动力合成传动装置的制作方法

1.本发明涉及一种动力合成传动装置，属于机械传动技术领域，特别涉及动力合成驱动技术范畴。


背景技术：

2.机械传动系统中，动力合成、分解传动技术是近年来一个重要研究领域，双动力合成传动系统，可以实现双动力混合驱动，也可以应用于双动力冗余驱动；多动力合成传动系统，可以实现多动力混合驱动，也可以应用于多级扭矩输出的传动系统。
3.动力合成传动系统在新能源车上获得广泛应用，国内多个车辆生产厂家和研究单位进行了长期的攻关研究、获得了丰富的研究成果，发明专利“一种双动力驱动行走机构”cn200910092227.2，将两个驱动力组合在同一驱动行走机构中，主、辅驱动力通过差动轮系合成输出，驱动左、右车轮实现车辆的各种行驶状态，但由于其传动链长、结构复杂，未能获得实际生产应用；探索研究传动效率高、结构简单、工作稳定的多动力合成传动系统具有实用价值。


技术实现要素：

4.本发明目的是要提供一种动力合成传动装置，采用弹性连杆联接两个与输出齿轮独立啮合的输入齿轮，传动过程中输入转速波动引起的转速同步差异，由弹性连杆长度变化补偿，避免齿轮啮合运动干涉，保持各输入齿轮与输出齿轮始终正确啮合传动，实现动力合成输出。
5.为了达到本发明目的所采取的技术方案如下：
6.动力合成传动装置包括：中心圆柱齿轮(2)和第一圆柱齿轮(3)分别绕各自轴线与传动箱体(1)转动连接、两个圆柱齿轮正确啮合传动，刚性连杆(5)一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第二圆柱齿轮(4)绕其轴线转动连接，第二圆柱齿轮(4)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，弹性连杆(6)一端绕第一圆柱齿轮(3)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第二圆柱齿轮(4)绕其轴线转动连接，弹性连杆(6)保持第二圆柱齿轮(4)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；
7.其中：第一圆柱齿轮齿数z1、输入扭矩n1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入扭矩n2、输入转速m2，两齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2，m1、m2同向，中心圆柱齿轮齿数z
o
、输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2)，传动过程中输入转速波动引起的转速同步差异，由弹性连杆长度变化补偿，避免齿轮啮合运动干涉，弹性连杆长度变化时第一、二圆柱齿轮与中心圆柱齿轮的中心距保持不变，形成双动力合成传动装置，实现双动力合成输出。
8.上述的动力合成传动装置中，增加第三圆柱齿轮(7)、第三刚性连杆(8)、第三弹性连杆(9)，第三刚性连杆(8)一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传
动，第三弹性连杆(9)一端绕第一圆柱齿轮(3)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三弹性连杆(9)保持第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，三个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)，形成三动力合成传动装置，实现三动力合成输出；
9.在此基础上继续增加第n圆柱齿轮、第n刚性连杆、第n弹性连杆，n取四、五、六、
…
，第n刚性连杆一端绕中心圆柱齿轮轴线与传动箱体转动连接、另一端与第n圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第n圆柱齿轮与中心圆柱齿轮正确啮合传动，第n弹性连杆一端绕第一圆柱齿轮轴线与传动箱体转动连接、另一端与第n圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第n弹性连杆保持第n圆柱齿轮与中心圆柱齿轮正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第n圆柱齿轮齿数z
n
、输入扭矩n
n
、输入转速m
n
，n个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3＝
…
＝m
n
z
n
，m1、m2、m3、
…
、m
n
同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3+
…
+n
n
/z
n
)，形成多动力合成传动装置，实现多动力合成输出。
10.上述的动力合成传动装置中，所述的弹性连杆、第三弹性连杆、
…
、第n弹性连杆均为弹性二力杆，外力作用下产生微量拉伸或压缩位移，选用弹性材料制成等径直线型弹性连杆，也可选用弹性材料制成c型、或者s型弹性连杆，弹性连杆的弹簧刚度与各输入扭矩成正比。
