同向分动百向传动器

本发明涉及一种行星排复合结构传动机械，具体为由一个同向分动器、一个换向器和一个百向合动器构成的，输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动器。

输入轴与输出轴有夹角的转速传动称为变向传动，保持输出轴与输入轴夹角不变而输出轴360度周转的转速传动称为可周转变向传动。常用的有两种变向传动器：万向节传动器与锥齿轮变向传动器。万向节传动器的优点是改变转动方向夹角容易，缺点是输出轴与输入轴传动夹角越大，传动效率越低，一般最大传动夹角小于50度。锥齿轮变向传动器利用锥齿轮副实现变向传动，最大夹角没有限制。这两种传动器都会形成很大的支座转矩，支座转矩与传动的动力转矩相关，动力转矩越大，支座转矩越大；支座转矩还与传动夹角大小相关，夹角越大，支座转矩越大，夹角90度时，支座转矩最大。这两种变向传动都可以转动输出轴支座，使输出轴周转，形成可周转变向传动。在输出轴周转时，正转支座转矩与反转支座转矩完全不平衡。一般需要设置更大的周转控制转矩来操控周转,或者需要设置附加的平衡装置例如弹簧装置或电磁力装置提供附加转矩来抵消这种不平衡才能操控周转。

本发明提出新一类变向传动器，可以使输出端轴向指向(输出轴)与百向合动器轴呈一定夹角而控制输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转且周转可控，传动效率很高。这种传动方式我们称为百向传动，实施百向传动的传动器称为百向传动器。本发明的百向传动器在输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转时，正转支座转矩与反转支座转矩完全平衡或比较平衡，只需较小周转控制转矩即可操控周转。

本发明是一种输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动器。具体由一个同向分动器、一个换向器和一个百向合动器构成。

行星排由两个中心轮(太阳轮或内齿圈)与带行星轮的行星架三个部件组成，三个部件的排列啮合结构关系决定其各运动方程(包括运动特性方程、太星方程、圈星方程)，决定其行星排种类。现有行星排按其运动特性方程可分为单层星行星排、双层星行星排，行星排三个部件为太阳轮t、行星架j、内齿圈q，行星架上的行星轮为x。设Zt为太阳轮齿数，Zq为内齿圈齿数，Nt为太阳轮转速,Nq为内齿圈转速,Nj为行星架转速，Nx为行星轮转速，定义普通圆柱齿轮行星排、锥齿轮行星排的特性参数a＝Zq/Zt，太星参数b＝Zt/Zx，圈星参数c＝Zq/Zx；定义变线速行星排的特性参数a＝(Zq*Zxt)/(Zt*Zxq)，太星参数b＝Zt/Zxt，圈星参数c＝Zq/Zxq。其中变线速行星轮上有两套齿轮，与内齿圈q线速度相同的一套齿轮齿数为Zxq转速为Nxq、与太阳轮t线速度相同的另一套齿轮齿数为Zxt转速为Nxt。定义所有单层星行星排的运动特性方程为：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，定义所有双层星行星排的运动特性方程为：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0。定义普通圆柱齿轮单层星行星排、锥齿轮单层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq-c*Nq-(1-c)*Nj＝0。定义结构形式六的变线速双层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。定义结构形式二的变线速单层星行星排中外层行星轮的太星方程为：Nxt-b*Nt-(1-b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。太星方程、圈星方程可以用于计算行星轮的转速。

