专利名称：蜗杆传动式多轴传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蜗杆传动式多轴传动机构，是用于多轴传动的机械设备，属于机械工程领域。
背景技术：
机械传动机构通常用一轴输入一轴输出。为了提高工作效率，降低成本，往往需要一轴输入多轴输出。多点成形装置的基本体群调形就需要调整数十、数百乃至数千个轴，如果每个基本体都设有动力驱动与减速装置，其调整机构结构庞大，且在多数情况下受空间限制很难实现。
发明内容
本发明的目的在于改变传统的传动机构一轴输入一轴输出的不足，提供一种蜗杆传动式多轴传动机构。
本发明的上述目的是这样实现的，结合
如下。
蜗杆传动式多轴传动机构由蜗杆、离合器、蜗轮、输出轴组成，所述的蜗杆采用加长的圆柱蜗杆1；针对一个蜗杆1至少布置一排多个蜗轮，每个蜗轮都装有输出轴5，蜗杆1通过离合器2控制与蜗轮啮合或分离；改变蜗杆1的转动方向可以改变输出轴5的转动方向。
所说的每个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转；每个蜗轮都通过一个离合器2与输出轴5相联接，该离合器2控制蜗轮与蜗杆啮合或分离；一个蜗杆1可随时与任意一个或多个蜗轮啮合，改变蜗杆的转动方向可以改变输出轴5的转动方向。
所说的每个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转；每个蜗轮都带有一个离合器2；所说的离合器2可使蜗轮与蜗杆1啮合或分离，还可使蜗轮输出轴5与执行机构输入轴9接合或分离；一个蜗杆可随时与任意一个或多个蜗轮啮合，改变蜗杆的转动方向可以改变输出轴5的转动方向。
所说的输出轴5端部设有一个槽或多个槽，执行机构的输入轴9设有拨叉8，通过槽与拨叉的啮合或分离。
所述的离合器2的接合或分离动作是通过电磁铁或液压缸或气缸等驱动机构实现。
所说的蜗杆采用多个，每个蜗杆1布置一排或多排多个蜗轮，在与蜗杆轴线垂直或平行方向，利用装在涡轮上的推杆6同时控制该排或该列上的所有蜗轮与蜗杆1啮合或分离，改变蜗杆的转动方向可以实现该列上的输出轴的旋转方向。
本发明在所说的蜗杆驱动是用一个电机驱动一个蜗杆1，也可以通过齿轮、同步带或蜗杆传动机构用一个电机同时驱动多个蜗杆1，并驱动多个蜗轮。
一种蜗杆传动式多轴传动机构的用途，该机构安装在移动车上，在一个位置驱动若干个执行机构，再使移动车在横向或纵向移位后驱动其它若干个执行机构，一直到完成对所有执行机构的驱动。
采用本发明的蜗杆传动式多轴传动机构可以实现多轴传动与控制，且在输入轴不停止的前提下，可以实现任意个输出轴随时与输入轴接合或分离。这种蜗杆传动式多轴传动机构可实现多个输出轴中任何一个或多个随时与输入轴接合或分离，实现多个输出轴的输出量控制。
将蜗杆传动式多轴传动机构应用于三维曲面多点成形装置的基本体群调形，与其它调形机构相比，具有调形效率高、结构简单、制造成本低及维修方便等优点。
下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。
图1是蜗杆传动式多轴传动机构的示意图；图2是带有离合器的蜗杆传动式多轴传动机构的示意图；图3是一个蜗杆带动一排蜗轮的多轴传动机构的示意图；图4是一个蜗杆带动两排蜗轮的多轴传动机构的示意图；图5是采用6个蜗杆，且每个蜗杆带动一排8个蜗轮的多轴传动机构的示意图；图6是采用4个蜗杆，且每个蜗杆带动两排16个蜗轮的多轴传动机构的示意图；图7是采用6个蜗杆，且每个蜗杆带动一排8个蜗轮、用两个离合器通过推杆同时控制6个蜗轮的多轴传动机构的示意图；图8是采用两齿输出轴，蜗轮输出轴与执行机构输入轴之间连接关系示意图，其中图8(a)是两槽输出轴7与执行机构输入轴9连接的一种状态；图8(b)是两槽输出轴7与执行机构输入轴9连接的另一种状态；图8(c)是图8(a)和图8(b)的仰视图。
图9是采用八槽输出轴，蜗轮输出轴与执行机构输入轴之间连接关系示意图，其中图9(a)是八槽输出轴7与执行机构输入轴9分离状态；图9(b)是八槽输出轴7与执行机构输入轴9结合状态；图9(c)是图9(a)和图9(b)的仰视图。