11.上述的动力合成传动装置中，增加第三圆柱齿轮(7)、第三刚性连杆(8)、第三弹性连杆(9)，第三刚性连杆(8)一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，第三弹性连杆(9)一端与第二圆柱齿轮(4)绕其轴线转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三弹性连杆(9)保持第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，三个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)，形成串联三动力合成传动装置，实现三动力合成输出；
12.在此基础上继续增加第n圆柱齿轮、第n刚性连杆、第n弹性连杆，n取四、五、六、
…
，第n刚性连杆一端绕中心圆柱齿轮轴线与传动箱体转动连接、另一端与第n圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第n圆柱齿轮与中心圆柱齿轮正确啮合传动，第n弹性连杆一端与第n
‑
1圆柱齿轮绕其轴线转动连接、另一端与第n圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第n弹性连杆保持第n圆柱齿轮与中心圆柱齿轮正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第n圆柱齿轮齿数z
n
、输入扭矩n
n
、输入转速m
n
，n个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3＝
…
＝m
n
z
n
，m1、m2、m3、
…
、m
n
同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3+
…
+n
n
/z
n
)，形成串联多动力合成传动装置，实现多动力合成输出。
13.上述的动力合成传动装置中，所述的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第三圆柱齿轮、
…
、第n圆柱齿轮均为直齿圆柱外齿轮，中心圆柱齿轮选用直齿圆柱外齿轮时，形成外啮合多动力合成传动装置，实现外啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1反向；中心圆柱齿轮选用直齿圆柱内齿轮时，形成内啮合多动力合成传动装置，实现
内啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1同向。
14.上述的动力合成传动装置中，所述的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第三圆柱齿轮、
…
、第n圆柱齿轮均为斜齿圆柱外齿轮，中心圆柱齿轮选用斜齿圆柱外齿轮时，形成外啮合多动力合成传动装置，实现外啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1反向；中心圆柱齿轮选用斜齿圆柱内齿轮时，形成内啮合多动力合成传动装置，实现内啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1同向，斜齿圆柱齿轮传动具备承载能力高、运动平稳的优点。
15.上述的动力合成传动装置中，第一圆柱齿轮齿数z1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入转速m2，第三圆柱齿轮齿数z3、输入转速m3，
…
，第n圆柱齿轮齿数z
n
、输入转速m
n
，当z1＝z2＝z3＝
…
＝z
n
时，各个齿轮输入转速同步条件为：m1＝m2＝m3＝
…
＝m
n
，m1、m2、m3、
…
、m
n
同向；当z1、z2、z3、
…
、z
n
不相等时，各个齿轮输入转速同步条件为：m1z1＝m2z2＝m3z3＝
…
＝m
n
z
n
，m1、m2、m3、
…
、m
n
同向。
16.双动力冗余驱动方法，包括：基于动力合成传动装置中的双动力合成传动装置，第一圆柱齿轮齿数z1、输入扭矩n1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入扭矩n2、输入转速m2，中心圆柱齿轮齿数z
o
，满足齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2，m1、m2同向；当n2＝0时，第二圆柱齿轮以转速m2空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝n1z
o
/z1，传动装置正常工作，当n1＝0时，第一圆柱齿轮以转速m1空转，第二圆柱齿轮输入扭矩n2，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝n2z
o
/z2，传动装置继续工作，实现双动力冗余驱动。
17.三动力变扭矩驱动方法，包括：基于动力合成传动装置中的三动力合成传动装置，第一圆柱齿轮齿数z1、输入扭矩n1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入扭矩n2、输入转速m2，第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，中心圆柱齿轮齿数z
o
