CN110541921A - 双流百向传动器 - Google Patents

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Abstract

本发明双流百向传动器，由双流变速传动器与百向合动器构成，具有特定的连接方式与传动路径，是行星排复合结构，是二自由度决定系统。双流变速传动器是已有成熟机械，具有传动输入端与周转输入端，百向合动器是单排锥齿轮单层星行星排结构，其运动特性方程为Nj3＝0.5*Nt3+0.5*Nq3，周转控制端为行星架j3，输出端为百向合动器行星轮，锥齿轮行星排轴为百向合动器轴，双流变速传动器与百向合动器之间的后端连接有两种连接模式。动力可以从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3。通过控制周转输入端转速Nz或者周转控制端转速Nj3的值，可以实现输出端轴向指向与百向合动器轴垂直的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。

Description

双流百向传动器
技术领域
本发明涉及一种行星排复合结构传动机械，具体为由一个双流变速传动器和一个百向合动器构成的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动器。
背景技术
输入轴与输出轴有夹角的转速传动称为变向传动，保持输出轴与输入轴夹角不变而输出轴360度周转的转速传动称为可周转变向传动。常用的有两种变向传动器：万向节传动器与锥齿轮变向传动器。万向节传动器的优点是改变转动方向夹角容易，缺点是输出轴与输入轴传动夹角越大，传动效率越低，一般最大传动夹角小于50度。锥齿轮变向传动器利用锥齿轮副实现变向传动，最大夹角没有限制。这两种传动器都会形成很大的支座转矩，支座转矩与传动的动力转矩相关，动力转矩越大，支座转矩越大；支座转矩还与传动夹角大小相关，夹角越大，支座转矩越大，夹角90度时，支座转矩最大。这两种变向传动都可以转动输出轴支座，使输出轴周转，形成可周转变向传动。在输出轴周转时，正转支座转矩与反转支座转矩完全不平衡。一般需要设置更大的周转控制转矩来操控周转,或者需要设置附加的平衡装置例如弹簧装置或电磁力装置提供附加转矩来抵消这种不平衡才能操控周转。
本发明提出新一类变向传动器，输出端轴向指向(输出轴)可以围绕百向合动器轴周转且周转可控，传动效率很高。这种传动方式我们称为百向传动，实施百向传动的传动器称为百向传动器。本发明的百向传动器在改变传动方向时，输出端轴向指向围绕输入轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩完全平衡，只需较小周转控制转矩即可操控周转。
发明内容
本发明是一种输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动器。具体由一个双流变速传动器和一个百向合动器构成。
行星排由两个中心轮(太阳轮或内齿圈)与带行星轮的行星架三个部件组成，三个部件的排列啮合结构关系决定其各运动方程(包括运动特性方程、太星方程、圈星方程)，决定其行星排种类。现有行星排按其运动特性方程可分为单层星行星排、双层星行星排，行星排三个部件为太阳轮t、行星架j、内齿圈q，行星架上的行星轮为x。设Zt为太阳轮齿数，Zq为内齿圈齿数，Nt为太阳轮转速,Nq为内齿圈转速,Nj为行星架转速，Nx为行星轮转速，定义普通圆柱齿轮行星排、锥齿轮行星排的特性参数a＝Zq/Zt，太星参数b＝Zt/Zx，圈星参数c＝Zq/Zx；定义变线速行星排的特性参数a＝(Zq*Zxt)/(Zt*Zxq)，太星参数b＝Zt/Zxt，圈星参数c＝Zq/Zxq。其中变线速行星轮上有两套齿轮，与内齿圈q线速度相同的一套齿轮齿数为Zxq转速为Nxq、与太阳轮t线速度相同的另一套齿轮齿数为Zxt转速为Nxt。定义所有单层星行星排的运动特性方程为：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，定义所有双层星行星排的运动特性方程为：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0。定义锥齿轮单层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq-c*Nq-(1-c)*Nj＝0。定义结构形式六的变线速双层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。太星方程、圈星方程可以用于计算行星轮的转速。