图中1.加长蜗杆；2.离合器；3.啮合蜗轮；4.分离蜗轮；5.输出轴；6.推杆；7.端部具有两个槽的输出轴；8.拨叉；9.执行机构输入轴；10.端部具有八个槽的输出轴。
具体实施例方式
下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。
参阅图1蜗杆传动式多轴传动机构由一个或多个蜗杆1；一个蜗杆布置一排多个蜗轮或多排多个蜗轮，一个蜗杆同时与多个蜗轮啮合实现多轴传动；改变蜗杆的转动方向可以改变输出轴5的转动方向。图中的蜗杆1是主动输入轴，可以正反两个方向旋转；带动两排(4个)蜗轮，这些蜗轮是相互独立、可自由旋转的，由蜗杆的旋转方向控制蜗轮的旋转方向。
参阅图2蜗杆传动式多轴传动机构，由蜗杆1、离合器2、啮合蜗轮3(1个)、输出装置5、分离蜗轮4(3个)等构成。蜗杆1是主动输入轴，可以正反两个方向旋转；带动两排(4个)蜗轮，这些蜗轮与相互独立、可上下移动、可自由旋转的输出轴相联。
参阅图3蜗杆传动式多轴传动机构由一个蜗杆1、一排(多个)蜗轮、离合器2及输出轴5等组成，其蜗杆1是主动输入轴，一排多个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转，每个蜗轮上有一个离合器2；离合器2控制蜗轮与蜗杆1的啮合或分离，多个蜗轮中的任何一个或多个随时可以与蜗杆1啮合或分离，不影响其它蜗轮的正常工作。蜗杆与蜗轮啮合时有输出量，分离时没有输出量。
参阅图4蜗杆传动式多轴传动机构由一个蜗杆1和多排多个蜗轮、离合器2及输出轴5等组成，其蜗杆1是主动输入轴，多排多个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转，每个蜗轮上有一个离合器2；离合器2控制蜗轮与蜗杆1的啮合或分离，多排多个蜗轮中的任何一个或多个随时可以与蜗杆1啮合或分离，不影响其它蜗轮的正常工作。蜗杆1与蜗轮啮合时有输出，分离时没有输出。
参阅图5蜗杆传动式多轴传动机构有多个蜗杆1，每个蜗杆1带一排多个蜗轮、离合器2及输出装置，其蜗杆1是主动输入轴，多个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转，每个蜗轮上有一个离合器2；离合器2控制蜗轮与蜗杆1的啮合与分离，多排多个蜗轮的任何一个随时可以与蜗杆1啮合与分离，不影响其它蜗轮的正常工作，蜗杆蜗轮啮合就有输出，分离就没有输出。图中由6个蜗杆1、多个蜗轮、离合器2、输出轴等构成。6个蜗杆是主动输入轴，可以正反两个方向旋转；每个蜗杆带动一排8个相互独立、可轴向移动、可自由旋转的蜗轮。
参阅图6蜗杆传动式多轴传动机构有多个蜗杆1，每个蜗杆1带两排多个蜗轮、离合器2及输出装置，其蜗杆1是主动输入轴，多排多个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转，每个蜗轮上有一个离合器2；离合器2控制蜗轮与蜗杆1的啮合与分离，多个蜗轮中的任何一个或多个随时可以与蜗杆1啮合与分离，不影响其它蜗轮的正常工作，蜗杆蜗轮啮合就有输出，分离就没有输出；输出装置使蜗轮输出轴5与执行机构接合。
参阅图7蜗杆传动式多轴传动机构有多个蜗杆1，每个蜗杆1带一排多个蜗轮、离合器2、蜗轮推杆6及输出装置，其蜗杆1是主动输入轴，多个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转，由两个离合器2通过蜗轮的推杆6推动与蜗杆1垂直或平行的一排或一列蜗轮移动，实现蜗杆1与蜗轮啮合与分离；离合器2控制蜗轮与蜗杆1的啮合与分离，多个蜗轮中的任何一个或多个随时可以与蜗杆1啮合与分离，不影响其它蜗轮的正常工作，蜗杆蜗轮啮合就有输出，分离就没有输出，输出装置使蜗轮输出轴5与执行机构接合；电机(停或转)与离合器2(接合与分离)联合控制，可以实现任意一个输出轴或多个输出轴的传动与控制。
推杆6是为减少离合器的数量而设计的，可以用一个或两个离合器通过推杆推动与蜗杆垂直或平行的一排或一列多个蜗轮移动，实现蜗杆与一排或一列多个蜗轮啮合或分离.
