一种双向啮合的传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种双向啮合的传动装置。该双向啮合的传动装置包括基座、驱动件、曲柄、主动齿轮、连杆和从动齿轮，驱动件，与基座连接；曲柄与驱动件的输出端连接；主动齿轮包括主动件和多个主动钩杆，多个主动钩杆设置在主动件的端面上；连杆的相对两端分别与曲柄和主动件铰接；从动齿轮包括从动件和多个从动钩杆，多个从动钩杆设置在从动件的端面上；其中，在驱动件驱动曲柄转动时，连杆带动主动件摆动，以使主动钩杆和从动钩杆之间形成连续的啮合传动。本发明专利技术的主动齿轮与从动齿轮的啮合传动能够实现连续稳定地双向啮合传动。

A bi-directional meshing transmission device

【技术实现步骤摘要】
一种双向啮合的传动装置
本专利技术涉及微机电系统的
，特别是涉及一种双向啮合的传动装置。
技术介绍
随着微机电领域的发展，越来越多的传动方式会应用于微小机构件中，以满足机构的不同运动需求。由于受到微小机构体积的限制，传统的传动方式在体积和质量无法满足运动需求，因此各种运动传动方式在机构结构应用中得到了快速的发展。目前各国研究开发的微小机械传动的方法和机构主要包括：(1)传统机械传动机构的直接微小型化机械传动技术。例如，微泵机构、微弹簧机构、微流量阀机构、微轮系机构、微并联机构、微棘轮机构，微液压驱动机构，等微小机械传动机构。传统机械传动机构直接微小型化存在着一些明显的缺点。例如，微小圆柱齿轮制造和安装精度要求高，且成本较高，而且无法实现垂直相交轴间的传动；微小锥齿轮传动无法实现大传动比传动，同时微小锥齿轮制造和安装更困难；微小摩擦轮传动需要附加正压力施加装置，结构复杂，而且造成轴系的变形和摩擦、磨损加剧；微小蜗杆传动则因蜗轮蜗杆的轴线不在同一平面所占的空间过大；微螺旋传动效率低，易磨损，低速时有爬行等等。(2)非传统机械微驱动技术。例如，电-热驱动、巨磁弹性驱动、电镀微驱动、形状记忆合金(SMA)驱动、热机械式驱动、磁流体驱动、压电驱动、基于无预应变非传导性弹性体人工肌肉驱动器、利用光激发激光器的微冲击驱动机构等等。这些非机械微驱动技术缺点是结构复杂、价格昂贵、性能不稳定。且非传统机械微驱动技术的最重要特征是，只适用于实现微小位移或微小力的瞬时触发，不能够保证实现连续稳定的传动。另外，在传统机械传动机构的直接微小型化机械传动技术和非传统机械微驱动技术中，传动方向比较单一。
技术实现思路
本专利技术提供了一种双向啮合的传动装置，以解决现有微机电系统中线性齿轮稳定双向啮合传动的技术问题。本专利技术提供了一种双向啮合的传动装置，该双向啮合的传动装置包括基座、驱动件、曲柄、主动齿轮、连杆和从动齿轮，驱动件，与基座连接；曲柄与驱动件的输出端连接；主动齿轮包括主动件和多个主动钩杆，多个主动钩杆设置在主动件的端面上；连杆的相对两端分别与曲柄和主动件铰接；从动齿轮包括从动件和多个从动钩杆，多个从动钩杆设置在从动件的端面上；其中，在驱动件驱动曲柄转动时，连杆带动主动件摆动，以使主动钩杆和从动钩杆之间形成连续的啮合传动。可选地，双向啮合的传动装置还包括摇杆滑块，摇杆滑块包括主体部和衔接部，主体部呈弧形状，主体部开设有弧形状的限位槽，衔接部呈圆柱状，衔接部的一端与主体部连接，衔接部的相对一端插至连杆内；主动件呈弧形状，主动件装配于限位槽中。可选地，在垂直于主动件的摆动方向上，主动件与限位槽的侧壁连接，在主动件的摆动方向上，主动件与限位槽的侧壁间隔设置，以形成一个缓冲空间。可选地，曲柄的长度小于连杆的长度。可选地，主动钩杆和从动钩杆均为螺旋状。可选地，主动钩杆的弧度为10度，从动钩杆的弧度为30度。可选地，主动钩杆的中心线空间曲线方程为：其中，m1为主动钩杆的螺旋半径，t为运动参数变量，r1为主动钩杆的与从动钩杆的接触处的半径，n为主动钩杆的螺距；在o-xyz和op-xpypzp的空间坐标系中，z轴与主动件的回转轴线重合，zP轴与从动件的回转轴线重合，xoz平面和xpopzp平面平行，坐标系o1-x1y1z1与主动件固联，坐标系o2-x2y2z2与从动件固联，在初始状态下，o1-x1y1z1与o-xyz重合，o2-x2y2z2与op-xpypzp重合，主动件绕z轴旋转，从动件绕zp旋转。可选地，从动钩杆的中心线空间曲线方程为：其中，a为zp点到z轴的距离，θ为主动件的角速度和从动件的角速度的夹角，b为xp点到x轴的距离，r2为从动钩杆的与主动钩杆的接触处的半径，i12为主动齿轮和从动齿轮的传动比。可选地，从动钩杆的与主动钩杆的接触线方程为：可选地，主动钩杆为四分之一圆周的螺旋状，其中，本专利技术的有益效果如下：1、驱动件与曲柄连接，连杆的相对两端分别与曲柄和主动件铰接，其中，在驱动件驱动曲柄做圆周转动时，连杆带动主动件做圆弧摆动，从而实现主动钩杆与从动钩杆双向啮合的目的。2、主动齿轮与从动齿轮的啮合传动只有一个传动副，可以实现类似蜗轮蜗杆的大传动比传动，由于主动齿轮和从动齿轮的转动轴位于同一个平面，使得其空间尺寸较小，传动系零件数也减至最少，与传统微小型变速机构(如微小行星齿轮机构)相比，该传动系结构十分简单；与其它传动技术(如SMA传动、热膨胀传动、压电传动和电磁传动)相比，它能实现在较高转速下的连续传动。3、主动齿轮与从动齿轮的啮合传动的工艺性和经济性好，一旦研究形成成熟的设计理论体系，可以生产制造成为通用的微小型或微型传动机构或减速器，便于简化微小型或微型机电产品的结构，节省空间，减轻质量，并且造价低廉。4、主动齿轮与从动齿轮的啮合传动可以实现类似蜗轮蜗杆的大传动比传动，同时，由于两个轮轴位于同一个平面，使得其空间尺寸比蜗杆传动副小得多，且易于加工。5、主动齿轮与从动齿轮的啮合传动能够实现连续稳定的啮合传动，较之现有的非传统机械微驱动技术有显著的改进和更为广泛的应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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专利技术的一些实施例，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它的附图。图1是本专利技术提供的双向啮合的传动装置的一实施例的结构示意图；图2是本专利技术提供的主动齿轮的一实施例的结构示意图；图3是本专利技术提供的从动齿轮的一实施例的结构示意图；图4是本专利技术提供的双向啮合的传动装置的另一实施例的结构示意图；图5是对图4中传动装置抽象出来的参数模型的示意图；图6是本专利技术提供的摇杆滑块和主动齿轮在装配状态下的一实施例的结构示意图；图7是本专利技术提供的摇杆滑块的一实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。请参阅图1至图3，图1是本专利技术提供的双向啮合的传动装置的一实施例的结构示意图，图2是本专利技术提供的主动齿轮30的一实施例的结构示意图，图3是本专利技术提供的从动齿轮40的一实施例的结构示意图。本专利技术的传动装置包括基座10、驱动件20、主动齿轮30和从动齿轮40。驱动件20与基座10连接，驱动件20可以是电机、柴油发动机、汽油发动机、氢气发动机、液压驱动机、气体驱动机等。主动齿轮30包括主动件31和多个主动钩杆32，主动件31与驱动件20的输出端连接，以接受驱动件20的驱动作用而实现转动的效果，多个主动钩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向啮合的传动装置，其特征在于，所述双向啮合的传动装置包括：基座；驱动件，与所述基座连接；曲柄，与所述驱动件的输出端连接；主动齿轮，包括主动件和多个主动钩杆，多个所述主动钩杆设置在所述主动件的端面上；连杆，所述连杆的相对两端分别与所述曲柄和所述主动件铰接；及从动齿轮，包括从动件和多个从动钩杆，多个所述从动钩杆设置在所述从动件的端面上；其中，在所述驱动件驱动所述曲柄转动时，所述连杆带动主动件摆动，以使所述主动钩杆和所述从动钩杆之间形成连续的啮合传动。

