[發(fā)明專利]多功能輪系綜合實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010046768.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111127996B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薄瑞峰;程志剛;董振;陳振亞;賈竣臣;郭鑫鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/02
• 分類號(hào): G09B25/02
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種多功能輪系綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括機(jī)柜（1）和零件箱，其特征在于，所述的機(jī)柜（1）上設(shè)置搭接平臺(tái)（13）和搭接輪系（11）；

所述的零件箱包括2種軸類零件和10種齒輪類零件，軸類零件包括2個(gè)A型行星輪軸（54）和2個(gè)B型行星輪軸（50），齒輪類零件包括1個(gè)A型外太陽(yáng)輪（57）、1個(gè)B型外太陽(yáng)輪（58）、1個(gè)C型外太陽(yáng)輪（47）、1個(gè)A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）、1個(gè)B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）、2個(gè)A型行星輪（55）、2個(gè)B型行星輪（53）、2個(gè)C型行星輪（49），1個(gè)A型行星架輪（56）和1個(gè)B型行星架輪（51）；

所述的搭接平臺(tái)（13）包括安裝在機(jī)柜（1）上表面的左輸入單元（10）、右輸入單元（12）和模擬加載單元（14），左輸入單元（10）和右輸入單元（12）之間預(yù)留有搭接區(qū)域（A）；

所述的左輸入單元（10）包括用于與搭接輪系（11）中的一個(gè)太陽(yáng)輪連接的左輸入軸（22）、用于驅(qū)動(dòng)左輸入軸（22）轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及用于限制左輸入軸（22）轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖止機(jī)構(gòu)；

所述的右輸入單元（12）包括用于與搭接輪系（11）中的另一個(gè)太陽(yáng)輪連接的右輸入軸（27）、用于驅(qū)動(dòng)右輸入軸（27）轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及用于限制右輸入軸（27）轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖止機(jī)構(gòu)；

所述的模擬加載單元（14）包括用于與搭接輪系（11）中具有相同齒數(shù)的行星架輪嚙合的加載輪（37）、與加載輪（37）連接的加載軸（43）、用于對(duì)加載軸（43）轉(zhuǎn)動(dòng)施加阻抗力矩的加載機(jī)構(gòu)以及用于限制加載軸（43）轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖止機(jī)構(gòu)；

所述的搭接輪系（11）包括單排輪系、I型雙排輪系、II型雙排輪系和III型雙排輪系四種基本輪系，利用零件箱中的零件可以在搭接區(qū)域（A）內(nèi)完成其中任一種基本輪系的裝配；

所述的單排輪系包括A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）、C型外太陽(yáng)輪（47）、C型行星輪（49）和B型行星架輪（51），A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）與左輸入軸（22）相連，C型外太陽(yáng)輪（47）與右輸入軸（27）相連，空套在右輸入軸（27）上的B型行星架輪（51）通過(guò)B型行星輪軸（50）支承C型行星輪（49），C型行星輪（49）分別與A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）和C型外太陽(yáng)輪（47）嚙合；

所述的I型雙排輪系包括B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）、A型外太陽(yáng)輪（57）、B型行星輪（53）、A型行星輪（55）和A型行星架輪（56），B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）與左輸入軸（22）相連，A型外太陽(yáng)輪（57）與右輸入軸（27）相連，空套在右輸入軸（27）上的A型行星架輪（56）通過(guò)A型行星輪軸（54）左右分別支承B型行星輪（53）和A型行星輪（55），B型行星輪（53）與B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）嚙合，A型行星輪（55）與A型外太陽(yáng)輪（57）嚙合；

所述的II型雙排輪系包括B型外太陽(yáng)輪（58）、A型外太陽(yáng)輪（57）、B型行星輪（53）、A型行星輪（55）和A型行星架輪（56），B型外太陽(yáng)輪（58）與左輸入軸（22）相連，A型外太陽(yáng)輪（57）與右輸入軸（27）相連，空套在右輸入軸（27）上的A型行星架輪（56）通過(guò)A型行星輪軸（54）左右分別支承B型行星輪（53）和A型行星輪（55），B型行星輪（53）與B型外太陽(yáng)輪（58）嚙合，A型行星輪（55）與A型外太陽(yáng)輪（57）嚙合；