本发明所述双流变速传动器是两个行星排组成的行星排复合结构，结构特征是两个行星排具有相同特性参数，是特性参数相同的两个变线速双层星行星排。设置两个输入端、两个输出端。输入端后均设置分动器，通过分动器各自连接两个行星排的同一种部件。其中一个输入端称为反向输入端，从反向输入端输入转速，通过分动器分动出转速大小相同旋转方向相反的两个反向转速，分别连接到两个行星排的同一种部件，例如分别连接到两个行星排的两个行星架。另一个输入端称为同向输入端，从同向输入端输入转速，通过分动器分动出转速大小相同旋转方向相同的两个同向转速，分别连接到两个行星排的相同的另一种部件，例如分别连接到两个行星排的两个太阳轮。设同向输入端转速为Ns1，反向输入端转速为Ns2。输入端转速与行星排部件转速之间的比例称为前端传动比，例如反向输入端转速与行星架转速之间的比例称为反向输入端/行星架传动比。以两个行星排的第三种部件分别作为双流变速传动器的两个输出端向外输出转速。当在同向输入端输入转速时，两个输出端输出方向相同的两个同向转速；当在反向输入端输入转速时，两个输出端输出旋转方向相反的两个反向转速。两个输入端转速互不干涉，其传动到两个输出端的转速可以分别在两个输出端叠加，当在同向输入端、反向输入端同时输入转速时，两个输入端各自传动出同向转速与反向转速在两个输出端各自叠加成为两个输出端转速。采用变线速双层星行星排的双流变速传动器参见图1、图2。图1、图2中的1表示反向输入端，2表示同向输入端，3表示太阳轮(或相当于太阳轮的一个中心轮)，4表示行星架，5表示内齿圈(或相当于内齿圈的另一个中心轮)，3、4、5所示三个部件组成的就是变线速双层星行星排，两个行星排的两个内齿圈分别作为双流变速传动器的输出端。双流变速传动器是已有的成熟的传动机械，常用于履带车辆的动力传动，可以方便地控制履带车辆行进和转向，又称为双流波箱。用于本发明的双流变速传动器中的两个普通圆柱齿轮行星排已经替换为两个变线速双层星行星排。当采用两个单层星行星排时，双流变速传动器中的两个行星排的运动特性方程为(1+a)*NA1＝a*NB1+NC1与(1+a)*NA2＝a*NB2+NC2,或者是(1+a)*Nj1＝a*Nq1+Nt1与(1+a)*Nj2＝a*Nq2+Nt2，两个输入端通过分动器分别连接到两个太阳轮及两个内齿圈，两个行星架作为两个输出端。大多数履带车辆的双流变速传动器采用两个普通圆柱齿轮行星排时，两个行星排的运动特性方程即是如此。当双流变速传动器采用两个双层星行星排时，其两个行星排的运动特性方程为a*NA1＝(a-1)*NB1+NC1与a*NA2＝(a-1)*NB2+NC2,或者是a*Nq1＝(a-1)*Nj1+Nt1与a*Nq2＝(a-1)*Nj2+Nt2，两个输入端通过分动器分别连接到两个太阳轮及两个行星架，两个内齿圈作为两个输出端。如图1、图2，采用两个变线速双层星行星排的双流变速传动器的两个行星排的运动特性方程即是如此。
双流变速传动器中的两个行星排可以是变线速双层星行星排、变线速单层星行星排、普通圆柱齿轮单层星行星排、普通圆柱齿轮双层星行星排。在本发明中，双流变速传动器负责转速的输入与分动、叠加，优先采用变线速双层星行星排以提高传动效率。也可以采用普通圆柱齿轮单层星行星排双流变速传动器，图3中双流变速传动器的3、4、5所示部件组成的就是普通圆柱齿轮单层星行星排。
本发明所述百向合动器是单排行星排，其行星排轴就是百向合动器轴，行星排采用锥齿轮单层星行星排，其运动特性方程整理变形后为百向合动器方程Nj3＝0.5*Nt3+0.5*Nq3。百向合动器行星排三个部件分别是j3、t3、q3，三个部件的转速分别是Nj3、Nt3、Nq3。j3是锥齿轮行星排的行星架，以Nj3对应的行星架j3作为周转控制端。t3、q3是锥齿轮行星排的两个中心轮，以t3、q3作为百向合动器的输入端，通过后端连接机械分别连接双流变速传动器的两个输出端。锥齿轮行星排的轴线就是百向合动器轴的轴线。在行星架上可以设置一组或多组行星轮，以其中一个或两个行星轮作为百向合动器输出端，这也是整个双流百向传动器的输出端，输出转速为行星轮的自转转速Nx3。以一个行星轮作为输出端，称为单路输出端，参见图1、图3中的9所标示。以两个行星轮为输出端，称为双路输出端，参见图2中的9所标示。