，满足齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向；取n1≠0和n2≠0且n3≠0，中心圆柱齿轮输出最大扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)；取n2＝0，第二圆柱齿轮以转速m2空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，第三圆柱齿轮输入扭矩n3，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n3/z3)，或者取n3＝0，第三圆柱齿轮以转速m3空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，第二圆柱齿轮输入扭矩n2，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2)，中心圆柱齿轮输出两挡中扭矩；取n2＝0且n3＝0，第二、三圆柱齿轮分别以转速m2、m3空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，中心圆柱齿轮输出最小扭矩n
o
＝n1z
o
/z1，输出转速m
o
＝m1z1/z
o
始终不变，实现四级扭矩输出。
18.上述的三动力变扭矩驱动方法中，由动力合成传动装置中多动力合成传动装置替换三动力合成传动装置，依据相同的输入扭矩控制原理，改变输入扭矩n1、n2、n3、
…
、n
n
数值，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3+
…
+n
n
/z
n
)有级变化，实现多级扭矩输出，形成多动力变扭矩驱动方法。
19.本发明的有益效果在于，所提出的一种动力合成传动装置，采用弹性连杆联接两个与输出齿轮独立啮合的输入齿轮，保持各输入齿轮与输出齿轮始终正确啮合传动，实现多动力合成输出，应用于多动力混合驱动；同时提出了基于动力合成传动装置的双动力冗余驱动方法和三动力变扭矩驱动方法。
附图说明
20.图1(a)为双动力合成传动装置简图、(b)为三动力合成传动装置简图；
21.图2(a)为四动力合成传动装置简图、(b)为五动力合成传动装置简图；
22.图3(a)为c形弹性连杆构型原理图、(b)为s形弹性连杆构型原理图；
23.图4(a)为串联三动力合成传动装置简图、(b)为串联四动力合成传动装置简图；
24.图5(a)为内啮合双动力合成传动装置简图、(b)为内啮合三动力合成传动装置简图；
25.图6(a)为内啮合四动力合成传动装置简图、(b)为内啮合五动力合成传动装置简图；
26.图7(a)为异速双动力合成传动装置简图、(b)为异速三动力合成传动装置简图；
27.图8(a)为异速内啮合双动力合成传动装置简图、(b)为异速内啮合三动力合成传动装置简图；
28.图中：1
‑‑
传动箱体，2
‑‑
中心圆柱齿轮，3
‑‑
第一圆柱齿轮，4
‑‑
第二圆柱齿轮，5
‑‑
刚性连杆，6
‑‑
弹性连杆，7
‑‑
第三圆柱齿轮，8
‑‑
第三刚性连杆，9
‑‑
第三弹性连杆。
具体实施方式
29.下面根据附图对本发明的实施例进行描述。
30.图1(a)所示的双动力合成传动装置简图，动力合成传动装置包括：传动箱体(1)、中心圆柱齿轮(2)、第一圆柱齿轮(3)、第二圆柱齿轮(4)、刚性连杆(5)、弹性连杆(6)，中心圆柱齿轮(2)和第一圆柱齿轮(3)分别绕各自轴线与传动箱体(1)转动连接、两个圆柱齿轮正确啮合传动，刚性连杆(5)一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第二圆柱齿轮(4)绕其轴线转动连接，第二圆柱齿轮(4)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，弹性连杆(6)一端绕第一圆柱齿轮(3)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第二圆柱齿轮(4)绕其轴线转动连接，弹性连杆(6)保持第二圆柱齿轮(4)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；
31.其中：第一圆柱齿轮齿数z1、第二圆柱齿轮齿数z2、中心圆柱齿轮齿数z
o
，伺服电机一驱动第一圆柱齿轮输入扭矩n1、输入转速m1，伺服电机二驱动第二圆柱齿轮输入扭矩n2、输入转速m2，满足两齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2，m1、m2同向，转动方向如图1(a)所示，传动过程中m2向上波动增大时，弹性连杆受拉、杆长ab增长，由于ao固定，则∠aob变大，避免齿轮啮合运动干涉；m2向下波动减小时，弹性连杆受压、杆长ab缩短，则∠aob变小，避免齿轮啮合运动干涉；弹性连杆长度变化时，刚性连杆长度不变，第一、二圆柱齿轮与中心圆柱齿轮的中心距oa、ob保持不变，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2)、输出转速m
o
＝m1z1/z
o
，形成双动力合成传动装置，实现双动力合成输出；