本发明所述同向分动器是单排行星排，其行星排的特征是其运动特性方程在整理变形后的形式符合条件一：同向分动器运动方程NA1-k*NB1-(1-k)*NC1＝0，1>k>0。同向分动器的行星排可以是变线速单层星行星排、变线速双层星行星排、普通圆柱齿轮单层星行星排、普通圆柱齿轮双层星行星排、锥齿轮单层星行星排或锥齿轮双层星行星排。对于各种单层星行星排，其运动特性方程Nt1+a*Nq1-(1+a)*Nj1＝0可以整理变形为Nj1-(1/(1+a))*Nt1-(a/(1+a))*Nq1＝0，k＝1/(1+a)，1>k>0，符合条件一。对于各种双层星行星排，其运动特性方程Nt1-a*Nq1-(1-a)*Nj1＝0在特性参数a<1.0时k＝a，1>k>0，本身符合条件一，在特性参数a>1.0时运动特性方程可以整理变形为Nq1-((a-1)/a)*Nj1-(1/a)*Nt1＝0，k＝(a-1)/a，1>k>0，符合条件一。当k＝0.5时同向分动器具有传动效率上的优势、同向分动百向传动器可以具有周转操控上的优势，可以使k＝0.5的同向分动器行星排是变线速双层星行星排、普通圆柱齿轮双层星行星排与锥齿轮单层星行星排。其中变线速双层星行星排有利于设置正变位齿轮，有利于提高传动效率。变线速双层星行星排有一种结构形式可以只有单层行星轮，因其运动特性方程服从双层星行星排运动特性方程，即Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0，所以称为双层星行星排，这种结构形式称为变线速行星排的结构形式六。这种结构形式六的变线速双层星行星排的结构示意图可以参见图1、图7，图1、图7中1、2、3所示的部件组成的行星排即为变线速双层星行星排中较简单的只有一层行星轮的结构形式六。普通圆柱齿轮双层星行星排结构示意图参见图5。锥齿轮单层星行星排结构示意图参见图3、图4，图3、图4中1、2、3所示部件组成的行星排即为锥齿轮单层星行星排。同向分动器行星排的三个部件分别是A1、B1、C1，三个部件的转速分别是NA1、NB1、NC1，设该行星排中行星轮转速为NX1。以周转转速NA1对应的部件A1作为同向分动器的输入端，这也是整个同向分动百向传动器的输入端，输入端可以输入正值、零值或负值转速，即A1的转速输入值NA1可以确定。其余两个部件作为分动端，分动端B1连接百向合动器的中心轮B2，分动端C1连接百向合动器的中心轮C2。这两个连接的特定连接方式是通过换向器使同轴同转的两个转速转化为同轴反转的换速。

所述换向器有两类。第一类为单路换向器，用于同向分动器分动端与百向合动器中心轮之间的两个连接之一中，可以使该连接传动的转速绝对值不变旋转方向改变，传动比为-1.0，使同轴同转的两个转速转化为同轴反转的两个转速。单路换向器用于同向分动器的分动端C1与百向合动器的中心轮C2之间的间接连接，可以使该分动端与该中心轮的转速绝对值相同旋转方向相反。这类单路换向器可以是锥齿轮形式、锥齿轮行星排形式、平行轴双轴圆柱齿轮形式、变线速单层星行星排形式。单路换向器的传动比一般设置为-1.0。其中锥齿轮形式在同向分动器的分动端C1设置与之连接的锥齿轮(图中为半幅锥齿轮)，在百向合动器的中心轮C2设置与之连接的锥齿轮(图中为半幅锥齿轮)，利用一个轴承固定的锥齿轮(图中为整幅锥齿轮)分别与该分动端设置的锥齿轮啮合、与该中心轮设置的锥齿轮啮合，实现该分动端与该中心轮转速绝对值相同旋转方向相反。参见图1。图1中的4所示意的部件即为一个轴承固定的整幅锥齿轮。其中锥齿轮行星排形式同样设置连接分动端的锥齿轮与连接中心轮的锥齿轮(作为换向器锥齿轮行星排的两个中心轮)，利用行星架固定的多个锥齿轮行星轮，分别与该分动端设置的锥齿轮啮合、与该中心轮设置的锥齿轮啮合，实现该分动端与该中心轮转速绝对值相同旋转方向相反。锥齿轮行星排形式也可以参见图1。图1中的4所示意的部件也可以理解为半幅结构示意图中的锥齿轮行星排的行星架固定的锥齿轮行星轮。图2中的9、10、11所示部件组成的是单路换向器的平行轴双轴圆柱齿轮形式，在同向分动器的分动端C1设置与之连接的圆柱齿轮，在百向合动器的中心轮C2设置与之连接的圆柱齿轮，利用支架固定轴承固定的双轴圆柱齿轮分别与该分动端设置的圆柱齿轮啮合、与该中心轮设置的圆柱齿轮啮合，实现该分动端与该中心轮转速绝对值相同旋转方向相反。该分动端圆柱齿轮与该中心轮圆柱齿轮的模数可以不同。在双轴圆柱齿轮中，必有一根轴上的齿轮是模数可以不相同的两套齿轮，两套齿轮角速度相同线速度可以不相同。图6所示为行星排半幅结构简图示意图中的单路换向器的变线速行星排结构形式，其中同样设置连接分动端的圆柱齿轮与连接中心轮的圆柱齿轮(作为换向器变线速行排的两个中心轮)，设置行星架固定的多组变线速行星轮，整个变线速行星排使该分动端与该中心轮转速绝对值相同旋转方向相反。第二类为双路换向器，用于两个连接之中，可以使这两个连接传动的两个转速从同轴同转转化为同轴反转，这类双路换向器用于同向分动端与百向合动器中心轮之间的两个连接，可以使同轴同转的两个转速转化为同轴反转的两个转速。双路换向器的形式参见图8与图9，图8中2、3中的同轴同转的两个转速通过双路换向器4传动到5、6中转化为同轴反转的两个转速。图9是双路换向器的另一种结构形式示意图。

