一种四自由度同轴输出机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105397802A(43)申请公布日2016.03.16(21)申请号201510856912.3(22)申请日2015.11.30(71)申请人梅江平地址300000天津市南开区卫津路92号(72)发明人梅江平(51)Int.Cl.B25J9/04(2006.01)B25J9/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种四自由度同轴输出机构(57)摘要本发明公开了一种四自由度同轴输出机构，包括驱动部分、传动部分、随动部分和执行部分，所述驱动部分通过齿轮实现对传动部分的驱动；所述传动部分包括四组同心安装的轴，由内到外依次为轴一、第二中空轴、第三中空轴、第四中空轴，并且可独立转动；所述随动部分安装于轴一顶部；并且设置两对锥齿轮结构；所述执行部分包括四个主动臂，分别为第一主动臂、第二主动臂、第三主动臂和第四主动臂，其中第三主动臂、第四主动臂分别与第三中空轴、第四中空轴固定连接，可实现整周回转，第一主动臂和第二主动臂分别通过所述两对锥齿轮实现与轴一、第二中空轴的传动连接，从而实现绕自身旋转轴线的旋转运动。本发明具有高速和高加速能力，具有轴对称性。CN105397802ACN105397802A权利要求书1/2页1.一种四自由度同轴输出机构，包括驱动部分、传动部分、随动部分和执行部分，其特征在于：所述驱动部分通过齿轮实现对传动部分的驱动；所述传动部分包括四组同心安装的轴，由内到外依次为轴一、第二中空轴、第三中空轴、第四中空轴，并且通过安装于各轴的轴承实现相互之间的独立转动；所述随动部分安装于轴一顶部；并且设置两对锥齿轮结构；所述执行部分包括四个主动臂，分别为第一主动臂、第二主动臂、第三主动臂和第四主动臂，其中第三主动臂、第四主动臂分别与第三中空轴、第四中空轴固定连接，可实现整周回转，第一主动臂和第二主动臂分别通过所述两对锥齿轮实现与轴一、第二中空轴的的传动连接，从而实现绕自身旋转轴线的旋转运动。2.根据权利要求1所述的一种四自由度同轴输出机构，其特征在于：所述驱动部分包括基座、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器、第一小齿轮、第二小齿轮、第三小齿轮、第一大齿轮、第二大齿轮、第三大齿轮、第一连接轴和第二连接轴；所述第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器的输入端分别和第一电机、第二电机、第三电机、第四电机的输出轴固定连接，所述第一减速器、第二减速器、第三减速器、第四减速器的输出端均和基座固定连接；所述第一小齿轮与第二减速器输出轴固定连接；所述第二小齿轮与第一连接轴固定连接，所述第一连接轴与第三减速器输出轴固定连接；所述第三小齿轮与第二连接轴固定连接，所述第二连接轴与第四减速器输出轴固定连接。3.根据权利要求2所述的一种四自由度同轴输出机构，其特征在于：所述传动部分包括锁紧环、抱箍、推力球轴承、加强轴、轴一、第二中空轴、第三中空轴、第四中空轴、第二中空轴底部轴承、第二中空轴顶部轴承、第三中空轴轴承底部轴承、第三中空轴顶部轴承、第四中空轴轴承、第一齿轮挡圈、第二齿轮挡圈、第三齿轮挡圈和套杯；所述轴一、第二中空轴、第三中空轴和第四中空轴均采用同轴心安装方式；所述抱箍上端与轴一底部通过锁紧环锁紧连接，所述抱箍下端与第一减速器输出轴通过锁紧环锁紧连接；所述推力球轴承安装于基座的轴承孔内，所述加强轴底部安装于推力球轴承内孔中并通过轴肩端面定位；所述第二中空轴底部与加强轴固定连接，所述第二中空轴底部轴承安装于第二中空轴底部轴承孔内，所述第二中空轴顶部轴承安装于第二中空轴顶部轴承孔内；所述第三中空轴底部轴承安装于第三中空轴底部轴承孔，所述第三中空轴顶部轴承安装于第三中空轴顶部轴承孔内；所述第四中空轴轴承安装于第四中空轴上端轴承孔内；所述第一齿轮挡圈固定安装于第二中空轴下端，其下端面与驱动部分的第一大齿轮上端面重合；所述第二齿轮挡圈固定安装于第三中空轴下端，其下端面与驱动部分的第二大齿轮上2CN105397802A权利要求书2/2页端面重合；所述第三齿轮挡圈固定安装于第四中空轴下端，其上端面与驱动部分的第三大齿轮下端面重合；所述套杯与轴一顶部同轴心固定连接。4.根据权利要求3所述的一种四自由度同轴输出机构，其特征在于：所述随动部分包括随动座、锥齿轮基座、随动座轴承端盖、随动座轴承、锥齿轮基座轴承端盖、锥齿轮基座轴承、锥齿轮、第一主动臂转轴、第二主动臂转轴；所述随动座轴承安装于套杯上并通过套杯的阶梯轴端面定位，所述随动座通过其底部轴承孔与随动座轴承配合安装，所述随动座轴承端盖固定连接于随动座底部；所述锥齿轮基座与随动座固定连接，所述锥齿轮基座轴承分别安装于锥齿轮基座的轴承孔内，所述锥齿轮基座轴