通过连接机械，使双流变速传动器的两个输出端分别与百向合动器的两个输入端连接，这些连接机械称为后端连接，设后端连接的传动比绝对值为n。后端连接有两种连接模式：连接模式一，两个后端连接的传动比同为n或同为-n，即原本相互同向的两个转速连接后保持相互同向，原本相互反向的两个转速连接后保持相互反向。例如图1中的两个后端连接。连接模式二，两个后端连接的传动比一个为n，另一个为-n，即原本相互同向的两个转速连接后转变为相互反向，原本相互反向的两个转速连接后转变为相互同向。例如图2中的两个后端连接。
后端连接采用连接模式一的双流百向传动器，从双流变速传动器反向输入端1输入的转速Ns1，经双流变速传动器分动，传动到百向合动器轴后，分别成为两个中心轮上的转速绝对值相同旋转方向相同的两个转速，在Ns2确定的条件下导致百向合动器的行星架公转周转。反向输入端1是双流百向传动器的周转输入端，可以称为z，其转速称为Nz。从双流变速传动器同向输入端2输入的转速Ns2，经双流变速传动器分动，传动到百向合动器轴后，分别成为两个中心轮上的转速绝对值相同旋转方向相反的两个转速，在Ns1确定的条件下导致百向合动器的行星轮自转。同向输入端2是双流百向传动器的传动输入端,可以称为c，其转速称为Nc。在图1中，为避免与反向输入端1的冲突，同向输入端2采用旁轴齿轮输入的方式。
后端连接采用连接模式二的双流百向传动器，从双流变速传动器同向输入端2输入的转速Ns2，经双流变速传动器分动，传动到百向合动器轴后，分别成为两个中心轮上的转速绝对值相同旋转方向相同的两个转速，在Ns1确定的条件下导致百向合动器行星架公转周转。同向输入端2是双流百向传动器的周转输入端，可以称为z，其转速称为Nz。从双流变速传动器反向输入端1输入的转速Ns1，经双流变速传动器分动，传动到百向合动器轴后，分别成为两个中心轮上的转速绝对值相同旋转方向相反的两个转速，在Ns2确定的条件下导致百向合动器的行星轮自转。反向输入端1是双流百向传动器的传动输入端，可以称为c，其转速称为Nc。
由双流变速传动器和百向合动器组成的本发明双流百向传动器，是行星排复合结构，是二自由度决定系统，当系统中任意两个旋转构件的转速确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定。使周转控制端处于自由状态。当传动输入端、周转输入端这两个旋转构件的转速Nc、Nz确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，输出端行星轮自转转速Nx3也被决定。双流变速传动器的两个运动特性方程与百向合动器锥齿轮单层星行星排的各运动方程可以组成方程组，以转速Nc、转速Nz的确定值，以两个前端连接传动比值、两个后端连接传动比值为条件解方程组，可以得到双流百向传动器中每一个旋转构件的转速，包括Nx3。输入Nc，动力可以从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3，控制Nc就控制了Nx3。这时输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩完全平衡，无周转转矩差。在周转控制端自由的条件下，只需要从Nz输入较小的周转控制转矩即可实现百向传动的周转操控。通过控制Nz值，可以控制百向合动器行星排的行星架按需要的转速与方向围绕百向合动器轴周转，周转转速与Nz成正比，即百向合动器锥齿轮单层星行星排的行星轮输出端指向(输出端轴向指向)垂直于百向合动器轴围绕百向合动器轴受控制地周转。当后端连接距离较长时，这种对周转的操控就是远距离操控。实现了输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。