所述的蜗杆传动式多轴传动机构有多个蜗杆1，每个蜗杆带两排(数个)蜗轮、离合器2、蜗轮的推杆6及输出装置，其蜗杆1是主动输入轴，多排(数个)蜗轮是相互独立、可上下移动、可自由旋转的输出轴相联，两个离合器2通过蜗轮的推杆6推动一排蜗轮(与蜗杆垂直的一排蜗轮)移动，实现蜗杆1与蜗轮啮合与分离；离合器2控制蜗轮与蜗杆1的啮合与分离，多排蜗轮的任何一个随时可以与蜗杆1啮合与分离，不影响其它蜗轮正常工作，蜗杆蜗轮啮合就有输出，分离就没有输出；输出装置使蜗轮输出轴与执行机构接合；电机(停或转)与离合器(接合与分离)联合控制，可以实现任意一个输出轴或多个输出轴的传动与控制。
所述的推杆6是为减少离合器的数量而设计的，可以用一个或两个离合器通过推杆推动一排(数个)蜗轮(与蜗杆垂直的一排蜗轮)移动，实现蜗杆与蜗轮啮合或分离。
蜗杆传动式多轴传动机构可用于三维曲面多点成形装置的基本体调整机构中。多组蜗杆传动式多轴传动机构安装在基本体群固定板的另一侧(对基本体群固定侧而言)，每组的电机与机构的输入轴连接，每个输出轴都与一个基本体柔性连接，通过控制电机或控制蜗杆蜗轮的啮合与分离实现对基本体群的调整，得到需要的成形形面。
所述的蜗杆传动式多轴传动机构可以采用一轴输入单排多轴输出，在工作过程中多个输出轴靠蜗杆蜗轮的啮合与分离实现输出轴输出量的控制。
所述的蜗杆传动式多轴传动机构可以采用一轴输入双排多轴输出，在工作过程中多个输出轴靠蜗杆蜗轮的啮合与分离实现输出轴输出量的控制。
参阅图8蜗杆传动式多轴传动机构的两个槽输出轴。两个槽输出机构由蜗轮的两槽输出轴7、拨叉8及执行机构输入轴9组成。拨叉8设计在执行机构输入轴9上，槽与拨叉始终啮合，通过两槽输出轴7(蜗轮)移动一定距离控制执行机构的驱动。
参阅图9蜗杆传动式多轴传动机构的八个槽输出机构，是多种输出轴的另一种。八个槽输出机构由蜗轮的、拨叉8及执行机构输入轴9组成。拨叉8设计在执行机构输入轴9上，通过八槽输出轴10移动一定距离使槽与拨叉的啮合或分离控制执行机构的驱动。
上述图例中蜗杆、蜗轮的数量是有限的，实际应用中可以按需要的数量布置；图例中蜗轮间距是相等的，应用时蜗轮间距可以不相等，可以按需要布置。
权利要求
1.一种蜗杆传动式多轴传动机构由蜗杆、离合器、蜗轮、输出轴组成，其特征是所述的蜗杆采用加长的圆柱蜗杆(1)；针对一个蜗杆(1)至少布置一排多个蜗轮，每个蜗轮都装有输出轴(5)，蜗杆(1)通过离合器(2)控制与蜗轮啮合或分离；改变蜗杆(1)的转动方向可以改变输出轴(5)的转动方向。
2.根据权利要求1所述的蜗杆传动式多轴传动机构，其特征是所说的每个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转；每个蜗轮都通过一个离合器(2)与输出轴(5)相联接，该离合器(2)控制蜗轮与蜗杆啮合或分离；一个蜗杆(1)可随时与任意一个或多个蜗轮啮合，改变蜗杆的转动方向可以改变输出轴(5)的转动方向。
