专利名称：一种双向转换传动器的制作方法
技术领域：
本发明系机械行业的基础部件，特别是涉及一种机械变向转换器的结构。(二) 背景技术在实际工程应用中，有许多场合要求两根输出轴实现转速大小相等(或近 似相等)的同轴反向转动，例如最新式双螺旋桨直升飞机要求两个螺旋桨同轴 反向旋转，还有高效搅拌机也要求两个搅拌叶片同轴反向转动。目前实现同轴 反向转动的方法是采用两个独立的原动机通过中间的变速装置分别带动两根 轴同轴反向转动，或者是采用一个原动机通过中间较复杂的传动装置(例如链 传动加齿轮传动)带动两根轴同轴反向转动。这两种方式均存在结构复杂，外 廓尺寸大，体积大，重量大，成本高，故障多等问题。(三) 发明内容本发明的目的是，提供一种结构紧凑，尺寸小，重量轻的同轴反向转换器。 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 一种双向转换传动器，其特征在于在转换器箱体的轴向中心设置一根具有输入端和输出端的中心轴，中心轴 由两个轴承支撑固定在端盖和箱体的端面上；在中心轴上自输入端起依次平行配置平动盘、内转子和输出盘；内转子呈短幅外摆线齿轮状，由键结构固定在中心轴上；与内转子同一平 面，在内转子的外围配置一个呈短幅内摆线齿圈状的外转子，外转子的外圈为 圆形；平动盘为圆盘形，平动盘中心开设直径大于中心轴直径的中心孔，中心轴 穿入平动盘的中心孔中，平动盘上开设若干柱销孔，在柱销孔内插入柱销，柱 销孔直径大于柱销直径；柱销以悬臂式固定在箱体的端面或端盖上，在平动盘上固定若干凸出的圆柱状针齿；凸出的针齿插入内转子和外转子之间，即短幅 外摆线齿轮和短幅内摆线齿圈的间隙中；
输出盘由轴承转动固定在中心轴上；输出盘的一侧与外转子的外圈固定连 接，输出盘的另一侧伸出一根套筒，套筒套置在中心轴外，套筒的内径大于中 心轴的直径；
所述短幅外摆线齿轮的齿全高等于短幅内摆线齿圈的齿全高； 所述针齿直径大于短幅外摆线齿轮和短幅内摆线齿圈的齿全高。 所述中心孔与中心轴直径的差值大于等于柱销孔与柱销的直径差值。 所述柱销孔与柱销的直径差值等于短幅外摆线齿轮和短幅内摆线齿圈的齿 全高。即保证针齿始终与内转子和外转子相啮合。
所述内转子外摆线齿轮的齿数较针齿少一个齿，所述外转子内摆线齿圈的 齿数较针齿多一个齿。此为标准配置。
所述针齿的齿数少于等于内转子外摆线齿轮的齿数。即为"抽齿"，可以 使得机构更加紧凑，加工更方便。
所述柱销孔为5至7个，均布在平动盘中心孔外的一个圆环位置上。由此 在实际应用中可以形成一个较好的平动动作。
所述套筒由轴承固定在箱体上。由此提高套筒的传动刚性。 工作过程驱动中心轴，中心轴的转动，由键传递给内转子，内转子表面 外摆线齿轮的齿拨动针齿，针齿是固定在平动盘上的，因此平动盘将围绕中心 的中心轴转动，但是，由于平动盘上还开设了柱销孔，又有固定在箱体或端盖 上的柱销插在柱销孔中的限止，使得平动盘无法绕中心轴旋转，只能让平动盘 上的柱销孔围绕柱销转，形成平动盘平动的动作，平动盘上的针齿不能绕中心 轴转动，只能在相当于柱销在柱销孔中转动的范围进行平动转动，因此内转子 旋转，内转子外摆线齿轮的齿拨动针齿沿一圆周轨迹反向平动，针齿不自转， 作圆周平动的针齿同时又拨动外转子的轮齿，推动外转子与针齿同向转动。如 此，针齿便推动内摆线齿圈的外转子相对内转子向反方向转动，而且外转子固 定在输出盘上，只能产生反向旋转动作，输出盘以及输出盘上的套筒也呈相反 方向旋转。本装置的内转子、针齿和外转子构成双摆线针轮啮合传动机构。中心轴转 动，带动内转子和中心轴的输出端一起转动。内转子同时驱动由平动盘和针齿 构成的针轮运动，针齿平动旋转，对外侧拨动外转子向另一个方向，即相反方 向旋转。外转子又带动固定联接的输出套筒转动，最终实现中心轴的输出端与 输出轴套筒的同轴反向转动。