使周转输入端处于自由状态。当传动输入端、周转控制端这两个旋转构件的转速Nc、Nj3确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，输出端行星轮自转转速Nx3也被决定。双流变速传动器的两个运动特性方程与百向合动器锥齿轮单层星行星排的各运动方程可以组成方程组，以转速Nc、转速Nj3的确定值，两个前端连接传动比值、两个后端连接传动比值为条件解方程组，也可以得到双流百向传动器中每一个旋转构件的转速，包括Nx3。输入Nc，动力可以从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3。这时输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩完全平衡，无周转转矩差。只需要从Nj3输入较小的周转控制转矩即可实现百向传动的周转操控。通过控制Nj3的值，可以控制百向合动器行星排的行星架按需要的转速与方向围绕百向合动器轴周转，周转转速即Nj3，即百向合动器锥齿轮单层星行星排的行星轮输出端指向(输出端轴向指向)垂直于百向合动器轴围绕百向合动器轴受控制地周转。实现了输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。
本发明所述圆柱齿轮可以是直齿、斜齿、人字齿等，锥齿轮可以是直齿、曲齿等。齿轮可以是各种齿形。
本发明可用于飞行器的可倾转旋翼、直升机的输出端轴向指向可变向尾桨、轮船的输出端轴向指向可变向螺旋桨推进器等的百向传动。可作为单旋翼、共轴反转双旋翼、单螺旋桨、共轴反转双螺旋桨的百向传动器。可用于机床、机器人的传动。
本发明可以与其他机械组合使用，两套百向传动器组合串联使用就可以形成一种可控制输出端轴向指向任意变化的万向传动器。
本发明双流百向传动器的有益之处在于，提出了由双流变速传动器和百向合动器组成的二自由度决定系统的行星排复合结构作为本发明的结构。提出了双流变速传动器与百向合动器之间的连接模式。提出了在动力从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3的传动过程中，通过控制周转输入端的转速Nz或者控制周转控制端的周转转速Nj3来控制输出端轴向指向周转，实现输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动的方法。
本发明提出，只要在传动机械中采用了由双流变速传动器和百向合动器组成的结构，在动力从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3的传动过程中，通过控制周转输入端的转速Nz或者控制周转控制端的周转转速Nj3来控制输出端轴向指向周转，实现输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动的传动器，均应属于本发明的保护范围。
附图说明
图1为本发明双流百向传动器的一种示意图。反向输入端1，同向输入端2，太阳轮(一个中心轮)3，行星架4，内齿圈(另一个中心轮)5，百向合动器一个中心轮6，百向合动器另一个中心轮7，周转控制端8，输出端9。其中3、4、5所示部件组成的是变线速双层星行星排。其中后端连接为连接模式一。6、7、8、9所示部件组成的百向合动器采用锥齿轮单层星行星排，百向合动器中9所示部件为单路输出端。
图2为本发明双流百向传动器的另一种示意图，也是本发明实施例1示意图。反向输入端1，同向输入端2，太阳轮(一个中心轮)3，行星架4，内齿圈(另一个中心轮)5，百向合动器一个中心轮6，百向合动器另一个中心轮7，周转控制端8，输出端9。其中3、4、5所示部件组成的是变线速双层星行星排。其中后端连接为连接模式二。6、7、8、9所示部件组成的百向合动器采用锥齿轮单层星行星排，百向合动器中9所示部件为双路输出端。
图3为本发明双流百向传动器的再一种示意图。反向输入端1，同向输入端2，太阳轮3，行星架4，内齿圈5，百向合动器一个中心轮6，百向合动器另一个中心轮7，周转控制端8，输出端9。其中3、4、5所示部件组成的是普通圆柱齿轮单层星行星排。其中后端连接为连接模式一。6、7、8、9所示部件组成的百向合动器采用锥齿轮单层星行星排，百向合动器中9所示部件为单路输出端。
各图中各行星排以全幅结构简图示意。各图中各部件只示意结构关系，未反映真实尺寸。
具体实施方式