所述百向合动器是单排行星排，其行星排轴就是百向合动器轴，其行星排的特征是其运动特性方程在整理变形后的形式符合条件二：百向合动器运动方程NA2-m*NB2-(1-m)*NC2＝0，1>m>0，且NA2对应的行星架j2也是A2作为周转控制端。百向合动器行星排三个部件分别是A2、B2、C2，三个部件的转速分别是NA2、NB2、NC2。其行星排可以是锥齿轮单层星行星排、变线速单层星行星排、普通圆柱齿轮单层星行星排。这三种单层星行星排的运动特性方程Nt2+a*Nq2-(1+a)*Nj2＝0可以整理变形为Nj2-(1/(1+a))*Nt2-(a/(1+a))*Nq2＝0，相当于m＝1/(1+a)，1>m>0，且NA2对应的行星架j2也是A2作为周转控制端,符合条件二。以NA2对应的部件A2也是行星架j2作为周转控制端，周转控制端也是整个同向分动百向传动器的周转控制端，通过对周转控制端施加不同的转矩可以控制该部件正转、停止或反转，即周转控制端的转速NA2输入值可以确定。以NB2、NC2对应的两个部件作为百向合动器行星排的两个中心轮，中心轮B2与同向分动器的分动端B1连接，中心轮C2与同向分动器的分动端C1连接。百向合动器行星排可以设置一组、两组或多组行星轮，以其中一个或两个行星轮作为单路输出端或双路输出端，这也是整个同向分动百向传动器的输出端，输出转速为行星轮自转转速NX2。以一组行星轮作为输出端，称为单路输出端，参见图1中的8所标示。以共轴反转的两组行星轮为输出端，称为双路输出端，参见图2中的6所标示。它们输出端轴向指向的指向都受周转控制端的控制，转速NA2对应的部件A2也是行星架j2围绕百向合动器轴周转，其行星轮也周转同时可以有自转转速NX2。在图2中，双路输出端输出的两个自转转速同轴且转速绝对值相同旋转方向相反。图10是利用双路输出端的一种方式，双路输出端3的两个行星轮转速经旁轴连接齿轮5传动，转化为共轴反转的两个转速。图中旁轴连接齿轮5也与输出端一起围绕百向合动器轴周转。图7是采用变线速单层星行星排百向合动器的本发明的结构示意图，在图中变线速单层星行星排的行星架为A2，行星架上设置外齿环，作为周转控制端的行星架的周转转速NA2通过与外齿环啮合的输入旁轴齿轮9输入转速来确定。这种旁轴齿轮输入法是为了避免与其他零部件之间形成相互嵌套的矛盾。变线速单层星行星排服从单层星行星排的运动特性方程，但其行星轮实际上具有双层行星轮，图7中这种结构形式称为变线速行星排结构形式二。在图7中选了其外层行星轮作为输出端，行星轮轴为原输出端轴向指向8，输出转速为行星轮自转转速NX2。在NA2对周转控制端的控制下，在活动支架的制约下，输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转，其周转转速为行星架转速NA2。

