專利名稱：精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精度機(jī)械傳動(dòng)裝置，是一種精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔 離裝置。
背景技術(shù)：
齒輪傳動(dòng)用于傳遞兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，與其他機(jī)械傳動(dòng)比較，齒輪具 有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較小等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各種機(jī)器和儀器中。
而傳動(dòng)系統(tǒng)在傳動(dòng)過程中，存在來自系統(tǒng)外的附加矩干擾，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)無 法克服系統(tǒng)外的干擾，當(dāng)有一個(gè)外界的附加力矩施于系統(tǒng)的輸出端時(shí)，就會(huì)破 壞系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模式和運(yùn)動(dòng)精度。高科技術(shù)領(lǐng)域中精密傳動(dòng)系統(tǒng)要求有嚴(yán)格的運(yùn) 動(dòng)模式及運(yùn)動(dòng)精度，且要求其有大的承載能力，而該傳動(dòng)系統(tǒng)所在設(shè)備是在比 較惡劣的環(huán)境中，工作負(fù)載波動(dòng)大，形成一個(gè)附加的干擾力矩，逆向加到傳動(dòng) 系統(tǒng)上，從而破壞傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模式和運(yùn)動(dòng)精度，不能達(dá)到設(shè)備預(yù)設(shè)功能。。
因此，需要一種精密傳動(dòng)隔離裝置，將干擾運(yùn)動(dòng)與功能運(yùn)動(dòng)分離，進(jìn)一步 加以消除，保證傳動(dòng)系統(tǒng)嚴(yán)格按預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)模式及運(yùn)動(dòng)精度運(yùn)行，具有大的承 載能力，較高的精度，且具有自鎖能力及減小回差的能力。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置， 有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，具有 嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)模式及運(yùn)動(dòng)精度，且有大的承載能力，能克服環(huán)境等外界因素的干 擾，具有較高的精度，具有自鎖和減小回差的能力。本發(fā)明的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，包括動(dòng)力輸入套、動(dòng)力輸出 軸I、動(dòng)力輸出軸II、平衡軸、傳動(dòng)銷、杠桿I和杠桿II，所述杠桿I和杠桿
n沿軸向設(shè)置在動(dòng)力輸入套內(nèi)，所述傳動(dòng)銷沿徑向穿過動(dòng)力輸入套、杠桿I和
杠桿II ，作為杠桿I和杠桿II的支點(diǎn)并使杠桿I和杠桿II與動(dòng)力輸入套在圓周
方向固定配合，所述杠桿i的動(dòng)力點(diǎn)和杠桿n的動(dòng)力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸i徑向 相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合，杠桿i的阻力點(diǎn)和杠桿n的阻力點(diǎn)分 列動(dòng)力輸出軸n徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合；
平衡軸通過齒輪嚙合副i與動(dòng)力輸出軸i配合，通過齒輪嚙合副n與動(dòng)力 輸出軸n配合，齒輪嚙合副i和齒輪嚙合副ii傳動(dòng)比相同。
進(jìn)一步，所述杠桿i和杠桿n之間通過墊圈轉(zhuǎn)動(dòng)配合；
進(jìn)一步，動(dòng)力輸出軸i和動(dòng)力輸出軸n兩端部均設(shè)置徑向開口槽，所述杠 桿i和杠桿ii兩端分別嵌在動(dòng)力輸出軸i和動(dòng)力輸出軸n的徑向開口槽內(nèi)與其 在圓周方向固定配合；
進(jìn)一步，杠桿i和杠桿ii的兩端分別通過一個(gè)滑塊嵌在動(dòng)力輸出軸i和動(dòng) 力輸出軸n的徑向開口槽內(nèi)；
進(jìn)一步，杠桿I和杠桿II分別與滑塊內(nèi)圓通過一個(gè)球軸承配合； 進(jìn)一步，所述傳動(dòng)銷與杠桿I和杠桿II之間通過傳動(dòng)滑套轉(zhuǎn)動(dòng)配合； 進(jìn)一步，所述動(dòng)力輸入套向兩端延伸分別間隙配合套在動(dòng)力輸出軸I和動(dòng)
力輸出軸n外圓；
進(jìn)一步，所述動(dòng)力輸入套在圓周方向固定配合設(shè)置動(dòng)力輸入齒輪。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，采用
