同轴旋转滑移运动变耦合输出装置制造方法
【专利摘要】一种传动机械【技术领域】的同轴旋转滑移运动变耦合输出装置，包括：第一中心轮和与之相连的第一输入端、第二中心轮和与之相连的第二输入端、动力输出端以及滑移动力产生机构，其中：第一中心轮的齿轮面和第二中心轮的齿轮面相对且两个中心轮同轴设置，滑移动力产生机构设置于第一中心轮和第二中心轮之间，动力输出端位于滑移动力产生机构的顶部。本发明的动力输出端滑移运动和旋转运动可以独立控制、输出，从而实现了任意耦合关系的输出。
【专利说明】同轴旋转滑移运动变耦合输出装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种传动机械【技术领域】的装置，具体是一种同轴旋转滑移运动变率禹合输出装置。
【背景技术】
[0002]传统的螺纹/丝杠只能实现定比例的旋转与滑移运动的耦合，即其转速与其滑移速度成正比例关系。虽然在生活生产中得到广泛的应用，但是在某些需要多种输出耦合的场合下，单一的螺纹/丝杠无法满足要求，增加螺杆或者丝杠个数的办法不仅会使机构庞大复杂，也会降低机构的可靠性，有时甚至无法满足功能需要。
[0003]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101411042，
【公开日】2009_04_15，记载了一种丝杠电机，包括定子以及设计成空心轴和/或具有空心轴段的转子，其中适配器与转子可拆卸地连接，其中丝杠螺母与适配器可拆卸地连接，其中丝杠螺母具有内螺纹，该内螺纹与设置在丝杠螺母内的丝杠的外螺纹直接或间接地共同起作用，使转子的旋转运动可被转换成丝杠的直线运动。但该现有技术结构复杂，且无法实现旋转运动与滑移运动的独立输出。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种同轴旋转滑移运动变耦合输出装置，使得装置的旋转输出与滑移输出相对独立，实现任意复杂的耦合关系，精确输出。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括:第一中心轮和与之相连的第一输入端、第二中心轮和与之相连的第二输入端、动力输出端以及滑移动力产生机构，其中:第一中心轮的齿轮面和第二中心轮的齿轮面相对且两个中心轮同轴设置，滑移动力产生机构设置于第一中心轮和第二中心轮之间，动力输出端位于滑移动力产生机构的顶部。
[0006]所述的滑移动力产生机构包括:三组螺杆和行星轮，其中:行星轮分布固定于螺杆上，三个行星轮均匀分布于第一中心轮和第二中心轮的两个齿轮面形成的圆环中，每个行星轮分别与第一中心轮和第二中心轮的两个齿轮面相啮合，各个螺杆均与顶部的动力输出端相连。
[0007]所述的三个行星轮固定于行星架上。
[0008]当第一中心轮和第二中心轮的输入方向相同且角速度相同，则动力输出端输出旋转运动；当第一中心轮和第二中心轮的输入方向相反且角速度相同，则中间的三个行星轮产生自转，螺杆发生滑移运动，从而带动动力输出端输出滑移运动。
[0009]所述的第一输入端和第二输入端均为锥齿轮，其中:第一输入端固定于第一中心轮的中心轴底部，第二输入端由连接件与第二中心轮的底部侧面相连。
[0010]所述的第一输入端和第二输入端位于同侧。
[0011]所述的连接件为三块均匀分布于第二中心轮的底部侧面的板件。
[0012]本发明的动力输出端滑移运动和旋转运动是可以独立控制、输出的。因此复杂的滑移和旋转耦合关系可以通过两种单纯输出情况下两电机转速的叠加来实现。从而实现了任意耦合关系的输出。
[0013]本发明的结构简洁，部件可用标准件，没有复杂部件，相对大量螺纹/丝杠离合的设计既简洁方便，易于制造使用，维修改造，同时也节约了动力输入，降低使用成本，整体设计经济可靠，适用于精确定位，无级速度调节等等运动耦合关系复杂多变的场合，尤其在空间有限的状况下由于其机构简单可靠而显示出其巨大优势，在现代生活生产中应用前景广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构图；
[0015]图2为本发明的剖视图和俯视图。