由同向分动器、换向器、百向合动器组成的本发明同向分动百向传动器，是行星排复合结构，是二自由度决定系统，当同向分动器输入端A1、百向合动器周转控制端A2这两个旋转构件的转速NA1、转速NA2确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，输出端行星轮自转转速NX2也被决定。同向分动器行星排各运动方程、百向合动器行星排各运动方程、换向器连接公式可以组成方程组，以转速NA1、转速NA2的确定值以及直接连接条件为条件解方程组可以得到同向分动百向传动器中每一个旋转构件的转速。

采用单路换向器时，由于直接连接，同向分动器分动端B1转速等于百向合动器中心轮B2转速(NB1＝NB2)。由于通过单路换向器间接连接，同向分动器分动端C1转速等于百向合动器中心轮C2转速的负值(NC1＝-NC2)，负号代表这两个转速的旋转方向相反。采用双路换向器的情况也依此类推，最终NB2与NC2转动方向相反。因为NB2与NC2转动方向相反，所以百向合动器的运动方程可表示为|NA2|＝m*|NB2|-(1-m)*|NC2|，即三个转速绝对值之间的公式。控制周转控制端使周转控制端转速值NA2＝0，则m*|NB2|＝(1-m)*|NC2|。通过控制NA2的值，可以控制百向合动器行星排的行星架按需要的转速与方向围绕百向合动器轴周转，即百向合动器的行星轮输出端指向(输出端轴向指向)可以按需要围绕百向合动器轴受控制地周转。其中采用锥齿轮单层星行星排百向合动器的输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角围绕百向合动器轴周转，采用变线速单层星行星排或普通圆柱齿轮单层星行星排百向合动器的输出端轴向指向平行于百向合动器轴(呈0度夹角)围绕百向合动器轴周转。这样就都实现了输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。在工程实际中，m与k的取值范围主要在0.1至0.9之间。m与k的取值距0.5越近，输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩的周转转矩差越小。m与k的取值距0.5越远，输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩的周转转矩差越大，操控周转需要更大的周转控制转矩。所以m与k的取值要适应于整个传动系统操控周转时所容许的最大周转控制转矩。本发明在百向传动时的周转控制转矩一般小于锥齿轮变向传动器的周转控制转矩。本发明优先采用使m＝0.5、k＝0.5或者使m与k的取值接近0.5的特性参数所对应的行星排作为同向分动器、百向合动器。

当调节百向合动器行星排结构中的各部件齿轮齿数比例、调节行星排的特性参数使m＝0.5时，NB2＝-NC2，NA2＝0对应NX1＝0且A2所受周转转矩差较小，同向分动百向传动器的传动效率很高，输入NA1，动力可以全部从输入端NA1传动到输出端自转转速NX2。这时输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩比较平衡，只需要从NA2输入较小的周转控制转矩即可实现百向传动的周转操控。通过控制NA2的值，可以控制百向合动器行星排的行星架按需要的转速与方向围绕百向合动器轴周转。实现了输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度或者呈0度夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动。

