CN116247872B - 一种单电机控制双轴的机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单电机控制双轴的机构及方法，其包括：齿轮组、电机、第一转轴和第二转轴，齿轮组设置有啮合连接的主动齿轮和过渡齿轮，电机的输出端连接于主动齿轮，第一转轴上套设有第一摩擦组件，第二转轴上套设有第二摩擦组件，过渡齿轮的一侧安装有拨叉组件，拨叉组件上设置有双向磁铁，本发明通过设置拨叉组件，当电机工作时，主动齿轮带动过渡齿轮、第一摩擦组件或者第二摩擦组件旋转，从而带动第一转轴或者第二转轴转动，第一转轴转动时第二转轴停止，第二转轴转动时第一转轴停止，从而实现一个电机独立控制两根轴旋转，动力传输平稳，控制简单，执行元件少，整套系统集成在一个小空间，结构小型化。

Description

一种单电机控制双轴的机构及方法

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，特别是涉及一种单电机控制双轴的机构及方法。

背景技术

对于单电机独立控制多轴运动，现有技术大多数采用多套电磁离合器，或者复杂的传动系统，比如齿轮，同步带等，机械结构复杂，体积比较庞大，需要控制的执行元件较多，经济性差。

发明内容

为解决现有的单电机独立控制多轴运动需要控制的执行元件较多，经济性差的问题，本发明提供一种单电机控制双轴的机构及方法。

为实现本发明目的提供的一种单电机控制双轴的机构及方法，其机构包括：齿轮组、电机、第一转轴和第二转轴；齿轮组设置有啮合连接的主动齿轮和过渡齿轮，电机的输出连接于主动齿轮；第一转轴和第二转轴的一端均通过连接轴承安装在机座上，第一转轴的另一端与第二转轴的另一端正对设置，且均穿设于过渡齿轮；第一转轴上套设有第一摩擦组件，第二转轴上套设有第二摩擦组件，过渡齿轮设置在第一摩擦组件和第二摩擦组件之间；过渡齿轮的一侧安装有拨叉组件，拨叉组件上设置有双向磁铁，以驱动过渡齿轮沿着主动齿轮的轴向移动。

在本申请的一些实施例中，第一转轴和第二转轴同轴设置，且第一转轴和第二转轴的连接处套设有滑动轴承。

在本申请的一些实施例中，第一摩擦组件一侧连接有第一限位组件，第二摩擦组件的一侧连接有第二限位组件，以对第一摩擦组件和第二摩擦组件进行限位。

在本申请的一些实施例中，第一限位组件和第二限位组件均设置有抱箍、碟簧和弹簧，抱箍、碟簧和弹簧依次连接。

在本申请的一些实施例中，第一摩擦组件包括：第一摩擦片、第二摩擦片和第一刹车片毂，第一刹车片毂套设在第一转轴上，第一摩擦片可拆卸的连接于第一刹车片毂，第二摩擦片套设在第一转轴上，且第一摩擦片和第二摩擦片接触连接。

在本申请的一些实施例中，第二摩擦组件包括：第三摩擦片、第四摩擦片和第二刹车片毂，第二刹车片毂套设在第二转轴上，第三摩擦片可拆卸的连接于第二刹车片毂，第四摩擦片套设在第二转轴上，且第三摩擦片和第四摩擦片接触连接。

在本申请的一些实施例中，过渡齿轮的外侧开设有环状凹槽，拨叉组件安装在环状凹槽内。

在本申请的一些实施例中，主动齿轮轴向的长度大于过渡齿轮的齿轮部的轴向长度。

在本申请的一些实施例中，电机通过螺栓固定安装在机座上。

在本申请的一些实施例中，还提供了一种单电机控制双轴的方法，包括：

S1、电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动过渡齿轮转动，双向电磁铁正向通电，通过拨叉组件带动过渡齿轮沿主动齿轮轴向的一侧移动，过渡齿轮上的第一摩擦片与第二摩擦片连接后，第一转轴转动；

S2、电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动过渡齿轮转动，双向电磁铁反向通电，通过拨叉组件带动过渡齿轮沿主动齿轮轴向的另一侧移动，过渡齿轮上的第三摩擦片与第四摩擦片连接后，第二转轴转动。

在本申请的一些实施例中，模组总成还包括：采样板组件，采样板组件固定连接于上盖，且采样板组件的两侧卡合连接于侧板。

本发明的有益效果：

本发明通过设置拨叉组件，当电机工作时，主动齿轮带动过渡齿轮、第一摩擦组件或者第二摩擦组件旋转，从而带动第一转轴或者第二转轴转动，第一转轴转动时第二转轴停止，第二转轴转动时第一转轴停止，从而实现一个电机独立控制两根轴旋转，动力传输平稳，控制简单，执行元件少，整套系统集成在一个小空间，结构小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一种单电机控制双轴的机构的结构示意图之一；