【具体实施方式】
[0016]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0017]如图1和图2所示，本实施例包括:第一中心轮I和与之相连的第一输入端7、第二中心轮3和与之相连的第二输入端8、动力输出端4以及滑移动力产生机构,其中:第一中心轮I的齿轮面和第二中心轮3的齿轮面相对且两个中心轮同轴设置，滑移动力产生机构设置于第一中心轮I和第二中心轮3之间，动力输出端4位于滑移动力产生机构的顶部。
[0018]所述的滑移动力产生机构包括:三组螺杆5和行星轮2，其中:行星轮2分布固定于螺杆5上，三个行星轮2均匀分布于第一中心轮I和第二中心轮3的两个齿轮面形成的圆环中，每个行星轮2分别与第一中心轮I和第二中心轮3的两个齿轮面相啮合，各个螺杆5均与顶部的动力输出端4相连。
[0019]所述的三个行星轮2固定于行星架9上。
[0020]所述的第一输入端7和第二输入端8均为锥齿轮,其中:第一输入端7固定于第一中心轮I的中心轴底部，第二输入端8由连接件6与第二中心轮3的底部侧面相连。
[0021]所述的第一输入端7和第二输入端8位于同侧,第一输入端7位于第二输入端8的上方。
[0022]所述的连接件6为三块均匀分布于第二中心轮3的底部侧面的板件。
[0023]当通过调速装置令两个电机的输入动力使得内外两个中心轮1、3以同样的角速度ω旋转时，三个行星轮2仅进行公转，即相当于整个机构内部无相对运动，整体以角速度ω转动，因此输出的动力也是单纯的角速度为ω的旋转运动，无轴向的滑移运动。
[0024]当通过调速装置令两个电机的输入动力使得内外两个中心轮1、3的线速度大小相等方向相反，即此时内外中心轮的节圆上与某一行星轮2节圆相切的两点速度大小相等，方向刚好相反，符合节圆绕固定轴旋转的特征，根据对称性，各个行星轮2的运动完全一致，即相对绝对坐标系无移动，仅在原地绕自身轴旋转，即自转，此时动力输出端4无旋转运动，各螺杆5仅沿自身轴向滑移，所以动力输出端4仅做滑移运动，无旋转运动。[0025]以上两种特殊状态的动力输出说明，动力输出端4滑移运动和旋转运动是可以独立控制，输出的。因此复杂的滑移和旋转耦合关系可以通过两种单纯输出情况下两电机转速的叠加来实现，从而实现了任意耦合关系的输出。
【权利要求】
1.一种同轴旋转滑移运动变耦合输出装置，其特征在于，包括:第一中心轮和与之相连的第一输入端、第二中心轮和与之相连的第二输入端、动力输出端以及滑移动力产生机构，其中:第一中心轮的齿轮面和第二中心轮的齿轮面相对且两个中心轮同轴设置，滑移动力产生机构设置于第一中心轮和第二中心轮之间，动力输出端位于滑移动力产生机构的顶部。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的滑移动力产生机构包括:三组螺杆和行星轮，其中:行星轮分布固定于螺杆上，三个行星轮均匀分布于第一中心轮和第二中心轮的两个齿轮面形成的圆环中，每个行星轮分别与第一中心轮和第二中心轮的两个齿轮面相哨合，各个螺杆均与顶部的动力输出端相连。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述的三个行星轮固定于行星架上。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，所述的第一输入端和第二输入端均为锥齿轮，其中:第一输入端固定于第一中心轮的中心轴底部，第二输入端由连接件与第二中心轮的底部侧面相连。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征是，所述的第一输入端和第二输入端位于同侧。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征是，所述的连接件为三块均匀分布于第二中心轮的底部侧面的板件。
【文档编号】F16H37/12GK103470717SQ201310431845
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】张树桉, 郭为忠 申请人:上海交通大学