所述的III型雙排輪系包括B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）、A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）、B型行星輪（53）、A型行星輪（55）和A型行星架輪（56），B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）與左輸入軸（22）相連，A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）與右輸入軸（27）相連，空套在右輸入軸（27）上的A型行星架輪（56）通過(guò)A型行星輪軸（54）左右分別支承B型行星輪（53）和A型行星輪（55），B型行星輪（53）與B型內(nèi)太陽(yáng)輪（52）嚙合，A型行星輪（55）與A型內(nèi)太陽(yáng)輪（48）嚙合；

左輸入單元（10）的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為左調(diào)速電機(jī)（16），左調(diào)速電機(jī)（16）通過(guò)由一對(duì)齒數(shù)相等的左下齒輪（19）和左上齒輪（20）嚙合構(gòu)成的定軸輪系帶動(dòng)左輸入軸（22）轉(zhuǎn)動(dòng)；

右輸入單元（12）的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為右調(diào)速電機(jī)（33）通過(guò)由一對(duì)齒數(shù)相等的右下齒輪（30）和右上齒輪（29）嚙合構(gòu)成的定軸輪系帶動(dòng)右輸入軸（27）轉(zhuǎn)動(dòng)；

模擬加載單元（14）的加載機(jī)構(gòu)為磁粉制動(dòng)器（42），磁粉制動(dòng)器（42）通過(guò)產(chǎn)生阻抗力矩對(duì)加載軸（43）進(jìn)行加載；

左輸入單元（10）、右輸入單元（12）和模擬加載單元（14）的鎖止機(jī)構(gòu)均為銷孔以及用于插入銷孔的鎖止釘（59）；

左輸入軸（22）通過(guò)軸承（21）和左軸承座（23）安裝在機(jī)柜（1）上表面；

右輸入軸（27）通過(guò)軸承（21）和右軸承座（28）安裝在機(jī)柜（1）上表面；

加載軸（43）通過(guò)軸承（21）和后軸承座（38）安裝在機(jī)柜（1）上表面；

左軸承座（23）、右軸承座（28）和后軸承座（38）分別開設(shè)有銷孔1，銷孔2和銷孔3，左上齒輪（20）、右上齒輪（29）和加載輪（37）分別對(duì)應(yīng)左軸承座（23）、右軸承座（28）和后軸承座（38）開設(shè)有銷孔1’、銷孔2’和銷孔3’；

行星輪系、差動(dòng)輪系和定軸輪系通過(guò)基本輪系轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)：

不安裝鎖止釘（59），左右兩調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與行星輪的嚙合帶動(dòng)行星架輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架輪與加載輪嚙合，帶動(dòng)加載輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出運(yùn)動(dòng)，為差動(dòng)輪系；

用一個(gè)鎖止釘（59）通過(guò)銷孔1’插入銷孔1，左上齒輪（20）與左軸承座（23）固定在一起，左輸入軸（22）固定，左側(cè)太陽(yáng)輪固定，右調(diào)速電機(jī)（33）驅(qū)動(dòng)右側(cè)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與行星輪的嚙合帶動(dòng)行星架輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架輪與加載輪（37）嚙合，帶動(dòng)加載輪（37）轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出運(yùn)動(dòng)，為一種行星輪系；

用一個(gè)鎖止釘（59）通過(guò)銷孔2’插入銷孔2，右上齒輪（29）與右軸承座（28）固定在一起，右輸入軸（27）固定，右側(cè)太陽(yáng)輪固定，左調(diào)速電機(jī)（16）驅(qū)動(dòng)左側(cè)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與行星輪的嚙合帶動(dòng)行星架輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行星架輪與加載輪（37）嚙合，帶動(dòng)加載輪（37）轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出運(yùn)動(dòng)，為另一種行星輪系；

用一個(gè)鎖止釘（59）通過(guò)銷孔3’插入銷孔3時(shí)，加載輪（37）與后軸承座（38）固定在一起，加載軸（43）固定，行星架輪固定，左右兩調(diào)速電機(jī)中一個(gè)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)一側(cè)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與軸線固定的行星輪的嚙合帶動(dòng)另一太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出運(yùn)動(dòng)，為定軸輪系。