[发明专利]一种正交传动机构

说明书

本发明公开了一种正交传动机构，包括壳体，还包括：两两对称地正交贯穿在壳体上的四根传动轴，各传动轴的轴线位于同一水平面且形状结构相一致，四个传动轴位于所述壳体内的一端朝同一方向均偏置地设置有球铰链，两个相对的球铰链之间均连接设置有可伸缩的转换轴，两转换轴正交分布，且其中一根转换轴中间沿轴向设置有供另一转换轴穿过的长圆孔；贯穿设置在壳体上的Z轴动力主轴，垂直于传动轴所在平面且位于四根传动轴相交处，Z轴动力主轴中部设置有与转换轴贯穿连接的十字形通孔。本发明结构简单，机械原理仅为空间连杆机构，生产成本低廉，进一步降低机械系统成本，具有良好的推广价值，适用于实现机械系统集成化发展领域。

技术领域

本发明涉及复杂的机械系统技术领域，特别涉及一种“单输入，多输出”的机械系统集成化的电机传动控制系统中的正交传动机构。

背景技术

传动机构是把动力从机器的一部分传递到另一部分，使机器或机器部件运动或运转的构件或机构。科学技术的迅猛发展及社会生活水平的不断提高,促使机械不断朝着复杂化、精密化、集成化的方向发展，传统的传动机构已经无法满足机械发展的要求。复杂的机械系统往往存在着相互耦合、相互关联的复杂机械运动,需要多个电机同时驱动，而且需要在控制方面通过相应的硬件和软件实现复杂机械运动的耦合、关联。如果机械结构复杂程度较大，所需电机数量就会增大，耦合驱动的控制器件也增加，导致机械系统体积增大、质量增加，这就违背了集成化的发展趋势，而且耦合关联控制的不稳定性也会影响复杂机械传动的效果。因此，对运用于复杂机械系统的机械传动方法和机构的研究成为机械传动领域至关重要的课题。

发明内容

为了满足机械运动间的耦合和关联，实现“单输入，多输出”的集成装置，同时减少电机的驱动数量与耦合驱动的控制器件，最小化机械系统的体积与质量；本发明提供一种正交传动机构，实现“单输入，多输出”动力转化，大大减少整体机械系统的体积结构与电机数量，在复杂机械系统中起着动力发散与传输的作用。

本发明采用如下技术方案实现：

一种正交传动机构，包括壳体，还包括：

两两对称地正交贯穿在所述壳体上的四根传动轴，各传动轴的轴线位于同一水平面且形状结构相一致，四个传动轴位于所述壳体内的一端朝同一方向均偏置地设置有球铰链，两个相对的球铰链之间均连接设置有可伸缩的转换轴，两转换轴正交分布，且其中一根转换轴中间沿轴向设置有供另一转换轴穿过的长圆孔；

贯穿设置在所述壳体上的Z轴动力主轴，垂直于四根传动轴所在平面且位于四根传动轴相交处，所述Z轴动力主轴中部设置有与所述转换轴贯穿连接的十字形通孔。

进一步地，所述的四根传动轴包括X正半轴传动轴、X负半轴传动轴、Y正半轴传动轴、Y负半轴传动轴，其中，所述X正半轴传动轴、X负半轴传动轴对称地设置于X轴上，所述的Y正半轴传动轴、Y负半轴传动轴对称地设置于Y轴上。

进一步地，所述的X正半轴动力转换轴，X负半轴动力转换轴，Y正半轴动力转换轴，Y负半轴动力转换轴，其中，所述X正半轴动力转换轴、X负半轴动力转换轴的一端通过相互嵌套实现伸缩，另一端通过球铰链分别与X正半轴传动轴和X负半轴传动轴活动连接；所述Y正半轴动力转换轴，Y负半轴动力转换轴的一端通过相互嵌套实现伸缩，另一端通过球铰链分别与Y正半轴传动轴和Y负半轴传动轴活动连接。

进一步地，所述Y正半轴动力转换轴，Y负半轴动力转换轴中部沿轴向分别设置有供X正半轴动力转换轴，X负半轴动力转换轴的长圆孔。

进一步地，所述Z轴动力主轴中部设置有主轴连接套，所述主轴连接套的外周壁正交地凸出设置有四个与所述转换轴相相匹配的空心轴套。从而减少传动部件之间的挤压压强，提供使用寿命，便于维护。

进一步地，所述的球铰链包括铰座、转动地设置在所述铰座球形腔体内的球体，所述铰座与相连接的传动轴为一体式结构，所述的球体通过螺纹与转换轴相连接。