实施例1：本发明双流百向传动器实施例1，参见图2。其双流变速传动器采用变线速双层星行星排，两个行星排的运动特性方程为2*Nq1＝(2-1)*Nj1-Nt1与2*Nq2＝(2-1)*Nj2-Nt2。设置前端传动中的传动输入端/太阳轮1的传动比为1.0、传动输入端/太阳轮2的传动比为-1.0，设置前端传动中的周转输入端/行星架1的传动比为1.0、周转输入端/行星架2的传动比为1.0。取变线速行星排的太阳轮齿轮齿数为20，变线速行星轮的两套齿轮中与之线速度相同的一侧齿轮齿数为30，变线速行星排的内齿圈齿轮齿数为24，变线速行星轮的两套齿轮中与之线速度相同的另一侧齿轮齿数为18。这两个变线速双层星行星排的变线速行星轮上的两套齿轮模数不同，两个行星排的特性参数a均为2.0。
其百向合动器采用锥齿轮单层星行星排，其运动特性方程为Nt3+Nq3-2*Nj3＝0，整理变形后即NA3＝0.5*NB3+(1-0.5)*NC3，行星架j3作为周转控制端。取锥齿轮单层星行星排的两个中心轮t3、q3齿轮齿数均为20，在行星架上均布设两组行星轮，行星轮齿轮齿数均为20，以共轴而旋转方向相反的两个行星轮为双路输出端,行星轮轴即输出端轴向指向，输出端轴向指向与输入轴呈90度夹角，输出转速为行星轮自转转速Nx3。该锥齿轮单层星行星排的特性参数为1.0，百向合动器轴为锥齿轮行星排轴。百向合动器运动方程中的m＝0.5。
本实施例1的后端连接采用连接模式二。两个后端连接传动比分别设置为1.0与-1.0。反向输入端2为周转输入端，同向输入端1为传动输入端。
当传动输入端转速Nc确定，周转输入端Nz自由，周转控制端转速Nj3确定为零时，输出端转速等于输入端转速：Nx3＝Nc。输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角定向传动，输出端轴向指向不围绕百向合动器轴周转。保持传动输入端转速Nc，Nx3＝Nc。以很小的周转控制转矩调节周转控制端转速Nj3确定不为零时，输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角传动，同时输出端轴向指向按Nj3的转速围绕百向合动器轴周转，实现百向传动的周转操控。对周转控制端的周转操控与从传动输入端Nc到输出端Nx3的百向传动的转速互不影响互不干涉。本实施例1的双路输出端的输出转速绝对值相同旋转方向相反，可用于给共轴反转双螺旋桨(或共轴反转双旋翼)传动，可以通过调节周转控制端的周转转速Nj3控制这套双螺旋桨(或双旋翼)的指向实现百向传动的周转操控。
当传动输入端转速Nc确定，周转控制端Nj3自由，周转输入端转速Nz确定为零时，输出端转速等于输入端转速：Nx3＝Nc。输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角定向传动，输出端轴向指向不围绕百向合动器轴周转。保持传动输入端转速Nc，Nx3＝Nc。以很小的周转转矩调节周转输入端转速Nz确定不为零时，输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角传动，同时输出端轴向指向按Nz的转速围绕百向合动器轴周转，实现百向传动的周转操控。对周转输入端的周转操控与从传动输入端Nc到输出端Nx3的百向传动的转速互不影响互不干涉。本实施例1的双路输出端的输出转速绝对值相同旋转方向相反，可用于给共轴反转双螺旋桨(或共轴反转双旋翼)传动，可以通过调节周转输入端的转速Nz控制这套双螺旋桨(或双旋翼)的轴向指向实现百向传动的周转操控。
需要时，本实施例1的输出端可以省略一路输出端成为单路输出端。本实施例1可用于飞行器的可倾转旋翼、直升机的输出端轴向指向可变向尾桨、轮船的输出端轴向指向可变向螺旋桨推进器等的百向传动。可作为单旋翼、共轴反转双旋翼、单螺旋桨、共轴反转双螺旋桨的百向传动器。可用于机床、机器人的传动。
上述实施例仅为本发明的部分实施方式。

Claims (2)

1.双流百向传动器，由双流变速传动器与百向合动器构成，具有特定的连接方式与传动路径，设置一个反向输入端通过分动器使输入端转速分动为两个转速相同旋转方向相反的转速传动到双流变速传动器的行星排部件，设置一个同向输入端通过分动器使输入端转速分动为两个转速相同旋转方向相同的转速传动到双流变速传动器的行星排另一种部件，从反向输入端、同向输入端到双流变速传动器的行星排两种部件的连接称为前端连接，所述双流变速传动器的两个行星排可以采用变线速双层星行星排或普通圆柱齿轮单层星行星排，当双流变速传动器采用两个双层星行星排时，其两个行星排的运动特性方程为a*Nq1＝(a-1