32.直齿圆柱齿轮正确啮合传动条件为：第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮与中心圆柱齿轮具有相同的模数m和压力角α，第一圆柱齿轮与中心圆柱齿轮外啮合传动中心距oa＝m(z1+z
o
)/2，第二圆柱齿轮与中心圆柱齿轮外啮合传动中心距ob＝m(z2+z
o
)/2，刚性连杆长度等于ob，弹性连杆长度ab＞m(z1+z2)/2+4m，如图1(a)所示；第一圆柱齿轮与中心圆柱齿轮内啮合传动中心距oa＝m(z
o
‑
z1)/2，第二圆柱齿轮与中心圆柱齿轮内啮合传动中心距ob＝m(z
o
‑
z2)/2，刚性连杆长度等于ob，弹性连杆长度ab＞m(z1+z2)/2+4m，如图5(a)所示。
33.图1(b)所示的三动力合成传动装置简图，双动力合成传动装置中，增加第三圆柱齿轮(7)、第三刚性连杆(8)、第三弹性连杆(9)，第三刚性连杆(8)一端绕中心圆柱齿轮(2)
轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，第三弹性连杆(9)一端绕第一圆柱齿轮(3)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三弹性连杆(9)保持第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，三个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)，形成三动力合成传动装置，实现三动力合成输出；
34.其中：第三圆柱齿轮与中心圆柱齿轮具有相同的模数m和压力角α，第三圆柱齿轮与中心圆柱齿轮外啮合传动中心距oc＝m(z3+z
o
)/2，第三刚性连杆长度等于oc，第三弹性连杆长度ac＞m(z1+z3)/2+4m，如图1(b)所示；第三圆柱齿轮与中心圆柱齿轮内啮合传动中心距oc＝m(z
o
‑
z3)/2，第三刚性连杆长度等于oc，第三弹性连杆长度ac＞m(z1+z3)/2+4m，如图5(b)所示。
35.图2(a)所示的四动力合成传动装置简图，三动力合成传动装置中，增加第四圆柱齿轮、第四刚性连杆、第四弹性连杆，第四刚性连杆一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第四圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，第四弹性连杆一端绕第一圆柱齿轮(3)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第四圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第四弹性连杆保持第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第四圆柱齿轮齿数z4、输入扭矩n4、输入转速m4，四个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3＝m4z4，m1、m2、m3、m4同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3+n4/z4)，形成四动力合成传动装置，实现四动力合成输出；
36.其中：第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮具有相同的模数m和压力角α，第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮外啮合传动中心距od＝m(z4+z
o
)/2，第四刚性连杆长度等于od，如图2(a)所示；第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮内啮合传动中心距od＝m(z
o
‑
z4)/2，第四刚性连杆长度等于od，如图6(a)所示。
37.图2(b)所示的五动力合成传动装置简图，四动力合成传动装置中，增加第五圆柱齿轮、第五刚性连杆、第五弹性连杆，第五刚性连杆一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第五圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第五圆柱齿轮与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，第五弹性连杆一端绕第一圆柱齿轮(3)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第五圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第五弹性连杆保持第五圆柱齿轮与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第五圆柱齿轮齿数z5、输入扭矩n5、输入转速m5，五个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3＝m4z4＝m5z5，m1、m2、m3、m4、m5同向，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3+n4/z4+n5/z5)、输出转速m