【技术特征摘要】
1.一种双向啮合的传动装置，其特征在于，所述双向啮合的传动装置包括：基座；驱动件，与所述基座连接；曲柄，与所述驱动件的输出端连接；主动齿轮，包括主动件和多个主动钩杆，多个所述主动钩杆设置在所述主动件的端面上；连杆，所述连杆的相对两端分别与所述曲柄和所述主动件铰接；及从动齿轮，包括从动件和多个从动钩杆，多个所述从动钩杆设置在所述从动件的端面上；其中，在所述驱动件驱动所述曲柄转动时，所述连杆带动主动件摆动，以使所述主动钩杆和所述从动钩杆之间形成连续的啮合传动。2.根据权利要求1所述的双向啮合的传动装置，其特征在于，所述双向啮合的传动装置还包括摇杆滑块，所述摇杆滑块包括主体部和衔接部，所述主体部呈弧形状，所述主体部开设有弧形状的限位槽，所述衔接部呈圆柱状，所述衔接部的一端与所述主体部连接，所述衔接部的相对一端插至所述连杆内；所述主动件呈弧形状，所述主动件装配于所述限位槽中。3.根据权利要求2所述的双向啮合的传动装置，其特征在于，在垂直于所述主动件的摆动方向上，所述主动件与所述限位槽的侧壁连接，在所述主动件的摆动方向上，所述主动件与所述限位槽的侧壁间隔设置，以形成一个缓冲空间。4.根据权利要求1所述的双向啮合的传动装置，其特征在于，所述曲柄的长度小于所述连杆的长度。5.根据权利要求1所述的双向啮合的传动装置，其特征在于，所述主动钩杆和所述从动钩杆均为螺旋状。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁江，韦玉庭，耿婷，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45