摆动式同速同力四轴传动机构
阅读说明：本技术 摆动式同速同力四轴传动机构 (Swing type same-speed same-force four-shaft transmission mechanism ) 是由 王刚 唐钦云 贾鹏 运飞宏 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种摆动式同速同力四轴传动机构,包括固定箱体与摆动箱体,固定箱体与摆动箱体转动连接,呈X型；固定箱体与摆动箱体的转动中心贯穿有中心通轴,中心通轴与回转驱动装置的输出轴传动连接,带动分别安装于固定箱体和摆动箱体内的齿轮同时转动；固定箱体内的齿轮两侧分别通过对应的从动轮组带动两个输出轴同速同力转动,所述摆动箱体内的齿轮两侧分别通过对应的从动轮组带动另外两个输出轴同速同力转动,两组从动轮组与对应齿轮的传动比相同。本发明通过多个传动轴实现同速度同扭矩输出,并在需要时摆动转轴改变转轴的位置,结构简单、集成度高、环境适应性强,能够满足移动轴的同速同力多轴传动需求。(The invention discloses a swing type same-speed same-force four-axis transmission mechanism, which comprises a fixed box body and a swing box body, wherein the fixed box body is rotationally connected with the swing box body and is in an X shape; a central through shaft penetrates through the rotating centers of the fixed box body and the swinging box body, and the central through shaft is in transmission connection with an output shaft of the rotation driving device and drives gears respectively arranged in the fixed box body and the swinging box body to rotate simultaneously; two output shafts are driven to rotate at the same speed and force through corresponding driven wheel groups on two sides of the gear in the fixed box body respectively, the other two output shafts are driven to rotate at the same speed and force through corresponding driven wheel groups on two sides of the gear in the swinging box body respectively, and the transmission ratios of the two groups of driven wheel groups and the corresponding gears are the same. The invention realizes the output of the same speed and the same torque through the plurality of transmission shafts, swings the rotating shaft to change the position of the rotating shaft when needed, has simple structure, high integration level and strong environmental adaptability, and can meet the requirements of the same speed and same force multi-shaft transmission of the moving shaft.)
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，涉及一种摆动式同速同力四轴传动机构。
背景技术
传动，是各类机械为满足整体构架必不可少的机构类别。因此，不同的机械需要配备一种或多种不同的传动机构来满足其应用需求。其中多轴式同速同力传动机构被广泛应用于各类场合，然而现有大部分多轴传动机构都属于固定式多轴传动，部分使用移动轴满足同速同力需求的多轴传动机构又存在结构复杂的缺点。
