一种复合万向传动结构的制作方法

1.本实用新型涉及传动器械技术领域，尤其涉及一种复合万向传动结构。


背景技术：

2.万向节即万向接头，是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，但是比较多的都是二节结构，二节结构的万向节主要实现了至多两个平面维度上摆动，而摆动的间距和幅度范围也有限制，此范围比较小，所以在应用上具有因此产生的局限。为此行业中通常会采用三节式万向节，这样可以提高传动的幅度和摆动的间距。
3.在实际的使用过程中，三节式万向节的两端均是连接两个固定的结构，即是固定式传动，其使得三节式万向节在传动过程两端基本不会发生无规则的摆动而导致传动松垮。但是在一些一端为开放式的传动领域中，例如无人机或者是船舶传动领域中，由于三节式万向节向外所连接的一端为开放端，为此在传动是必须依靠一个多连杆固定结构来固定三节式万向节向外传动的一端，例如汽车底盘上的多连杆悬架结构，但是多连杆固定结构会限制三节式万向节的摆动幅度，在实际使用过程中使用受限。同时多连杆固定结构其结构复杂，部件活动所需的空间要求大，十分制约其在一些领域的使用，尤其是在无人机桨叶传动领域。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决上述所提及的技术问题之一，提供了一种复合万向传动结构，本复合万向传动结构传动幅度大，结构简单，传动稳定。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种复合万向传动结构，包括球形万向节和三段式万向轴，球形万向节由两个能够实现空间相对摆动的部件组成，两个所述部件能够相对锁止；三段式万向轴安装在球形万向节内，且两端能够分别活动穿出所述球形万向节上的两个所述部件，所述三段式万向轴的两端均能够相对所述部件转动。
7.进一步地，两个所述部件分别为固定底座和球形座，所述球形座至少为半球体结构，所述固定底座内具有容腔，所述容腔的底部设置有第一通道；所述球形座封堵地安装在容腔的开口内，所述球形座能够围绕容腔进行空间摆动，所述球形座远离容腔底部的一侧设置有第二通道；所述三段式万向轴安装在容腔内，且一端能够转动地穿出第一通道，另一端能够转动地穿出在第二通道。
8.进一步地，所述球形座包括碗形罩和磁环组件，所述碗形罩开口一侧扣装在容腔的开口内，所述碗形罩能够围绕其球心相对容腔的开口进行空间转动且始终封堵所述容腔的开口；所述碗形罩的底部设置有所述第二通道；所述磁环组件安装在容腔内，其用于将碗形罩始终吸附在容腔的开口上。
9.进一步地，所述磁环组件包括内磁环和外磁环，所述外磁环安装在容腔的内壁上，且内圈与碗形罩的外壁抵接；所述内磁环安装在碗形罩位于开口区域的内壁上，所述内磁
环和外磁环能够相互吸引。
10.进一步地，所述碗形罩能够沿着容腔的开口方向滑动。
11.进一步地，所述容腔包括竖直部和收口部，所述竖直部的直径大于或等于碗形罩的直径，所述收口部的开口端的直径小于碗形罩的直径，所述碗形罩能够沿着竖直部滑动。
12.进一步地，所述固定底座包括座底以及安装在座底上的主体块，所述容腔设置在主体块内，且开口设置在远离座底的一侧上；所述第一通道设置在主体块上，且向外的一端贯穿主体块和座底。
13.进一步地，所述固定底座还包括限制环座，所述限制环座安装在主体块位于容腔开口的一侧上，所述球形座的外表面与限制环座的内环的内壁抵接，所述限制环座能够将球形座限制在容腔内。
14.进一步地，所述座底上设置有若干安装孔。
15.进一步地，所述三段式万向轴包括第一连接轴、第二连接轴和传动体，所述第一连接轴的一端通过十字轴与传动体的一端铰接，所述第二连接轴的一端通过十字轴与传动体的另一端铰接；所述传动体位于所述容腔内，所述第一连接轴的另一端活动穿出第一通道，所述第二连接轴的另一端活动穿出第二通道，所述第一连接轴和第二连接轴分别能够相对第一通道和第二通道转动。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型的复合万向传动结构在现有三段式万向轴的基础上加装球形万向节，分别利用球形万向节上的两个能够实现空间相对摆动的部件来限制三段式万向轴的两端相对摆动幅度，其中两个部件能够相对锁止，这样能够有效地固定三段式万向轴的两端，且不影响三段式万向轴原有的摆动幅度。其中球形万向节的两个部件在调整摆动角度时，不会影响三段式万向轴的转动；同时球形万向节的结构能够更好地保护三段式万向轴的中间区域，避免外界的杂物落入连接处，减少磨损。
附图说明
18.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
19.图1为本实用新型实施例的结构示意图一；