图2是本发明实施例一种单电机控制双轴的机构的结构示意图之二；

图3是本发明实施例一种单电机控制双轴的机构的拨叉组件未通电时的结构示意图；

图4是本发明实施例一种单电机控制双轴的机构的拨叉组件正向通电时的结构示意图；

图5是本发明实施例一种单电机控制双轴的机构的拨叉组件反向通电时的结构示意图。

附图标记：

100、机座；110、第一转轴；120、第二转轴；130、电机；140、连接轴承；150、滑动轴承；200、齿轮组；210、过渡齿轮；211、拨叉组件；212、双向磁铁；220、主动齿轮；300、第一摩擦组件；310、第一摩擦片；320、第二摩擦片；330、第一刹车毂；400、第二摩擦组件；410、第三摩擦片；420、第四摩擦片；430、第二刹车毂；500、第一限位组件；600、第二限位组件；700、抱箍；800、碟簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-5所示，根据本申请的一些实施例中的一种单电机130控制双轴的机构及方法，其机构包括：齿轮组200、电机130、第一转轴110和第二转轴120。

具体的，电机130通过螺栓固定安装在机座100上，齿轮组200设置有啮合连接的主动齿轮220和过渡齿轮210，电机130的输出端连接于主动齿轮220；第一转轴110和第二转轴120的一端均通过连接轴承140安装在机座100上，第一转轴110的另一端与第二转轴120的另一端正对设置，且均穿设于过渡齿轮210；第一转轴110上套设有第一摩擦组件300，第二转轴120上套设有第二摩擦组件400，过渡齿轮210设置在第一摩擦组件300和第二摩擦组件400之间。

更为具体的是，本申请的第一转轴110和第二转轴120同轴设置，第一转轴110的另一端和第二转轴120的另一端之间的距离为至少2毫米，且第一转轴110和第二转轴120的连接处套设有滑动轴承150，滑动轴承150可沿第一转轴110和第二转轴120轴向滑动，也可作为过渡齿轮210旋转的支点。

需要说明的是，本申请的主动齿轮220轴向的长度大于过渡齿轮210的齿轮部的轴向长度，即主动齿轮220的齿宽大于过渡齿轮210的齿宽，从而过渡齿轮210既可以与主动齿轮220正常啮合，也可以沿齿宽方向滑动。

在本申请的一些实施例中，过渡齿轮210的一侧安装有拨叉组件211。

另外，本申请的过渡齿轮210的外侧开设有环状凹槽，拨叉组件211安装在环状凹槽内。

具体的，本申请的拨叉组件211上设置有双向磁铁212，以驱动过渡齿轮210沿着主动齿轮220的轴向移动。

基于上述实施例，本申请的双向磁铁212未通电时，在中位，上电时，在左位，反向通电，在右位。

在本申请的一些实施例中，第一摩擦组件300一侧连接有第一限位组件500，第二摩擦组件400的一侧连接有第二限位组件600，以对第一摩擦组件300和第二摩擦组件400进行限位，同时吸收双向磁铁212工作带来的冲击力。

其中，本申请的第一限位组件500和第二限位组件600均设置有抱箍700、碟簧800和弹簧，抱箍700、碟簧800和弹簧依次连接。

在本申请的一些实施例中，本申请的第一摩擦组件300包括：第一摩擦片310、第二摩擦片320和第一刹车片毂330。

具体的，第一刹车片毂330套设在第一转轴110上，第一摩擦片310可拆卸的连接于第一刹车片毂330，第二摩擦片320套设在第一转轴110上，且第一摩擦片310和第二摩擦片320接触连接。

在本申请的一些实施例中，本申请的第二摩擦组件400包括：第三摩擦片410、第四摩擦片420和第二刹车片毂430。

具体的，第二刹车片毂430套设在第二转轴120上，第三摩擦片410可拆卸的连接于第二刹车片毂430，第四摩擦片420套设在第二转轴120上，且第三摩擦片410和第四摩擦片420接触连接。

基于上述实施例，一种单电机130控制双轴的方法，包括：

S1、电机130驱动主动齿轮220转动，主动齿轮220带动过渡齿轮210转动，双向磁铁212正向通电，通过拨叉组件211带动过渡齿轮210沿主动齿轮220轴向的一侧移动，过渡齿轮210上的第一摩擦片310与第二摩擦片320连接后，第一转轴110转动；