现有多轴推拉、送料机构大多为“二”字型布局，即两个主动输出轴为水平布置，另外两个被动旋转轴水平的布置在主动输出轴的上边或下边，其被动旋转轴可通过手动方式改变与主动轮间的距离。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种摆动式同速同力四轴传动机构，通过多个传动轴实现同速度同扭矩输出，并在需要时摆动转轴改变转轴的位置，具备结构简单、集成度高、环境适应性强的特点，用于满足移动轴的同速同力多轴传动需求。
本发明所采用的技术方案是，一种摆动式同速同力四轴传动机构，包括固定箱体与摆动箱体，固定箱体与摆动箱体转动连接，呈X型；
所述固定箱体与摆动箱体的转动中心贯穿有中心通轴，中心通轴与回转驱动装置的输出轴传动连接，带动分别安装于固定箱体和摆动箱体内的齿轮同时转动；
所述固定箱体内的齿轮两侧分别通过对应的从动轮组带动两个输出轴同速同力转动，转动方向相反；所述摆动箱体内的齿轮两侧分别通过对应的从动轮组带动另外两个输出轴同速同力转动，转动方向相反；两组从动轮组与对应齿轮的传动比相同。
进一步的，所述摆动箱体的端部铰接有线性驱动装置，用于控制固定箱体与摆动箱体的夹角。
进一步的，所述中心通轴分别与一级从动齿轮、二级从动齿轮、三级从动齿轮固定连接；一级从动齿轮、二级从动齿轮均安装于固定箱体内；
所述一级从动齿轮与主动齿轮啮合成副，主动齿轮与回转驱动装置的输出轴连接；
所述二级从动齿轮的两侧分别与固定箱介轮、第一从动齿轮相啮合，固定箱介轮又与第三从动齿轮相啮合；第一输出轴贯穿固定于第一从动齿轮的中心，第三输出轴贯穿固定于第三从动齿轮的中心，第三从动齿轮、第一从动齿轮齿数相同。
进一步的，所述三级从动齿轮安装于摆动箱体内；
所述三级从动齿轮的两侧分别与摆动箱体介轮、第四从动齿轮相啮合，摆动箱体介轮又与第二从动齿轮相啮合，第二输出轴贯穿固定于第二从动齿轮的中心，第四输出轴贯穿固定于第四从动齿轮的中心，第二从动齿轮、第四从动齿轮的齿数相同。
进一步的，所述二级从动齿轮与第一从动齿轮之间的传动比、二级从动齿轮与第三从动齿轮之间的传动比、三级从动齿轮与第四从动齿轮之间的传动比、三级从动齿轮与第二从动齿轮之间的传动比相同。
进一步的，所述固定箱介轮、第一从动齿轮、第三从动齿轮均安装于固定箱体内；所述摆动箱体介轮、第四从动齿轮、第二从动齿轮均安装于摆动箱体内。
进一步的，所述摆动箱体与固定箱体通过滑动轴承转动连接，中心通轴与滑动轴承同轴。
进一步的，所述摆动箱体介轮的轴、中心通轴、第二输出轴不在同一直线上。
进一步的，待加工的线材/管材穿过所述第三输出轴与第四输出轴之间，以及第一输出轴与第二输出轴之间。
进一步的，所述输出轴上均安装有胶轮。
本发明的有益效果是：
本发明实施例一种摆动式同速同力四轴传动机构，由固定箱体后端作为输入，四根传动轴作为输出，通过齿轮传动实现多轴的同速度同扭矩输出，并能通过控制气缸伸缩，调整摆动箱体的位置，从而调节输出轴的相对位置，能够应用于需要同速同力并存在可能需调动输出轴位置情况的机械之中；具有结构简单、集成度较高、环境适应性强等优点。
与现有技术（授权公告号CN 107677725 B的专利）相比，本发明实施例利用X型四轴驱动，使得四个输出轴对称分布于X型的四个端点，使线材/管材的受力更加均匀，在相同的正压力下可以提供更大的推拉力，同时解决了因线材/管材直径不均匀导致线材/管材受挤压而变形的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明实施例的传动机构结构原理图。
图2为图1的俯视简图。
图3为本发明实施例的工作原理示意图。
图中：1.第三从动齿轮、2.固定箱介轮、3.主动齿轮、4.一级从动齿轮、5.二级从动齿轮、6.第一输出轴、7.第一从动齿轮、8.第二从动齿轮、9.第二输出轴、10.摆动箱体介轮、11.中心通轴、12.三级从动齿轮、13.第四输出轴、14.第四从动齿轮、15.第三输出轴、16.固定箱体、17.摆动箱体、18.气缸、19.胶轮、20.滑动轴承，21.线材/管材。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1，
一种摆动式同速同力四轴传动机构，如图1-2所示，包括固定箱体16与摆动箱体17，固定箱体16与摆动箱体17转动连接，呈X型；
固定箱体16与摆动箱体17的转动中心贯穿有中心通轴11，中心通轴11与回转驱动装置的输出轴传动连接，带动固定箱体16和摆动箱体17内的齿轮同时转动；
固定箱体16内的齿轮两侧分别通过对应的从动轮组带动两个输出轴同速同力转动，摆动箱体17内的齿轮两侧分别通过对应的从动轮组带动另外两个输出轴同速同力转动，两组从动轮组与对应齿轮的传动比相同。