o
＝m1z1/z
o
，形成五动力合成传动装置，实现五动力合成输出；
38.其中：第五圆柱齿轮与中心圆柱齿轮具有相同的模数m和压力角α，第五圆柱齿轮与中心圆柱齿轮外啮合传动中心距oe＝m(z5+z
o
)/2，第五刚性连杆长度等于oe，如图2(b)所示；第五圆柱齿轮与中心圆柱齿轮内啮合传动中心距oe＝m(z
o
‑
z5)/2，第五刚性连杆长度等于oe，如图6(b)所示。
39.上述的动力合成传动装置中，所述的弹性连杆、第三弹性连杆、第四弹性连杆、第
五弹性连杆均为弹性二力杆，外力作用下产生微量拉伸或压缩位移，选用弹性材料制成等径直线型弹性连杆，也可选用弹性材料制成c型弹性连杆(如图3(a)所示)、或者s型弹性连杆(如图3(b)所示)，弹性连杆的弹簧刚度与各输入扭矩成正比。
40.图4(a)所示的串联三动力合成传动装置简图，双动力合成传动装置中，增加第三圆柱齿轮(7)、第三刚性连杆(8)、第三弹性连杆(9)，第三刚性连杆(8)一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，第三弹性连杆(9)一端与第二圆柱齿轮(4)绕其轴线转动连接、另一端与第三圆柱齿轮(7)绕其轴线转动连接，第三弹性连杆(9)保持第三圆柱齿轮(7)与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，三个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)，形成串联三动力合成传动装置，实现三动力合成输出；
41.其中：伺服电机一驱动第一圆柱齿轮输入扭矩n1、输入转速m1，伺服电机二驱动第二圆柱齿轮输入扭矩n2、输入转速m2，伺服电机三驱动第三圆柱齿轮输入扭矩n3、输入转速m3，满足齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向，转动方向如图4(a)所示，传动过程中：m3向上波动增大时，第三弹性连杆受拉、杆长bc增长，∠boc变大，避免齿轮啮合运动干涉；m3向下波动减小时，第三弹性连杆受压、杆长bc缩短，∠boc变小，避免齿轮啮合运动干涉；传动过程中：m2向上波动增大时，弹性连杆受拉、杆长ab增长，∠aob变大，同时第三弹性连杆受压、杆长bc缩短，∠boc变小，两弹性连杆ab、bc协调变形，避免齿轮啮合运动干涉；m2向下波动减小时，弹性连杆受压、杆长ab缩短，∠aob变小，同时第三弹性连杆受拉、杆长bc增长，∠boc变大，两弹性连杆ab、bc协调变形，避免齿轮啮合运动干涉；各弹性连杆长度变化时，所有刚性连杆长度不变，则各输入圆柱齿轮与中心圆柱齿轮的中心距保持不变，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)、输出转速m
o
＝m1z1/z
o
，实现三动力合成输出。
42.图4(b)所示的串联四动力合成传动装置简图，串联三动力合成传动装置中，继续增加第四圆柱齿轮、第四刚性连杆、第四弹性连杆，第四刚性连杆一端绕中心圆柱齿轮(2)轴线与传动箱体(1)转动连接、另一端与第四圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，第四弹性连杆一端与第三圆柱齿轮绕其轴线转动连接、另一端与第四圆柱齿轮绕其轴线转动连接，第四弹性连杆保持第四圆柱齿轮与中心圆柱齿轮(2)正确啮合传动，各圆柱齿轮转动轴线相互平行；第四圆柱齿轮齿数z4、输入扭矩n4、输入转速m4，四个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3＝m4z4，m1、m2、m3、m4同向，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3+n4/z4)，形成串联四动力合成传动装置，实现四动力合成输出。
43.上述的动力合成传动装置中，所述的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第三圆柱齿轮、第四圆柱齿轮、第五圆柱齿轮均为直齿圆柱外齿轮，各个齿轮输入转速同步条件为：m1z1＝m2z2＝m3z3＝m4z4＝m5z5，m1、m2、m3、m4、m5同向，中心圆柱齿轮选用直齿圆柱外齿轮时，形成外啮合多动力合成传动装置(如图1(a)、(b)或者图2(a)、(b)所示)，实现外啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1反向；中心圆柱齿轮选用直齿圆柱内齿轮时，形成内啮合多动力合成传动装置(如图5(a)、(b)或者图6(
a
)、(b)所示)，实现内啮合多
动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1同向。
44.上述的动力合成传动装置中，所述的第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第三圆柱齿轮、第四圆柱齿轮、第五圆柱齿轮均为斜齿圆柱外齿轮，各个齿轮输入转速同步条件为：m1z1＝m2z2＝m3z3＝m4z4＝m5z5，m1、m2、m3、m4、m5同向，中心圆柱齿轮选用斜齿圆柱外齿轮时，形成外啮合多动力合成传动装置，实现外啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1反向；中心圆柱齿轮选用斜齿圆柱内齿轮时，形成内啮合多动力合成传动装置，实现内啮合多动力合成输出，中心圆柱齿轮输出转速m