差動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和杠桿平衡結(jié)構(gòu)，當(dāng)系統(tǒng)受到外加力矩的逆向擾動(dòng)時(shí)，可以適時(shí) 的產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的力矩以抵消該外加力矩，從而在系統(tǒng)內(nèi)部達(dá) 到平衡，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的不可逆性，可將逆向干擾運(yùn)動(dòng)和正向功能運(yùn)動(dòng)隔離開， 并使其在另一個(gè)系統(tǒng)的平衡軸中無源自動(dòng)平衡，消除其對(duì)正向功能運(yùn)動(dòng)的干擾，使正向功能運(yùn)動(dòng)具有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)模式及運(yùn)動(dòng)精度，且有大的承載能力，能克服 環(huán)境等因素的干擾，具有自鎖能力及消除回差的能力，從而提高傳動(dòng)效率，減 小振動(dòng)和噪聲；本裝置干擾運(yùn)動(dòng)和主運(yùn)動(dòng)以差動(dòng)形式結(jié)合，因而兩者既兼容而 又不相互干涉，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性，響應(yīng)時(shí)間快，精度高；本發(fā)明采用無源 的純機(jī)械裝置，因而使用壽命長，且維修簡便，始終處于自鎖狀態(tài)(或稱常閉 狀態(tài))，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，易于系列化和大批量生產(chǎn)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1沿A-A向示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1沿A-A向示意圖，如圖所示本 實(shí)施例的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，包括動(dòng)力輸入套10、動(dòng)力輸出軸 II、動(dòng)力輸出軸I18、平衡軸ll、傳動(dòng)銷5、杠桿I2和杠桿I13，所述杠桿I2 和杠桿II3沿軸向設(shè)置在動(dòng)力輸入套10內(nèi)，所述傳動(dòng)銷5沿徑向穿過動(dòng)力輸入 套10、杠桿I 2和杠桿I13，作為杠桿I 2和杠桿I13的支點(diǎn)并使杠桿I 2和杠桿 113與動(dòng)力輸入套10在圓周方向固定配合，所述杠桿I 2的動(dòng)力點(diǎn)和杠桿I13的 動(dòng)力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸I 1徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合，杠桿I 2的阻力點(diǎn)和杠桿I13的阻力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸I18徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓 周方向固定配合；平衡軸11通過齒輪嚙合副I 13與動(dòng)力輸出軸I 1配合，通過 齒輪嚙合副II9與動(dòng)力輸出軸II8配合，齒輪嚙合副I 13和齒輪嚙合副II9傳動(dòng) 比相同。
本實(shí)施例中，所述杠桿I2和杠桿II3之間通過墊圈6轉(zhuǎn)動(dòng)配合，控制杠桿 12和杠桿II3空間位置，防止杠桿I2和杠桿n3之間在動(dòng)作時(shí)互相干擾，保證反向阻力矩的精確性，還可加快響應(yīng)時(shí)間。
本實(shí)施例中，動(dòng)力輸出軸11和動(dòng)力輸出軸ns兩端部均設(shè)置徑向開口槽，
所述杠桿I 2和杠桿I13兩端分別嵌在動(dòng)力輸出軸I 1和動(dòng)力輸出軸I18的徑向 開口槽內(nèi)與其在圓周方向固定配合；
本實(shí)施例中，杠桿I 2和杠桿I13的兩端分別通過一個(gè)滑塊7嵌在動(dòng)力輸出 軸I 1和動(dòng)力輸出軸I18的徑向開口槽內(nèi)，也就是共通過4個(gè)滑塊7進(jìn)行配合； 減小摩擦力，在保證在圓周方向傳動(dòng)的同時(shí)，不限制杠桿I2和杠桿II3橫向自 由度，保證傳動(dòng)的靈活性，利于實(shí)現(xiàn)阻尼作用。
本實(shí)施例中，杠桿I2和杠桿II3與各自的滑塊7內(nèi)圓分別通過一個(gè)球軸承
14配合；進(jìn)一步減小摩擦力，使杠桿可繞傳動(dòng)銷擺動(dòng)，保證傳動(dòng)的靈活性和系
統(tǒng)具有較高的精度。
本實(shí)施例中，所述傳動(dòng)銷5與杠桿I 2和杠桿I13之間通過傳動(dòng)滑套4轉(zhuǎn)動(dòng) 配合，采用傳動(dòng)滑套4和傳動(dòng)銷5結(jié)構(gòu)，利于傳動(dòng)并利于整個(gè)裝置的安裝和保 持穩(wěn)定，減小杠桿I2和杠桿II3的動(dòng)作阻力，保證傳動(dòng)的精確性。
本實(shí)施例中，所述動(dòng)力輸入套10向兩端延伸分別間隙配合套在動(dòng)力輸出軸 I 1和動(dòng)力輸出軸II8外圓，使動(dòng)力輸入套10有支承，也利于保證隔離裝置整 體機(jī)構(gòu)完整緊湊。
本實(shí)施例中，所述動(dòng)力輸入套10在圓周方向固定配合設(shè)置動(dòng)力輸入齒輪12， 動(dòng)力輸入齒輪12和動(dòng)力輸入套10制成一體，制造簡單方便，通用性強(qiáng)。
工作時(shí)，本發(fā)明具體的傳動(dòng)方式為動(dòng)力輸入齒輪12 —?jiǎng)恿斎胩?0 —傳 動(dòng)銷5 —杠桿I 2和杠桿I13 —?jiǎng)恿敵鲚SI 1和動(dòng)力輸出軸I18 —輸出并帶動(dòng)平 衡軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)有一干擾力矩施加到動(dòng)力輸出軸I 1上，會(huì)使傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生附 加的運(yùn)動(dòng)，從而破壞了系統(tǒng)原本設(shè)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，此時(shí)，附加運(yùn)動(dòng)將通過動(dòng)力 輸出軸I 1推動(dòng)杠桿I 2和杠桿I13的動(dòng)力點(diǎn)繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿I 2和杠桿I13的 阻力點(diǎn)帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸II8進(jìn)行與附加力矩相反的方向旋轉(zhuǎn)。