摆动箱体17与固定箱体16接触处布置有滑动轴承20，摆动箱体17与固定箱体16之间相对运动幅度小，速度小，采用滑动轴承20转动连接可在满足设计指标的前提下得到更小的空间尺寸优势，滑动轴承20外圈与摆动箱体17配合，滑动轴承20内圈与固定箱体16配合，进而使得摆动箱体17能够与固定箱体16之间实现相对转动。气缸18的输出杆与摆动箱体17铰接，气缸18的缸体与固定箱体16铰接，通过气缸18输出杆的伸缩能够精确调节摆动箱体17与固定箱体16的相对位置。
其中，固定箱体16具有前后两个齿轮箱体，固定箱体16的后部齿轮箱体内安装有一级从动齿轮4、主动齿轮3，一级从动齿轮4与主动齿轮3啮合成副，固定箱体16的前部齿轮箱体内安装有二级从动齿轮5、第三从动齿轮1、第一从动齿轮7、固定箱介轮2、第一输出轴6、第三输出轴15以及支撑齿轮的四组轴承；摆动箱体17由摆动箱体前壳体、摆动箱体后壳体组成，摆动箱体17内设有三级从动齿轮12、第二从动齿轮8、第四从动齿轮14、摆动箱体介轮10、第二输出轴9、第四输出轴13以及支撑齿轮的四组轴承。
中心通轴11分别与一级从动齿轮4、二级从动齿轮5、三级从动齿轮12固定连接；中心通轴11与滑动轴承20同轴。
在固定箱体16中，二级从动齿轮5分别与固定箱介轮2、第一从动齿轮7相啮合，固定箱介轮2又与第三从动齿轮1相啮合。第三从动齿轮1、第一从动齿轮7齿数相同，第一输出轴6贯穿固定于第一从动齿轮7的中心，第三输出轴15贯穿固定于第三从动齿轮1的中心。
在摆动箱体17中，三级从动齿轮12分别与摆动箱体介轮10、第四从动齿轮14相啮合，摆动箱体介轮10又与第二从动齿轮8相啮合。第二从动齿轮8、第四从动齿轮14的齿数相同，第二输出轴9贯穿固定于第二从动齿轮8的中心，第四输出轴13贯穿固定于第四从动齿轮14的中心。
四个输出轴对称布置在呈X型的四端，通过气缸18控制摆动箱体17转动进而实现对线材/管材21的自动夹紧。二级从动齿轮5与第一从动齿轮7之间的传动比、二级从动齿轮5与第三从动齿轮1之间的传动比、三级从动齿轮12与第四从动齿轮14之间的传动比、二级从动齿轮5与第二从动齿轮8之间的传动比保持一致；固定箱介轮2及摆动箱体介轮10的引入改变了第二输出轴9、第三输出轴15的方向，使得四个输出轴能够同步旋转并以相同的速度、扭矩输出，满足实际需求。
摆动箱体介轮10的轴、中心通轴11、第二输出轴9不在同一直线上，为了减少整体尺寸，摆动箱体介轮10布置位置要求尽可能缩短第二输出轴9与第四输出轴13的直线距离，这样才能尽可能的减少摆动箱体17的整体尺寸进而减轻机构重量；固定箱介轮2的布置同理。
本发明实施例的工作过程：
本发明实施例适用于一些需要对线材/管材21进行推、拉的场合，如焊丝送料机构、线缆推拉机构等。如图3所示，本发明实施例在四个输出轴上装上胶轮19，将线材/管材21水平的放置在第三输出轴15与第四输出轴13之间，以及第一输出轴6与第二输出轴9之间，通过气缸18将推动摆动箱体17转动，进而自动的将线材/管材21进行压紧；气缸18通过可伸缩的输出轴带动摆动箱体17体绕中心通轴11（即滑动轴承20）轴线相对固定箱体16旋转，从而调节第三输出轴15与第四输出轴13，以及第一输出轴6与第二输出轴9之间的间距，达到摆动目的，以适应不同尺寸的线材/管材21。
在同速同力的方面，动力元件通过固定箱体16后侧的主动齿轮3输入旋转动作，主动齿轮3配合一级从动齿轮4带动中心通轴11旋转。在固定箱体16内部，中心通轴11带动二级从动齿轮5旋转，随着二级从动齿轮5转动，与之配合的第三从动齿轮1、第一从动齿轮7分别带动第一输出轴6、第三输出轴15实现同速同力输出，转动方向相反；在摆动箱体17内部，中心通轴11带动三级从动齿轮12转动，与之配合的第二从动齿轮8、第四从动齿轮14分别带动第二输出轴9、第四输出轴13实现同速同力输出，转动方向相反，摆动箱体17内齿轮组传动比与固定箱16内齿轮组传动比一致，使得线材/管材21上方的第二输出轴9、第三输出轴15同速同力输出，转动方向相同；线材/管材21下方的第一输出轴6、第四输出轴13同速同力输出，转动方向相同，线材/管材21上下的输出轴转动方向相反，4个胶轮19旋转随对应的输出轴转动，则能将线材/管材21往前推或者往后拉。与现有固定式多轴传动结构、移动轴多轴传动机构相比，本发明实施例在实际中的应用优势在于一套机构可在不拆换任何部件的情况下自动适应不同直径的线材/管材21，而且通过调节气缸18的气压可快速、精确的自动调整各输出轴与线材/管材21的正压力，进而调整线材/管材21的最大推拉力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
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