根输入轴分别经单级或多级齿轮传动将转矩传递至差动机构，该差动机构由两各双联齿轮和两个锥齿轮构成，由差动机构将两轴传递来的运动和转矩进行综合，然后由输出轴输出。本实用新型在双动力源同步驱动时，传动装置有效地避免了力纷争问题的产生；在一个动力源出现故障进行余度切换时，实现了齿轮传动余度切换的无缝连接；既能可靠“合成”，又能方便“分离”，可靠性高、精度高、体积小、重量轻。
文档编号F16H1/22GK201925417SQ201120069178
公开日2011年8月10日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者刘忠明, 吕泮功, 孟令先, 张元国, 张和平, 王长路, 管洪杰, 陆军 申请人:郑州机械研究所