20.图2为本实用新型实施例的结构示意图二；
21.图3为本实用新型实施例的内部结构示意图；
22.图4为本实用新型另一实施例的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例中三段式万向轴的结构示意图。
24.图中：球形万向节100、固定底座110、容腔111、第一通道112、竖直部113、收口部114、座底115、主体块116、限制环座117、安装孔118、球形座120、第二通道121、碗形罩122、内磁环123、外磁环124、三段式万向轴200、第一连接轴210、第二连接轴220、传动体230、十字轴240
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.参照图1至图5所示，本技术提供了一种复合万向传动结构，包括球形万向节100和三段式万向轴200，球形万向节100由两个能够实现空间相对摆动的部件组成；三段式万向轴200安装在球形万向节100内，且两端能够分别活动穿出所述球形万向节100上的两个所述部件，所述三段式万向轴200的两端均能够相对所述部件转动。实际上，球形万向节100可以为常规的球铰结构，当然在本技术中由于其内部需要安装三段式万向轴200为此在结构设计上具有一定的变形。在实际的使用过程中，两个所述部件能够相对锁止，这样的目的是为了保持三段式万向轴200输入和输出两端的摆角固定，便于调节整个传动方向，实现传动固定。三段式万向轴200可以为常规的三节式万向节，例如专利号为201921217257.7三节式万向节中所公开的结构，本技术不再详述。需要补充说明的是，在本技术中球形万向节100内部具有空间，便于容置三段式万向轴200的中部区域，同时两个部件向外的一端设置有通道，便于三段式万向轴200的两端穿出。
28.本实用新型的复合万向传动结构在现有三段式万向轴200的基础上加装球形万向节100，分别利用球形万向节100上的两个能够实现空间相对摆动的部件来限制三段式万向轴200的两端相对摆动幅度，其中两个部件能够相对锁止，这样能够有效地固定三段式万向轴200的两端，且不影响三段式万向轴200原有的摆动幅度。其中球形万向节100的两个部件在调整摆动角度时，不会影响三段式万向轴200的转动；同时球形万向节100的结构能够更好地保护三段式万向轴200的中间区域，避免外界的杂物落入连接处，减少磨损。
29.针对与上述的情况，本技术给出了球形万向节100的具体结构，其中两个所述部件分别为固定底座110和球形座120，所述球形座120至少为半球体结构，所述固定底座110内具有容腔111，所述容腔111的底部设置有第一通道112；所述球形座120封堵地安装在容腔111的开口内，所述球形座120能够围绕容腔111进行空间摆动，所述球形座120远离容腔111底部的一侧设置有第二通道121；所述三段式万向轴200安装在容腔111内，且一端能够转动地穿出第一通道112，另一端能够转动地穿出在第二通道121。在实际的使用过程中，固定底座110用于固定在外部的结构上，使得可以保持整个球形万向节100的稳定，而球形座120为整个球形万向节100的活动端，固定底座110和球形座120可以在一定程度上支承三段式万向轴200的输入端和输出端，这样还可以提高这个三段式万向轴200的传动强度。实际上，容腔111的内壁与球形座120球面端的外表面抵紧，这样可以保证连接的紧密性。第一通道112和第二通道121内可以与三段式万向轴200的输入端和输出端外壁抵接，这样三段式万向轴200的输入端和输出端可以相对第一通道112和第二通道121的内壁抵接，实现转动。为了更好地实现转动，第一通道112和第二通道121内可以安装转动轴承，便于减少转动的阻力以及降低磨损。实际上，容腔111的开口端设置有限制结构，可以避免球形座120从容腔111中
脱出。
30.在一些实施例中，为了使得球形座120更为简单，同时其具有一定可控性，所述球形座120包括碗形罩122和磁环组件，所述碗形罩122开口一侧扣装在容腔111的开口内，所述碗形罩122能够围绕其球心相对容腔111的开口进行空间转动且始终封堵所述容腔111的开口；所述碗形罩122的底部设置有所述第二通道121；所述磁环组件安装在容腔111内，其用于将碗形罩122始终吸附在容腔111的开口上。实际上，所述碗形罩122能够沿着容腔111的开口方向滑动。在实际的使用中，碗形罩122在容腔111内的位置并不是固定的，即碗形罩122的球心位于容腔111内的位置并不是固定的，这样可以增加整个球形万向节100的活动性。实际上在使用过程中三段式万向轴200在传动时会沿着其传动方向窜动，为此有可能会带动碗形罩122进行运动，进而使得碗形罩122在容腔111内发生运动。为此，磁环组件在本技术中主要作用是为了限位碗形罩122的运动，实际上，容腔111开口处设置有位置传感，可以检测碗形罩122的位移，同时还可以根据碗形罩122距离容腔111开口的位置来控制磁环组件的吸附力，这样增加整个球形万向节100的使用灵活性。