)*Nj1+Nt1与a*Nq2＝(a-1)*Nj2+Nt2，两个输入端通过分动器分别连接到两个行星排的两个太阳轮及两个行星架，两个行星排的两个内齿圈作为两个输出端，当采用两个单层星行星排时，双流变速传动器中的两个行星排的运动特性方程为(1+a)*Nj1＝a*Nq1+Nt1与(1+a)*Nj2＝a*Nq2+Nt2，两个输入端通过分动器分别连接到两个行星排的两个太阳轮及两个内齿圈，两个行星排的两个行星架作为两个输出端，所述百向合动器是单排锥齿轮单层星行星排，其行星排轴就是百向合动器轴，其运动特性方程在整理变形后的形式是Nj3＝0.5*Nt3+0.5*Nq3，Nj3对应的行星架j3作为周转控制端，以太阳轮t3、内齿圈q3作为百向合动器的输入端分别连接双流变速传动器的两个输出端，双流变速传动器两个输出端与百向合动器两个输入端之间的两个连接称为后端连接，在百向合动器行星架上可以设置一组或多组行星轮，以其中一个或两个行星轮作为百向合动器输出端，这也是整个双流百向传动器的输出端，输出转速为行星轮的自转转速Nx3，以一个行星轮作为输出端，称为单路输出端，以共轴反转的两个行星轮为输出端，称为双路输出端，设后端连接的传动比绝对值为n，所述后端连接有两种模式，连接模式一：两个后端连接的传动比同为n或同为-n，连接模式二：两个后端连接的传动比一个为n，另一个为-n，后端连接采用连接模式一的双流百向传动器，反向输入端是双流百向传动器的周转输入端，可以称为z，其转速称为Nz，同向输入端是双流百向传动器的传动输入端,可以称为c，其转速称为Nc，后端连接采用连接模式二的双流百向传动器，同向输入端是双流百向传动器的周转输入端，可以称为z，其转速称为Nz，反向输入端是双流百向传动器的传动输入端，可以称为c，其转速称为Nc。
2.如权利要求1所述的双流百向传动器，是行星排复合结构，是二自由度决定系统，使周转控制端处于自由状态，当传动输入端、周转输入端这两个旋转构件的转速Nc、Nz确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，输出端行星轮自转转速Nx3也被决定，输入Nc，动力可以从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3，通过控制Nz值，可以操控百向合动器锥齿轮单层星行星排的行星轮输出端轴向指向垂直于百向合动器轴围绕百向合动器轴受控制地周转，周转转速与Nz成正比，实现了输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动，使周转输入端处于自由状态，当传动输入端、周转控制端这两个旋转构件的转速Nc、Nj3确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，输出端行星轮自转转速Nx3也被决定，输入Nc，动力可以从传动输入端转速Nc传动到输出端自转转速Nx3，通过控制Nj3的值，可以操控百向合动器锥齿轮单层星行星排的行星轮输出端轴向指向垂直于百向合动器轴围绕百向合动器轴受控制地周转，周转转速即Nj3，实现了输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112555365A (zh) * 2020-11-12 2021-03-26 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 一种用于双发直升机旋翼无级变速系统及方法
CN113070902A (zh) * 2021-04-08 2021-07-06 合肥工业大学 一种三轴转动的机器人关节
WO2021208775A1 (zh) * 2020-04-17 2021-10-21 罗灿 双折周向传动器

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87102535A (zh) * 1987-03-31 1988-10-12 王成忠 差动式自动无级变速器
JPH07243501A (ja) * 1994-03-03 1995-09-19 Ichiro Sato 回転駆動力伝達装置
CN2741948Y (zh) * 2004-05-24 2005-11-23 孔凡华 交流起重机调速的控制装置
