CN103216598B - 一种方向可调节的传动转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方向可调节的传动转向装置，采用两半部转向箱体扣合安装呈圆筒形结构，轴承座滑块位于转向箱体内壁的环形凹槽内，中间轴固定在转向箱端壁的轴承安装座上；输入轴通过一组啮合传动的锥齿轮带动中间轴转动，中间轴通过另一组啮合传动的锥齿轮带动输出轴转动，实现动力传输且传动效率高。转向时电机驱动转向摇臂转动，带动与输出轴连接的轴承座滑块沿转向箱体内壁的环形凹槽转动，可分别上下转动各90度；转动时输出轴的锥齿轮与中间轴的锥齿轮依然保持啮合。输出轴的动力传输与转向同时进行，实现相对于输入端不同角度的动力输出。方向可调节的传动转向装置利用锥齿轮组传动,结构简单、承载力大、容易实现。

Description

一种方向可调节的传动转向装置
技术领域
本发明属于机械结构设计与制造技术领域，具体地说,涉及一种方向可调节的传动转向装置
背景技术
一直以来，耦合两个成一定角度运转的旋转轴问题为科研和工程技术人员研究的热门课题。至今在机械制造业中主要使用在16世纪开发出的“万向节”。但是简单的万向节机构存在固有缺陷。在输入轴与输出轴所构成的角度无法过大，特别是无法达到两轴相垂直，同时输入轴与输出轴所构成的角度不便于自主控制，并且万向节的传动效率较低。发明专利02810622.9中公开了一种等速连接器及其控制方法。该等速联轴器通过控制机构可旋转地将输入轴连接至输出轴，控制机构包括万向节装置，万向节装置包括可旋转连接至外部轭的内部轭。控制机构包括外部轭，将联轴器的至少部分约束位于联轴器的同动力平面上，控制机构围绕补角平分线对称运转。联轴器包括双重等速接头，其中控制机构位于连接两个接头的控制管中，输入轴与输出轴之间的角度受到控制，从而改变斜板凸轮液压移动装置的体征特性。但是可调节动力输出方向的调节范围较小，无法实现大幅度的输出轴转向，传动效率低。
发明内容
为了避免现有技术的不足,克服其可调节动力输出方向的调节范围小，无法实现大幅度的输出轴转向，传动效率较低的问题，本发明提出一种方向可调节的传动转向装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括上转向箱体、下转向箱体、转向箱端壁、输入轴、轴承座、锥齿轮、中间轴、轴承座滑块、输出轴、电机、转向摇臂；上转向箱体与下转向箱体扣合安装呈圆筒形结构；上转向箱体与下转向箱体内壁上中间部位有环形凹槽,沿环形凹槽周向开有长孔，输入轴轴承座靠近环形凹槽的一侧，轴承座滑块位于转向箱体内壁的环形凹槽内；转向箱端壁有圆形凸台卡在转向箱体两端通过螺栓固连,电机位于转向箱端壁外侧中心部位；中间轴位于转向箱体内安装在转向箱端壁轴承安装座上；两个锥齿轮固定在中间轴两端位于转向箱端壁内侧轴承安装座端部,输入轴端锥齿轮与中间轴一端锥齿轮啮合，输出轴端锥齿轮与中间轴另一端锥齿轮啮合,输出轴另一端穿过轴承座滑块上的轴承与转向摇臂一端连接，转向摇臂另一端与电机输出轴固连。
所述转向摇臂为L形板件结构，一端内侧固定有轴承座，另一端内侧的圆形凸台中心有盲孔。
所述轴承座滑块为圆环带形,圆环带壁上固定有轴承座,轴承座滑块的宽度和上转向箱体与下转向箱体内环形凹槽宽度相同。
所述上转向箱体与下转向箱体内壁环形凹槽上的周向长孔为环形凹槽的1/2。
所述中间轴为以轴心向两端对称分布有台阶的台阶轴；所述输入轴为一端部有凸台的台阶轴；所述输出轴为在轴杆2/3部位处设有凸台的台阶轴。
所述锥齿轮为四个，其模数相同。
有益效果
本发明方向可调节的传动转向装置,采用上转向箱体与下转向箱体扣合安装呈圆筒状结构，轴承座滑块位于转向箱体内壁的环形凹槽内，中间轴固定在转向箱端壁的轴承安装座上；输入轴通过一组啮合传动的锥齿轮带动中间轴转动，中间轴通过另一组啮合传动的锥齿轮带动输出轴转动，实现动力传输且传动效率高。转向时电机驱动转向摇臂转动，带动与输出轴连接的轴承座滑块沿转向箱体内壁的环形凹槽转动，可分别上下转动各90度；转动时输出轴的锥齿轮与中间轴的锥齿轮依然保持啮合。输出轴的动力传输与转向同时进行，实现相对于输入端不同角度的动力输出。方向可调节的传动转向装置利用锥齿轮组齿轮传动和连杆传动，其成本低、传动效率高；结构简单、承载力大、容易实现。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种方向可调节的传动转向装置作进一步的详细说明。
图1为本发明方向可调节的传动转向装置示意图。
图2为本发明方向可调节的传动转向装置结构示意图。
图3为输出轴调节转向角度的示意图。
图4为上转向箱体结构示意图。
图5为下转向箱体结构示意图。
图6为转向箱端壁结构示意图。
图7为轴承座滑块结构示意图。
图8为转向摇臂结构示意图。
图9为输入轴示意图。
图10为中间轴示意图。
图11为输出轴示意图。
图中:
1.上转向箱体2.下转向箱体3.转向箱端壁4.输入轴5.轴承座6.锥齿轮7.中间轴8.轴承座滑块9.输出轴10.电机11.转向摇臂
具体实施方式
本实施例是一种方向可调节的传动转向装置。
参阅图1-图11，本发明方向可调节的传动转向装置，由上转向箱体1、下转向箱体2、转向箱端壁3、输入轴4、轴承座5、锥齿轮6、中间轴7、轴承座滑块8、输出轴9、电机10、转向摇臂11组成。
上转向箱体1与下转向箱体2扣合安装呈薄壁圆筒形结构，圆筒形转向箱体两端壁面上均布有螺纹孔；上转向箱体1与下转向箱体2内壁上沿周向设置有环形凹槽,环形凹槽上开有长孔，靠近环形凹槽一侧的转向箱体壁上设置有输入轴轴承座，轴承座滑块8位于转向箱体内壁的环形凹槽内；转向箱端壁3有圆形凸台卡在转向箱体两端通过螺栓与转向箱体固连。电机10位于转向箱端壁3外侧中心部位；中间轴7位于转向箱体内安装在转向箱端壁3轴承安装座上；中间轴7是以轴中心向两端对称分布有台阶的台阶轴；两个锥齿轮固定在中间轴7两端位于转向箱端壁3内侧轴承安装座端部,输入轴4是一端部有凸台的台阶轴与锥齿轮固连，并安装在转向箱体上轴承安装座的轴承孔内；输入轴4端锥齿轮与中间轴7一端锥齿轮啮合。输出轴9是在轴杆2/3部位处设有凸台的台阶轴，其一端与锥齿轮连接，输出轴9端锥齿轮与中间轴7另一端锥齿轮啮合,输出轴9另一端穿过轴承座滑块8上的轴承与转向摇臂11一端连接，转向摇臂11另一端与电机10输出轴固连。
参见图7，轴承座滑块8为圆环带形,圆环带壁上固定有轴承座,轴承座滑块8的宽度与上转向箱体1和下转向箱体2内环形凹槽宽度相同。上转向箱体1与下转向箱体2内壁环形凹槽上的长孔为环形凹槽的1／2。锥齿轮为四个，其模数相同。
如图2和图8所示，转向摇臂11为L形板件结构，一端内侧固定有输出轴9的轴承座，转向摇臂11的另一端内侧设置有圆形凸台，圆形凸台中心有一盲孔固定安装电机10输出轴。
本发明方向可调节的传动转向装置工作时，输入轴4通过一组啮合传动的锥齿轮带动中间轴7旋转，中间轴7通过另一组啮合传动的锥齿轮带动输出轴9旋转，实现动力传输，且传动效率高；转向过程时，电机10驱动转向摇臂11转动，转向摇臂11带动输出轴9沿着转向箱体内的环形凹槽上长孔转动，分别可以上下转动各90°；转动时输出轴9的锥齿轮与中间轴7的锥齿轮依然保持啮合。输出轴9的动力传输与转向可以同时进行。输入轴4和输出轴9之间的角度通过电机10控制，实现动力输出方向的可调节，同时输出轴9在转向的同时也带动轴承座滑块8转动。
实施例:本实施例为用于倾转旋翼飞行器上的方向可调节的传动转向装置，传动转向装置固定安装在倾转旋翼飞行器的动力装置与旋翼之间，与上述实施方式不同的是，输出轴9外端连接旋翼，通过输出轴9驱动旋翼旋转。电机10驱动转向摇臂11转动，转向摇臂11带动输出轴9沿着转向箱体内的环形凹槽上长孔转动，输入轴4和输出轴9之间的角度可通过电机10控制，实现倾转旋翼飞行器的旋翼倾转功能。