同時(shí)，干擾運(yùn)動(dòng)通過動(dòng)力輸出軸I 1與平衡軸11之間的齒輪嚙合副I 13傳遞至平衡軸11，動(dòng)力輸出軸II8產(chǎn)生的反向力矩通過齒輪嚙合副II9傳遞至平衡 軸ll，因此，當(dāng)本發(fā)明的動(dòng)力輸出軸I1附加有干擾運(yùn)動(dòng)(即干擾力矩)時(shí)，
通過杠桿I 2和杠桿I13所組成的杠桿系統(tǒng)的作用，將動(dòng)力輸出軸I18適時(shí)的產(chǎn) 生一個(gè)大小相等、方向相反的平衡運(yùn)動(dòng)(即阻力矩)，并在平衡軸相互抵消，而 不會(huì)傳到系統(tǒng)的其它部分，消除其對(duì)正向功能運(yùn)動(dòng)的干擾。當(dāng)正向運(yùn)動(dòng)為零有 逆向力矩輸入時(shí)，逆向運(yùn)動(dòng)只會(huì)傳遞到平衡軸中自平衡而不能使輸入套產(chǎn)生反 向的運(yùn)動(dòng)，這就是本發(fā)明的自鎖能力。
最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的 宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于包括動(dòng)力輸入套、動(dòng)力輸出軸I、動(dòng)力輸出軸II、平衡軸、傳動(dòng)銷、杠桿I和杠桿II，所述杠桿I和杠桿II沿軸向設(shè)置在動(dòng)力輸入套內(nèi)，所述傳動(dòng)銷沿徑向穿過動(dòng)力輸入套、杠桿I和杠桿II，作為杠桿I和杠桿II的支點(diǎn)并使杠桿I和杠桿II與動(dòng)力輸入套在圓周方向固定配合，所述杠桿I的動(dòng)力點(diǎn)和杠桿II的動(dòng)力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸I徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合，杠桿I的阻力點(diǎn)和杠桿II的阻力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸II徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合；平衡軸通過齒輪嚙合副I與動(dòng)力輸出軸I配合，通過齒輪嚙合副II與動(dòng)力輸出軸II配合，齒輪嚙合副I和齒輪嚙合副II傳動(dòng)比相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于: 所述杠桿i和杠桿n之間通過墊圈轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于: 動(dòng)力輸出軸i和動(dòng)力輸出軸n兩端部均設(shè)置徑向開口槽，所述杠桿i和杠桿n 兩端分別嵌在動(dòng)力輸出軸i和動(dòng)力輸出軸n的徑向開口槽內(nèi)與其在圓周方向固 定配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于:杠桿i和杠桿n的兩端分別通過一個(gè)滑塊嵌在動(dòng)力輸出軸i和動(dòng)力輸出軸n的 徑向開口槽內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于-杠桿i和杠桿n分別與滑塊內(nèi)圓通過一個(gè)球軸承配合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)銷與杠桿i和杠桿n之間通過傳動(dòng)滑套轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于:所述動(dòng)力輸入套向兩端延伸分別間隙配合套在動(dòng)力輸出軸i和動(dòng)力輸出軸n外圓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，其特征在于: 所述動(dòng)力輸入套在圓周方向固定配合設(shè)置動(dòng)力輸入齒輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精密傳動(dòng)差動(dòng)式逆向運(yùn)動(dòng)隔離裝置，杠桿I和杠桿II沿軸向設(shè)置在動(dòng)力輸入套內(nèi)，傳動(dòng)銷沿徑向穿過動(dòng)力輸入套、杠桿I和杠桿II，作為杠桿I和杠桿II的支點(diǎn)并使杠桿I和杠桿II與動(dòng)力輸入套在圓周方向固定配合，杠桿I和杠桿II的動(dòng)力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸I徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合，杠桿I和杠桿II的阻力點(diǎn)分列動(dòng)力輸出軸II徑向相對(duì)的兩側(cè)并與其在圓周方向固定配合；平衡軸通過傳動(dòng)比相同的齒輪嚙合副I和齒輪嚙合副II與動(dòng)力輸出軸I及動(dòng)力輸出軸II配合，本發(fā)明可將逆向干擾運(yùn)動(dòng)和正向功能運(yùn)動(dòng)隔離開，并使其在另一個(gè)系統(tǒng)的平衡軸中無源自動(dòng)平衡，消除其對(duì)正向功能運(yùn)動(dòng)的干擾，對(duì)附加干擾具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性，響應(yīng)時(shí)間快，系統(tǒng)始終處于自鎖狀態(tài)，能減小回差，使用壽命長，維修簡便，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好。
文檔編號(hào)F16H37/00GK101555931SQ20091010389
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者田 傅, 燁 合, 李云松, 梁德沛, 陳小安, 陳文曲 申請人:重慶大學(xué)