当调节同向分动器与百向合动器这两个行星排结构中的各部件齿轮齿数比例、调节两个行星排的特性参数使m＝0.5、k＝0.5时，NB2＝-NC2，NB1＝NC1，NA2＝0对应NX1＝0且A2所受周转转矩差为零，同向分动百向传动器的传动效率最高，输入NA1，动力可以全部从输入端NA1传动到输出端自转转速NX2。这时输出端轴向指向围绕百向合动器轴周转的正转支座转矩与反转支座转矩完全平衡无周转转矩差，只需要从NA2输入很小的周转控制转矩即可实现百向传动的周转操控。通过控制NA2的值，可以控制同向分动单换向百向合动器的行星轮输出端指向(输出端轴向指向)垂直于百向合动器轴或平行于百向合动器轴围绕百向合动器轴受控制地周转。

同向分动器中使k＝0.5的行星排中有三种结构比较简单，是变线速双层星行星排、普通圆柱齿轮双层星行星排与锥齿轮单层星行星排。变线速双层星行星排与普通圆柱齿轮双层星行星排当特性参数为0.5或2.0时，其运动特性方程可以整理变形为NA1-0.5*NB1-(1-0.5)*NC1＝0，即k＝0.5。锥齿轮单层星行星排当特性参数为1.0时，其运动特性方程可以整理变形为NA1-0.5*NB1-(1-0.5)*NC1＝0，即k＝0.5。还有两种行星排可以使k＝0.5但其结构比较复杂：变线速单层星行星排当特性参数为1.0时也符合条件一要求，其运动特性方程为单层星行星排的运动特性方程，但其行星轮实际上是两层行星轮，结构较复杂，传动效率较低，不优先采用。锥齿轮双层星行星排当特性参数为0.5与2.0时也符合条件一要求，但其锥齿轮双层星行星轮结构较复杂，传动效率较低，也不优先采用。

百向合动器中使m＝0.5，且NA2对应的行星架j2也是A2作为周转控制端的行星排有两种，是锥齿轮单层星行星排、变线速单层星行星排。锥齿轮单层星行星排与变线速单层星行星排当特性参数为1.0时，其运动特性方程可以整理变形为1*Nt+1*Nq-(1+1)*Nj＝0，即NA2-0.5*NB2-(1-0.5)*NC2＝0，m＝0.5，j2为A2是周转控制端。其中采用锥齿轮单层星行星排百向合动器的输出端轴向指向垂直于百向合动器轴，与百向合动器轴呈90度夹角。其中采用变线速单层星行星排百向合动器的输出端轴向指向平行于百向合动器轴，与百向合动器轴呈0度夹角。变线速单层星行星排的运动特性方程服从单层星行星排运动特性方程形式所以称为单层星行星排，但它其实具有两层行星轮，其结构形式是变线速行星排的结构形式二，可以取其行星架作为周转控制端，可以取其外层行星轮作为输出端，其输出端轴向指向平行于百向合动器轴(呈0度夹角)围绕百向合动器轴周转且周转可控。说明书附图图7中的5、6、7、8所示意的就是变线速单层星行星排结构形式二，5、6分别为其中心轮，7为其外层行星轮，8为其行星架。

对于锥齿轮单层星行星排，当m＝0.5时，NB2＝-NC2，百向合动器的两个中心轮齿数相等。这时输出端轴向指向呈90度夹角围绕百向合动器轴周转且周转可控。当m不等于0.5时，m*NB2＝-(1-m)*NC2，百向合动器的两个中心轮齿数不相等。这时输出端轴向指向与百向合动器轴呈实际所需要的非90度夹角，围绕百向合动器轴周转且周转可控。

在必要时，通过设置附加的锥齿轮变向传动器可以改变原输出端轴向指向与百向合动器轴的夹角，达到实际所需要的新的夹角。在图7中示意了这种情况。通过在原输出端轴向指向与新输出端轴向指向之间设置锥齿轮变向传动器，利用锥齿轮副开展传动，可以改变原输出端轴向指向的指向至新输出端轴向指向的指向，改变输出端轴向指向与百向合动器轴的夹角。在图7中原输出端轴向指向为8，新输出端轴向指向为10，活动支架11可以围绕百向合动器轴转动，通过旁轴输入端9可以向行星架(周转控制端)7输入NA2，周转控制端控制带动原输出端轴向指向与新输出端轴向指向一起围绕百向合动器轴按转速NA2周转。