3.根据权利要求1所述的蜗杆传动式多轴传动机构，其特征是所说的每个蜗轮相互独立、可轴向移动、可自由旋转；每个蜗轮都带有一个离合器(2)；所说的离合器(2)可使蜗轮与蜗杆(1)啮合或分离，还可使蜗轮输出轴(5)与执行机构输入轴(9)接合或分离；一个蜗杆可随时与任意一个或多个蜗轮啮合，改变蜗杆的转动方向可以改变输出轴(5)的转动方向。
4.根据权利要求3所述的蜗杆传动式多轴传动机构，其特征是所说的输出轴(5)端部设有一个槽或多个槽，执行机构的输入轴(9)设有拨叉(8)，通过槽与拨叉的啮合或分离。
5.根据权利要求2或3所述的蜗杆传动式多轴传动机构，其特征是所述的离合器(2)的接合或分离动作是通过电磁铁或液压缸或气缸等驱动机构实现。
6.根据权利要求2或3所述的蜗杆传动式多轴传动机构，其特征是所说的蜗杆采用多个，每个蜗杆(1)布置一排或多排多个蜗轮，在与蜗杆轴线垂直或平行方向，利用装在涡轮上的推杆(6)同时控制该排或该列上的所有蜗轮与蜗杆(1)啮合或分离，改变蜗杆的转动方向可以实现该列上的输出轴的旋转方向。
7.根据权利要求2或3所述的蜗杆传动式多轴传动机构，其特征是用一个电机驱动一个蜗杆(1)，也可以通过齿轮、同步带或蜗杆传动机构用一个电机同时驱动多个蜗杆(1)，并驱动多个蜗轮。
8.一种蜗杆传动式多轴传动机构的用途，其特征是该机构安装在移动车上，在一个位置驱动若干个执行机构，再使移动车在横向或纵向移位后驱动其它若干个执行机构，一直到完成对所有执行机构的驱动。
全文摘要
本发明涉及一种蜗杆传动式多轴传动机构，是用于多轴传动的机械装置，属于机械工程领域。该机构由蜗杆、离合器、蜗轮、输出轴组成，所述的蜗杆采用加长的圆柱蜗杆(1)；针对一个蜗杆(1)至少布置一排多个蜗轮，每个蜗轮都装有输出轴(5)，蜗杆(1)通过离合器(2)控制与蜗轮啮合或分离；改变蜗杆(1)的转动方向可以改变输出轴(5)的转动方向。本发明的目的在于改变传统的传动机构一轴输入一轴输出的不足。采用本发明的蜗杆传动式多轴传动机构可以实现多轴传动，通过离合器(2)控制蜗杆与蜗轮的啮合或分离，可以实现多个输出轴(5)的不同或相同输出量控制，这种机构可广泛应用于需要多轴传动的机械领域。
文档编号F16H1/16GK101089419SQ20071005587
公开日2007年12月19日 申请日期2007年7月16日 优先权日2007年7月16日
发明者李明哲, 付文智, 邓玉山, 崔相吉, 隋振, 刘纯国, 蔡中义, 孙刚, 李湘吉, 阎雪萍 申请人:吉林大学