由此，达到了中心轴的输出端与同轴的套筒两者按不同方向的旋转，此技 术可以应用于新式双螺旋桨直升飞机要求两个螺旋桨同轴反向旋转，及高效搅 拌机两个搅拌叶片同轴反向转动等场合。
所述外转子与内转子的转速数学关系为由转化机构可知，内转子、外转 子、由平动盘和针齿构成针轮的针齿齿数为Z,相互之间的转速为
<formula>formula see original document page 6</formula> (a) 禾口 <formula>formula see original document page 6</formula> (b)
式中 为针轮绕中心轴1作回转平动运动时的回转转速(公转转速)，A为针
轮的实际转速，因针轮仅作平动运动，故转速为0,将"5=0代入式 (a) 可得[("7 _ )/(-"J=(Z5/Z7), "7=[(Z7-Z5)/Z7k 设外摆线轮内转子7比针轮少一个齿，Z7-Z5=-l,得
"7=_+"w (C) 式中负号说明 与 转7动方向相反。
同理，将 =0代入式(b)，又因外转子(内摆线齿圈)比针轮多一个齿，
所以28-25=1，故得可得
<formula>formula see original document page 6</formula>(d)
式中正号说明",与"H转动方向相同8。将式(d)除以式(C)得外转子与内 转子的转速关系为<formula>formula see original document page 6</formula>
因27>0， Z8>0，故"13与"14符号相反，两个输出轴转向相反，又因28-27=2， 当摆线轮齿数较多时，两个输出轴可以获得转速近似相等的同轴反向输出。 发明的有益效果本发明结构紧凑，体积减小，重量减轻，两根同轴反向的输出轴当中一根 既是输出轴又是中心轴，简化了结构。本发明适天应用于类似在直升飞机上之 类有以上特殊要求的机构装置上时，结构可靠，故障少。应用在搅拌器上时， 在搅拌的过程中，使原料即翻动又对流，即搅又拌，可明显改善搅拌效果。
(四)
图1是本发明双向转换传动器的结构剖面图； 图2是图1中A-A位于平动盘前的剖面图； 图3是图1中B-B位于内转子前的剖面图。
图中，1为中心轴、2为轴承、3为柱销、4为端盖、5为针齿、6为平动 盘、7为内转子、8为外转子、9为输出盘、10为箱体、11为轴承，12为轴承、 13为输出套筒、14为柱销孔，15是中心孔，16是键；
Ol是位置固定的中心轴轴心，02是位置会转动的平动盘轴心。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明作详细说明。
实施例，参见图l、 2、 3，本发明主要由中心轴l、轴承2、柱销3、端盖 4、针齿5、平动盘6、内转子7、外转子8、输出盘9、箱体10、轴承11和12、 输出套筒13等零部件组成。箱体10呈圆柱箱体式，开口侧由端盖4封闭，中 心轴l自端盖4穿入箱体10，穿出端外套置套筒13。
在中心轴1上固定连接短幅外摆线齿轮内转子7，针齿5周向均布固定连 接在与内转子7平行配置的平动盘6上，平动盘6套入中心轴1，且套入的中 心孔15直径大于中心轴1直径，平动盘6上周向还开设柱销孔14，柱销孔14 内插入柱销3，柱销孔14直径大于柱销3直径，柱销3—端固定在端盖4上。
针齿5的外侧为短幅内摆线齿圈外转子8，外转子8固定连接输出盘9和 端部的输出套筒13，输出套筒13同轴套在中心轴1的输出端上。
平动盘6中央中心孔15直径大于中心轴1的直径。周向柱销孔14的直径 等于柱销3的直径，等于针齿5在内转子7和外转子8间平动相互啮合移动的距离，确保针齿5在内转子7和外转子8间旋转平动时始终与两侧的内转子7 和外转子8相互同时啮合，以及平动盘6作平动运动。