S2、电机130驱动主动齿轮220转动，主动齿轮220带动过渡齿轮210转动，双向磁铁212反向通电，通过拨叉组件211带动过渡齿轮210沿主动齿轮220轴向的另一侧移动，过渡齿轮210上的第三摩擦片410与第四摩擦片420连接后，第二转轴120转动。

综上，本发明通过设置拨叉组件211，当电机130工作时，主动齿轮220带动过渡齿轮210、第一摩擦组件300或者第二摩擦组件400旋转，从而带动第一转轴110或者第二转轴120转动，第一转轴110转动时第二转轴120停止，第二转轴120转动时第一转轴110停止，从而实现一个电机130独立控制两根轴旋转，动力传输平稳，控制简单，执行元件少，整套系统集成在一个小空间，结构小型化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域普通技术人员可以理解：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，包括：

齿轮组、电机、第一转轴和第二转轴；

所述齿轮组设置有啮合连接的主动齿轮和过渡齿轮，所述电机的输出端连接于所述主动齿轮；

所述第一转轴和所述第二转轴的一端均通过连接轴承安装在机座上，所述第一转轴的另一端与所述第二转轴的另一端正对设置，且均穿设于所述过渡齿轮；

所述第一转轴上套设有第一摩擦组件，所述第二转轴上套设有第二摩擦组件，所述过渡齿轮设置在所述第一摩擦组件和所述第二摩擦组件之间；

所述过渡齿轮的一侧安装有拨叉组件，所述拨叉组件上设置有双向电磁铁，以驱动所述过渡齿轮沿着所述主动齿轮的轴向移动；

所述第一摩擦组件包括：第一摩擦片、第二摩擦片和第一刹车片毂，所述第一刹车片毂套设在所述第一转轴上，所述第一摩擦片可拆卸的连接于所述第一刹车片毂，所述第二摩擦片套设在所述第一转轴上，且所述第一摩擦片和所述第二摩擦片接触连接；

所述第二摩擦组件包括：第三摩擦片、第四摩擦片和第二刹车片毂，所述第二刹车片毂套设在所述第二转轴上，所述第三摩擦片可拆卸的连接于所述第二刹车片毂，所述第四摩擦片套设在所述第二转轴上，且所述第三摩擦片和所述第四摩擦片接触连接；

所述双向电磁铁正向通电，通过所述拨叉组件带动所述过渡齿轮沿所述主动齿轮轴向的一侧移动，所述过渡齿轮上的所述第一摩擦片与所述第二摩擦片连接后，所述第一转轴转动；

所述双向电磁铁反向通电，通过所述拨叉组件带动所述过渡齿轮沿所述主动齿轮轴向的另一侧移动，所述过渡齿轮上的所述第三摩擦片与所述第四摩擦片连接后，所述第二转轴转动；

所述第一转轴转动时，所述第二转轴停止，所述第二转轴转动时，所述第一转轴停止。

2.如权利要求1所述的一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，所述第一转轴和所述第二转轴同轴设置，且所述第一转轴和所述第二转轴的连接处套设有滑动轴承。

3.如权利要求1所述的一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，所述第一摩擦组件一侧连接有第一限位组件，所述第二摩擦组件的一侧连接有第二限位组件，以对所述第一摩擦组件和所述第二摩擦组件进行限位。

4.如权利要求3所述的一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，所述第一限位组件和所述第二限位组件均设置有抱箍、碟簧和弹簧，所述抱箍、所述碟簧和所述弹簧依次连接。

5.如权利要求1所述的一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，所述过渡齿轮的外侧开设有环状凹槽，所述拨叉组件安装在所述环状凹槽内。

6.如权利要求1所述的一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，所述主动齿轮轴向的长度大于所述过渡齿轮的齿轮部的轴向长度。

7.如权利要求1所述的一种单电机控制双轴的机构，其特征在于，所述电机通过螺栓固定安装在所述机座上。

8.一种采用权利要求1至7任一项所述的单电机控制双轴的机构控制双轴的方法，其特征在于，包括：

S1、所述电机驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮带动所述过渡齿轮转动，双向电磁铁正向通电，通过所述拨叉组件带动所述过渡齿轮沿所述主动齿轮轴向的一侧移动，所述过渡齿轮上的所述第一摩擦片与所述第二摩擦片连接后，所述第一转轴转动；

S2、所述电机驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮带动所述过渡齿轮转动，所述双向电磁铁反向通电，通过所述拨叉组件带动所述过渡齿轮沿所述主动齿轮轴向的另一侧移动，所述过渡齿轮上的所述第三摩擦片与所述第四摩擦片连接后，所述第二转轴转动。