Claims (6)

1.一种方向可调节的传动转向装置，其特征在于:包括上转向箱体、下转向箱体、转向箱端壁、输入轴、轴承座、锥齿轮、中间轴、轴承座滑块、输出轴、电机、转向摇臂；上转向箱体与下转向箱体扣合安装呈圆筒形结构；上转向箱体与下转向箱体内壁上中间部位有环形凹槽,沿环形凹槽周向开有长孔，输入轴轴承座靠近环形凹槽的一侧，轴承座滑块位于转向箱体内壁的环形凹槽内；转向箱端壁有圆形凸台卡在转向箱体两端，通过螺栓固连,电机位于转向箱端壁外侧中心部位；中间轴位于转向箱体内安装在转向箱端壁轴承安装座上；两个锥齿轮固定在中间轴两端，位于转向箱端壁内侧轴承安装座端部,输入轴端锥齿轮与中间轴一端锥齿轮啮合，输出轴端锥齿轮与中间轴另一端锥齿轮啮合,输出轴另一端穿过轴承座滑块上的轴承，与转向摇臂一端连接，转向摇臂另一端与电机输出轴固连。
2.根据权利要求1所述的方向可调节的传动转向装置，其特征在于:所述转向摇臂为L形板件结构，一端内侧固定有轴承座，另一端内侧的圆形凸台中心有盲孔。
3.根据权利要求1所述的方向可调节的传动转向装置，其特征在于:所述轴承座滑块为圆环带形,圆环带壁上固定有轴承座,轴承座滑块的宽度和上转向箱体与下转向箱体内环形凹槽宽度相同。
4.根据权利要求1所述的方向可调节的传动转向装置，其特征在于:所述上转向箱体与下转向箱体内壁环形凹槽上的周向长孔的长度为环形凹槽的1/2。
5.根据权利要求1所述的方向可调节的传动转向装置，其特征在于:所述中间轴为以轴心向两端对称分布有台阶的台阶轴；所述输入轴为一端部有凸台的台阶轴；所述输出轴为在轴杆2/3部位处设有凸台的台阶轴。
6.根据权利要求1所述的方向可调节的传动转向装置，其特征在于:所述锥齿轮为四个，其模数相同。
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