JP4891241B2 (ja) * 2004-07-30 2012-03-07 リカード ユーケイ リミテッド 可変トルク分配装置
JP2006046468A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Aisin Aw Co Ltd 無段変速機
US7632204B2 (en) * 2005-10-27 2009-12-15 Lovell Engineering, Llc Transfer case with low gear ratio
JP5230979B2 (ja) * 2006-08-28 2013-07-10 Ｎｔｎ株式会社 駆動力正逆切替装置
CN101776136A (zh) * 2009-01-09 2010-07-14 李立祥 一种行星齿轮无级变速装置
US8585530B2 (en) * 2009-08-26 2013-11-19 National Sun Yat-Sen University Of Kaohsiung Independently controllable transmission mechanism
CN102582685B (zh) * 2012-02-28 2014-08-13 河南科技大学 一种用于履带车辆的无级转向系统
CN103016655A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 大连理工大学 一种机电液复合式隧道掘进机主驱动系统
CN104675951B (zh) * 2015-02-11 2017-02-01 吉林大学 带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器
JP2016191416A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 本田技研工業株式会社 車両用動力伝達装置
CN206111987U (zh) * 2016-10-09 2017-04-19 吉林大学 一种双离合器行星式电动差速器
CN107061682B (zh) * 2017-04-21 2023-04-21 吉林大学 一种带有转矩定向分配功能的电动差速器
CN107387671A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 罗灿 双输入行星排减速器
CN107606074A (zh) * 2017-07-25 2018-01-19 罗灿 解放可变连接行星排变速器
CN107448557A (zh) * 2017-07-25 2017-12-08 罗灿 多排分母相减性减速器
CN107448567A (zh) * 2017-07-26 2017-12-08 罗灿 三排星连接单锁六控变速器
CN107366720A (zh) * 2017-07-26 2017-11-21 罗灿 三排星连接三锁变速器
CN107387685A (zh) * 2017-07-26 2017-11-24 罗灿 三排星连接单锁七控变速器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021208775A1 (zh) * 2020-04-17 2021-10-21 罗灿 双折周向传动器
CN112555365A (zh) * 2020-11-12 2021-03-26 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 一种用于双发直升机旋翼无级变速系统及方法
CN112555365B (zh) * 2020-11-12 2023-11-24 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 一种用于双发直升机旋翼无级变速系统及方法
CN113070902A (zh) * 2021-04-08 2021-07-06 合肥工业大学 一种三轴转动的机器人关节
CN113070902B (zh) * 2021-04-08 2022-09-16 合肥工业大学 一种三轴转动的机器人关节

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