本发明所述圆柱齿轮可以是直齿、斜齿、人字齿等，锥齿轮可以是直齿、曲齿等。齿轮可以是各种齿形。

本发明可用于飞行器的可倾转旋翼、直升机的输出端轴向指向可变向尾桨、轮船的输出端轴向指向可变向螺旋桨推进器等的百向传动。可作为单旋翼、共轴反向双旋翼、单螺旋桨、共轴反向双螺旋桨的百向传动器。可用于机床、机器人的传动。还可用于可以调节风轮轴指向的水平轴风轮风力发电机的传动。

本发明可以相互组合使用或与其他机械组合使用。图7中就是本发明百向传动器与附加的锥齿轮变向传动器的组合使用，可以改变百向传动的输出端轴向指向与百向合动器轴夹角。两套百向传动器组合串联使用就可以形成一种可控制输出端轴向指向任意变化的万向传动器。图8是两套本发明同向分动百向传动器并联使用用于机动车辆的可转向主动轮传动装置的示意图。图8中9为差速器可向两个输入端1提供输入转速，两个4为双路换向器，两个输出端8可以连接机动车辆的左右两个可转向主动轮，两个周转控制端7可连接左右转向球头受机动车辆的转向装置控制。两套本发明同向分动百向传动器从差速器获得输入端转速，在两个输出端8向左右主动轮输出转速，通过机动车辆的转向装置控制两个周转控制端7就可以控制左右主动轮转向，而主动轮的传动不受转向操控的影响。图8中示意的这套可转向主动轮传动装置在传动效率上优于传统万向节传动转向装置，且转向角度范围大于传统万向节传动转向装置。

本发明同向分动百向传动器的有益之处在于，提出了由同向分动器、换向器、百向合动器组成的二自由度决定系统的行星排复合结构作为本发明的结构。提出了同向分动器特征在于其行星排符合本发明所述条件一，百向合动器特征在于其行星排符合条件二。提出了同向分动器与百向合动器之间特定的连接方式。提出了在动力从输入端转速NA1传动到输出端自转转速NX2的传动过程中，通过控制周转控制端的周转转速NA2来控制输出端轴向指向周转，实现输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动的方法。

本发明提出，只要在传动机械中采用了由同向分动器、换向器与百向合动器组成的结构，同向分动器、百向合动器的特征符合本发明所述，在动力从输入端转速NA1到输出端自转转速NX2的传动过程中，通过控制周转控制端的周转转速NA2来控制输出端轴向指向周转，实现输出端轴向指向与百向合动器轴呈一定夹角的，输出端轴向指向可以围绕百向合动器轴周转且周转可控的百向传动的传动器，均应属于本发明的保护范围。

图1为本发明同向分动百向传动器的一种示意图，同向分动器采用变线速双层星行星排，百向分动器采用锥齿轮单层星行星排。输入端1，一个分动端2，另一个分动端3，单路换向器的轴承固定的锥齿轮4，一个中心轮5，另一个中心轮6，周转控制端7，输出端8。其中1、2、3所示部件组成同向分动器。百向合动器中8所示部件为单路输出端。

图2为本发明同向分动百向传动器的一种特例的示意图，也是本发明实施例1的示意图，同向分动器采用变线速双层星行星排，百向分动器采用特性参数为1.0的锥齿轮单层星行星排。输入端1，一个分动端2，另一个分动端3，一个中心轮4，另一个中心轮5，双路输出端6，周转控制端7上设置外齿环，与外齿环啮合的旁轴齿轮8可以向周转控制端输入NA2，。其中1、2、3所示部件组成同向分动器。其中百向合动器的中心轮4、5的齿数相同，6所示部件为双路输出端，双路输出端输出的两个自转转速共轴且转速绝对值相同旋转方向相反。9、10、11所示部件组成的单路换向器是平行轴双轴圆柱齿轮形式，其双轴圆柱齿轮的轴承固定。