o
＝m1z1/z
o
、m
o
与m1同向，斜齿圆柱齿轮传动具备承载能力高、运动平稳的优点。
45.上述的动力合成传动装置中，所述的第一圆柱齿轮齿数z1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入转速m2，第三圆柱齿轮齿数z3、输入转速m3，第四圆柱齿轮齿数z4、输入转速m4，第五圆柱齿轮齿数z5、输入转速m5，当z1＝z2＝z3＝z4＝z5时(如图2(b)或者图6(b)所示)，各个齿轮输入转速同步条件为：m1＝m2＝m3＝m4＝m5，m1、m2、m3、m4、m5同向；当z1、z2、z3、z4、z5不相等时(如图7(a)、(b)或者图8(a)、(b)所示)，各个齿轮输入转速同步条件为：m1z1＝m2z2＝m3z3＝m4z4＝m5z5，m1、m2、m3、m4、m5始终同向。
46.图1(a)所示的双动力合成传动装置简图，双动力冗余驱动方法，包括：基于动力合成传动装置中的双动力合成传动装置，第一圆柱齿轮齿数z1、输入扭矩n1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入扭矩n2、输入转速m2，中心圆柱齿轮齿数z
o
、输出扭矩n
o
，满足齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2，m1、m2同向，取z1＝z2，则m1＝m2当n2＝0时，第二圆柱齿轮以转速m2空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝n1z
o
/z1、输出转速m
o
＝m1z1/z
o
，传动装置正常工作，当n1＝0时，第一圆柱齿轮以转速m1空转，第二圆柱齿轮输入扭矩n2，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝n2z
o
/z2、输出转速m
o
＝m2z2/z
o
，传动装置继续工作，实现双动力冗余驱动(如图5(
a
)所示)。
47.图1(b)所示的三动力合成传动装置简图，三动力变扭矩驱动方法，包括：基于动力合成传动装置中的三动力合成传动装置，第一圆柱齿轮齿数z1、输入扭矩n1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入扭矩n2、输入转速m2，第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，中心圆柱齿轮齿数z
o
、输出扭矩n
o
、输出转速m
o
，满足齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3，m1、m2、m3同向；三个输入同时工作时、取n1≠0和n2≠0且n3≠0，中心圆柱齿轮输出最大扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+n3/z3)；取n2＝0，第二圆柱齿轮以转速m2空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，第三圆柱齿轮输入扭矩n3，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n3/z3)，或者取n3＝0，第三圆柱齿轮以转速m3空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，第二圆柱齿轮输入扭矩n2，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2)，中心圆柱齿轮输出两挡中扭矩；取n2＝0且n3＝0，第二、三圆柱齿轮分别以转速m2、m3空转，第一圆柱齿轮输入扭矩n1，中心圆柱齿轮输出最小扭矩n
o
＝n1z
o
/z1，输出转速m
o
＝m1z1/z
o
始终不变，实现四级扭矩输出(如图5(b)所示)。
48.上述的三动力变扭矩驱动方法中，由动力合成传动装置中多动力合成传动装置替换三动力合成传动装置，第一圆柱齿轮齿数z1、输入扭矩n1、输入转速m1，第二圆柱齿轮齿数z2、输入扭矩n2、输入转速m2，第三圆柱齿轮齿数z3、输入扭矩n3、输入转速m3，
…
，第n圆柱齿轮齿数z
n
、输入扭矩n
n
、输入转速m
n
，满足n个齿轮输入转速同步条件m1z1＝m2z2＝m3z3＝
…
＝m
n
z
n
，m1、m2、m3、
…
、m
n
同向，中心圆柱齿轮齿数z
o
、输出转速m
o
＝m1z1/z
o
，依据相同的输入扭矩控制原理，改变输入扭矩n1、n2、n3、
…
、n
n
数值，中心圆柱齿轮输出扭矩n
o
＝z
o
(n1/z1+n2/z2+
n3/z3+
…
+n
n
/z
n
)有级变化，实现多级扭矩输出，形成多动力变扭矩驱动方法。
49.通过以上实施例，本发明所提出的一种动力合成传动装置，采用弹性连杆联接两个与输出齿轮独立啮合的输入齿轮，保持各输入齿轮与输出齿轮始终正确啮合传动，实现多动力合成输出，应用于多动力混合驱动；同时提出了基于动力合成传动装置的双动力冗余驱动方法和三动力变扭矩驱动方法。