外摆线轮内转子7的齿数为6，针齿数为7，外转子8的内摆线齿圈的齿 数为8，由此形成一个结构紧凑的双向转换传动器，输出轴为中心轴l的输出 端以及同轴的输出套筒13。
本发明提供的双向转换传动器结构简单紧凑，体积小，重量轻。
权利要求
1.一种双向转换传动器，其特征在于在转换器箱体(10)的轴向中心设置一根具有输入端和输出端的中心轴(1)，中心轴(1)由两个轴承(2、12)支撑固定在端盖(4)和箱体(10)的端面上；在中心轴(1)上自输入端起依次平行配置平动盘(6)、内转子(7)和输出盘(9)；内转子(7)呈短幅外摆线齿轮状，由键(16)结构固定在中心轴(1)上；与内转子(7)同一平面，在内转子(7)的外围配置一个呈短幅内摆线齿圈状的外转子(8)，外转子(8)的外圈为圆形；平动盘(6)为圆盘形，平动盘(6)中心开设直径大于中心轴(1)直径的中心孔(15)，中心轴(1)穿入平动盘(6)的中心孔(15)中，平动盘(6)上开设若干柱销孔(14)，在柱销孔(14)内插入柱销(3)，柱销孔(14)直径大于柱销(3)直径；柱销(3)以悬臂式固定在箱体(10)的端面或端盖(4)上，在平动盘(6)上固定若干凸出的圆柱状针齿(5)；凸出的针齿(5)插入内转子(7)和外转子(8)之间，即短幅外摆线齿轮和短幅内摆线齿圈的间隙中；输出盘(9)由轴承(11)转动固定在中心轴(1)上；输出盘(9)的一侧与外转子(8)的外圈固定连接，输出盘(9)的另一侧伸出一根套筒(13)，套筒(13)套置在中心轴(1)外，套筒(13)的内径大于中心轴(1)的直径；所述短幅外摆线齿轮的齿全高等于短幅内摆线齿圈的齿全高；所述针齿(5)直径大于短幅外摆线齿轮和短幅内摆线齿圈的齿全高。
2. 根据权利要求1所述的双向转换传动器，其特征在于所述中心孔(15)与 中心轴(1)直径的差值大于等于柱销孔(14)与柱销(3)的直径差值。
3. 根据权利要求1所述的双向转换传动器，其特征在于所述柱销孔(14)与柱 销(3)的直径差值等于短幅外摆线齿轮和短幅内摆线齿圈的齿全高。
4. 根据权利要求1所述的双向转换传动器，其特征在于所述内转子(7)外摆 线齿轮的齿数较针齿(5)少一个齿，所述外转子(8)内摆线齿圈的齿数较针齿(5)多一个齿。
5. 根据权利要求1所述的双向转换传动器，其特征在于所述针齿(5)的齿数 少于等于内转子(7)外摆线齿轮的齿数。
6. 根据权利要求1所述的双向转换传动器，其特征在于所述柱销孔(14)为5 至7个，均布在平动盘(6)中心孔(15)外的一个圆环位置上。
7. 根据权利要求1所述的双向转换传动器，其特征在于所述套筒由轴承(12) 固定在箱体(10)上。
全文摘要
本发明系一种机械变向转换器的结构。一种双向转换传动器，在箱体(10)中心设置一根具有输入端和输出端的中心轴(1)，在中心轴(1)上依次平行配置平动盘(6)、内转子(7)和输出盘(9)；内转子(7)呈短幅外摆线齿轮状，同一平面外围配置一个呈短幅内摆线齿圈状的外转子(8)，平动盘(6)中心开设直径大于中心轴(1)直径的中心孔(15)，平动盘(6)上开设若干柱销孔(14)，在柱销孔(14)内插入柱销(3)，柱销(3)悬臂固定在箱体(10)的端面或端盖(4)上，在平动盘(6)上固定若干凸出的圆柱状针齿(5)插入内转子(7)和外转子(8)之间；输出盘(9)由轴承(11)转动固定在中心轴(1)上；输出盘(9)与外转子(8)固定连接，输出盘(9)伸出一根套筒(13)，套筒(13)套置在中心轴(1)外。本发明结构简单紧凑，体积小，重量轻。
文档编号F16H13/00GK101660591SQ20091019638
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者菁 林 申请人:上海师范大学