图3为本发明同向分动百向传动器的另一种示意图，同向分动器采用锥齿轮单层星行星排，百向分动器采用锥齿轮单层星行星排。输入端1，一个分动端2，另一个分动端3，单路换向器的轴承固定的锥齿轮4，一个中心轮5，另一个中心轮6，周转控制端7，输出端8。其中1、2、3所示部件组成同向分动器。

图4为本发明同向分动百向传动器的另一种特例的示意图，同向分动器与百向分动器都采用特性参数为1.0的锥齿轮单层星行星排。输入端1，一个分动端2，另一个分动端3，单路换向器的轴承固定的锥齿轮4，一个中心轮5，另一个中心轮6，周转控制端7，输出端8。其中1、2、3所示部件组成同向分动器，其分动端2、3的齿数相同。百向合动器的中心轮5、6的齿数相同。

图5为本发明所述同向分动器可采用的普通圆柱齿轮双层星行星排示意图，输入端1，一个分动端2，另一个分动端3。

图6为本发明所述换向器的平行轴双轴圆柱齿轮形式示意图，也可以理解为本发明所述换向器的变线速行星排形式的半幅行星排结构示意图。分动端圆柱齿轮1，双轴圆柱齿轮(或变线速行星排的行星轮)2，中心轮圆柱齿轮3，双轴圆柱齿轮轴承支架(或行星架)4。

图7为本发明同向分动百向传动器的又一种示意图，同向分动器采用变线速双层星行星排，换向器是变线速行星排形式，百向合动器采用变线速单层星行星排，输出端附加设置了锥齿轮变向传动器。输入端1，一个分动端2，另一个分动端3，换向器4，一个中心轮5，另一个中心轮6，周转控制端7，原输出端轴向指向8，输入旁轴齿轮9，新输出端轴向指向10，活动支架11。其中1、2、3所示部件组成同向分动器。行星排换向器4为平行轴双轴圆柱齿轮形式。5、6、7、8所示部件组成百向合动器，5与6分别为中心轮，原输出端轴向指向8为外层行星轮轴，周转控制端7上设置行星架外齿环，与周转控制端行星架外齿环啮合的输入旁轴齿轮9可以确定NA2的值。其中8、10、11所示部件组成附加的角度换向器，8为原输出端轴向指向，10为新输出端轴向指向，11为活动支架。

图8为本发明并联使用用于机动车辆可转向主动轮传动装置的示意图，两个同向分动器采用变线速双层星行星排，两个百向分动器采用锥齿轮单层星行星排。输入端1，一个分动端2，另一个分动端3，双路换向器4，一个中心轮5，另一个中心轮6，周转控制端7，输出端8，差速器9。其中差速器9向两个输入端1提供输入转速NA1，两个单路输出端8连接左右两个可转向主动轮，两个主动轮可各自围绕其百向合动器轴周转转向，两个周转控制端7连接左右转向球头受机动车辆的转向装置控制。

图9为双路换向器的另一种示意图。

图10为双路输出端与共轴反桨外接设备连接的一种示意图，单路换向器1，百向合动器轴2，双路输出端3，周转控制端4设置了外齿环，可以使双路输出端两个行星轮转速转化为共轴反转的两个转速的旁轴连接齿轮5，与外齿环啮合的旁轴齿轮6可以向周转控制端输入NA2。

图2中的百向合动器和图8、图9中的双路换向器和图10中的百向合动器以全幅行星排结构简图示意，其余各图中各行星排均按行业惯例以半幅行星排结构简图示意。各图中各部件只示意结构关系，未反映真实尺寸。

实施例1：本发明同向分动百向传动器实施例1，由同向分动器、单路换向器与百向合动器组成，参见图2。其同向分动器采用变线速双层星行星排，其运动特性方程为Nt1-0.5*Nq1-0.5*Nj1＝0，整理变形后即NA1-0.5*NB1-(1-0.5)*NC1＝0。取变线速行星排的输入端中心轮A1齿轮齿数为24，变线速行星轮的两套齿轮中与之线速度相同的一侧齿轮齿数为18，以中心轮B1作为一个分动端齿轮齿数为20，变线速行星轮的两套齿轮中与之线速度相同的另一侧齿轮齿数为30，以行星架C1作为另一个分动端。该变线速双层星行星排的变线速行星轮上的两套齿轮模数不同，其特性参数a为0.5。同向分动器运动方程中的k＝0.5。