31.进一步地，在一个改进的实施例中，所述磁环组件包括内磁环123和外磁环124，所述外磁环124安装在容腔111的内壁上，且内圈与碗形罩122的外壁抵接；所述内磁环123安装在碗形罩122位于开口区域的内壁上，所述内磁环123和外磁环124能够相互吸引。其中，内磁环123和外磁环124上均设置有滚轮，便于碗形罩122进行摆动。实际上在一些实施例中，内磁环123和外磁环124内均设置有驱动件，滚轮上可以连接驱动件，即通过滚轮来实现碗形罩122的方向摆动。一般而言可以在内磁环123和外磁环124等分四份的位置上均设置有滚轮，利用所需调节方向的相邻两个滚轮或多个滚轮来驱动碗形罩122运动，进而可以实现碗形罩122的摆动调节。
32.参见图3和图4，实际上在一些实施例中，除了采用位置传感器来检测碗形罩122位于容腔111内的位置外，还可以将容腔111进行改进，使得碗形罩122能够在容腔111内运动，适应三段式万向轴200传动过程中的沿传动方向的窜动。其中，所述容腔111包括竖直部113和收口部114，所述竖直部113的直径大于或等于碗形罩122的直径，所述收口部114的开口端的直径小于碗形罩122的直径，所述碗形罩122能够沿着竖直部113滑动。实际上，容腔111可以采用分体结构来实现碗形罩122的安装，当然在一些实施例中，固定底座110也可以采用分体结构设计，来实现碗形罩122安装入容腔111内。
33.进一步地参见图1至图3，为了便于后期将固定底座110安装固定在外部的固定物上，所述固定底座110包括座底115以及安装在座底115上的主体块116，所述容腔111设置在主体块116内，且开口设置在远离座底115的一侧上；所述第一通道112设置在主体块116上，且向外的一端贯穿主体块116和座底115。座底115为板状结构，所述座底115上设置有若干安装孔118，便于后期的安装工作。当然主体块116整体可以呈半球状或者方块状，容腔111横截面呈圆形，这样便于契合碗形罩122的半球外形。
34.参见图4，实际上，在本技术的一个实施例中，为了避免碗形罩122从容腔111内脱出，所述固定底座110还包括限制环座117，所述限制环座117安装在主体块116位于容腔111开口的一侧上，所述球形座120的外表面与限制环座117的内环的内壁抵接，所述限制环座117能够将球形座120限制在容腔111内。其中，限制环座117可以通过螺钉固定在主体块116上，便于后期的拆卸。实际在一些实施例中，限制环座117的内壁上设置有胶垫，同时胶垫上
设置有润滑油，便于降低对球形座120的外球面的磨损。
35.进一步地参见图3和图5，本技术中所采用的三段式万向轴200可以为常规的三节式万向节，但是其常规的三节式万向节难以适配本技术中的球形万向节100的具体结构，为此在本技术中所述三段式万向轴200包括第一连接轴210、第二连接轴220和传动体230，所述第一连接轴210的一端通过十字轴240与传动体230的一端铰接，所述第二连接轴220的一端通过十字轴240与传动体230的另一端铰接；所述传动体230位于所述容腔111内，所述第一连接轴210的另一端活动穿出第一通道112，所述第二连接轴220的另一端活动穿出第二通道121，所述第一连接轴210和第二连接轴220分别能够相对第一通道112和第二通道121转动。实际上第一连接轴210和第二连接轴220的长度要大于第一通道112和第二通道121的深度，这样便于第一连接轴210和第二连接轴220与外部的结构相连接，传动体230实际上为一个双头结构，其两端均设置有连接耳，连接耳与十字轴240进行连接铰接，同理第一连接轴210和第二连接轴220对应的一端也设置有连接耳，便于与传动体230的连接耳上的十字轴240剩余的一个轴的两端进行铰接。
36.当然在一些实施例中，第一连接轴210和第二连接轴220向外的一端为阶梯轴，这样便于安装轴承，第一连接轴210和第二连接轴220可以通过轴承分别安装在第一通道112和第二通道121内。实际上，由于第一连接轴210和第二连接轴220在传动过程中会产生轴向的窜动，为此轴承可以为滚珠花键轴承，相应地第一连接轴210和第二连接轴220上设置有花键槽，这样即可使得第一连接轴210和第二连接轴220既能自转又能沿轴向进行运动。
37.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。