其单路换向器采用平行轴双轴圆柱齿轮形式，分动端C1设置的圆柱齿轮(图中为半幅齿轮)齿数为20，中心轮C2设置的圆柱齿轮(图中为半幅齿轮)齿数为40，轴承固定的内层圆柱齿轮(图中为整幅齿轮)齿数为20。轴承固定的外层圆柱齿轮中，与内层圆柱齿轮啮合的一侧齿轮齿数为20，与中心轮C2啮合的另一侧齿轮齿数为40。单路换向器间接连接传动比为-1.0。

其百向合动器采用锥齿轮单层星行星排，其运动特性方程为Nt2+Nq2-2*Nj2＝0，整理变形后即NA2-0.5*NB2-(1-0.5)*NC2＝0,行星架j2也是A2作为周转控制端。取锥齿轮单层星行星排的两个中心轮B2、C2齿轮齿数均为20，在行星架上均布设两组行星轮，行星轮齿轮齿数均为20，以共轴而旋转方向相反的两个行星轮为双路输出端,行星轮轴即输出端轴向指向，输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角，输出转速为行星轮自转转速NX2。该锥齿轮单层星行星排的特性参数为1.0。百向合动器运动方程中的m＝0.5。

同向分动器的分动端B1与百向合动器的中心轮B2直接连接，NB1＝NB2。同向分动器的分动端C1通过单路换向器与百向合动器的中心轮C2间接连接，NC1＝-NC2。

当输入端转速NA1确定，周转控制端转速NA2确定为零时，输出端转速等于输入端转速：NX2＝NA1。输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角定向传动，输出端轴向指向不围绕百向合动器轴周转。保持输入端转速NA1，NX2＝NA1。以很小的周转转矩调节周转控制端转速NA2确定不为零时，输出端轴向指向与百向合动器轴呈90度夹角传动，同时输出端轴向指向按NA2的转速围绕百向合动器轴周转，实现百向传动的周转操控。对周转控制端的周转操控与从输入端NA1到输出端NX2的百向传动的转速互不影响互不干涉。本实施例1的双路输出端的输出转速绝对值相同旋转方向相反，可用于给共轴反转双螺旋桨(或共轴反转双旋翼)传动，可以通过调节周转控制端的周转转速NA2控制这套双螺旋桨(或双旋翼)的指向实现百向传动的周转操控。需要时，本实施例1的输出端可以省略一路输出端成为单路输出端。本实施例1可用于飞行器的可倾转旋翼、直升机的输出端轴向指向可变向尾桨、轮船的输出端轴向指向可变向螺旋桨推进器等的百向传动。可作为单旋翼、共轴反转双旋翼、单螺旋桨、共轴反转双螺旋桨的百向传动器。可用于机床、机器人的传动。可用于机动车辆的可转向主动轮传动。必要时，还可以根据具体实际需要灵活设定m的值不等于0.5，使得输出端轴向指向与百向合动器轴的夹角不等于90度而呈实际所需要的夹角。

由于本实施例1特定的单路换向器结构，轴承固定的平行轴双轴圆柱齿轮挡住了双路输出端周转的部分角度，周转角度范围小于360度。如果需要输出端周转角度范围达到360度，可以参考图10改变单路换向器形式，改变输出端结构。图10中，单路换向器1采用锥齿轮形式，双路输出端3通过随同输出端一起围绕百向合动器轴2周转的旁轴连接齿轮5的连接传动，可以使输出端两个行星轮转速转化为共轴反转的两个转速输出。其输出端的周转角度范围为360度。

上述实施例仅为本发明的部分实施方式。