双折周向传动器

本发明涉及螺旋桨等动力使用设备的传动结构，由输入轴、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴组成，特点是在从输入轴向输出轴传递动力时，传动力矩大，输出轴自转与公转相互不干涉，控制公转的控制力矩很小，控制装置很小。称为双折周向传动器。

传统定轴螺旋桨推进器，螺旋桨可以自转但螺旋桨轴固定不能公转。传统动轴螺旋桨推进器，依靠锥齿轮副传动输出轴自转，通过强行带动输出轴轴承使输出轴围绕输入轴轴线公转。因为带动输出轴轴承公转要克服单向偏转力矩，控制公转时正转与反转需要的控制力矩大小不同，所以额定控制力矩要很大，控制装置很大。传统动轴螺旋桨推进器的传动结构存在单向转动力矩，所以输出轴自转与公转相互干涉不能解耦，不算真正的周向传动器。所述单向偏转力矩是传递动力时锥齿轮副自动产生的使输出轴围绕输入轴轴线单向公转转动的力矩，与输入力矩正相关。输出轴围绕输出轴轴线转动是自转，输出轴围绕输入轴轴线(或反转套筒轴轴线)转动是公转。本人此前发明并申报了百向传动器，在传递动力时不产生单向偏转力矩，输出轴自转与公转相互不干涉，控制力矩很小，控制装置很小，是真正的周向传动器。但百向传动器传动力矩较小。航空业、航海业需要输出轴自转与公转相互不干涉、控制装置很小、传动力矩较大的周向传动器的传动结构。本发明就是提出这种传动结构，即双折周向传动器。这种传动结构还可用于机器人的跨关节转动部件、用于机床转动部件。

本发明双折周向传动器，由输入轴、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴组成。

输入轴连接动力装置输入动力。

单路换向器的作用是把一个转动转化为转速相等、转动方向相反的两个转动，并在反转套筒轴内轴和反转套筒轴外轴中分别传递这两个转动。单路换向器有四种形式，本发明任选其中之一：形式一单路换向器，包括前锥齿轮、换向锥齿轮、换向锥齿轮支座、后锥齿轮和反转套筒轴，参见图1中的2、3、4、5和6。所述反转套筒轴是反转套筒轴轴线上相互嵌套的两个轴，分别是反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴。固定输入轴轴承，在输入轴设置前锥齿轮；设置换向锥齿轮与前锥齿轮啮合，换向锥齿轮轴线与输入轴轴线垂直，换向锥齿轮的支座固定。设置反转套筒轴与输入轴位于同一轴线，固定反转套筒轴的轴承，在反转套筒轴外轴设置后锥齿轮与换向锥齿轮啮合。直接连接输入轴与反转套筒轴内轴。前锥齿轮与后锥齿轮通过换向锥齿轮形成间接连接。通过设置前锥齿轮齿数等于后锥齿轮齿数，使这个间接连接的传动比等于-1.0。形式一单路换向器中反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。形式二单路换向器，包括内主动锥齿轮、外主动锥齿轮、内被动锥齿轮、外被动锥齿轮和反转套筒轴，参见图2中的2、3、4、5和6。固定输入轴轴承，在输入轴设置内主动锥齿轮和外主动锥齿轮，分别设置于反转套筒轴轴线的两侧，内主动锥齿轮穿过反转套筒轴轴线后设置，外主动锥齿轮不穿过反转套筒轴轴线就设置。固定反转套筒轴轴承，设置反转套筒轴轴线与同向轴轴线相交形成夹角，该夹角就是传动角，按实际需要确定传动角的值。在反转套筒轴内轴设置内被动锥齿轮，保持内被动锥齿轮与内主动锥齿轮啮合；在反转套筒轴外轴设置外被动锥齿轮，保持外被动锥齿轮与外主动锥齿轮啮合。通过设置内主动锥齿轮齿数、外主动锥齿轮齿数、内被动锥齿轮齿数和外被动锥齿轮齿数，使输入轴到反转套筒轴内轴的传动比等于输入轴到反转套筒轴外轴的传动比的负值；例如：设置内主动锥齿轮齿数＝内被动锥齿轮齿数，且外主动锥齿轮齿数＝外被动锥齿轮齿数。形式二单路换向器中反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。形式三单路换向器，包括前齿轮、内旁轴齿轮、外旁轴前齿轮、外旁轴后齿轮、后齿轮和反转套筒轴，参见图3中的2、25、3、4、5和6。固定输入轴轴承，在输入轴设置前齿轮；设置其轴线分别与同向轴轴线平行的、其轴承都固定的内旁轴和外旁轴，在内旁轴设置内旁轴齿轮，在外旁轴依次设置外旁轴前齿轮和外旁轴后齿轮；在反转套筒轴外轴设置后齿轮。设置前齿轮与外旁轴前齿轮啮合、外旁轴后齿轮与内旁轴齿轮啮合、内旁轴齿轮与后齿轮啮合。设置反转套筒轴与输入轴位于同一轴线，固定反转套筒轴的轴承，直接连接输入轴与反转套筒轴内轴。前齿轮与后齿轮通过外旁轴前齿轮、外旁轴后齿轮和内旁轴齿轮形成间接连接。通过设置内旁轴齿轮齿数、外旁轴前齿轮齿数、外旁轴后齿轮齿数、前齿轮齿数和后齿轮齿数，使这个间接连接的传动比等于-1.0，例如：设置外旁轴后齿轮齿数＝内旁轴齿轮齿数＝后齿轮齿数＝N，且前齿轮齿数＝外旁轴前齿轮齿数＝2*N，N为大于等于8的自然数。形式三单路换向器中反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。形式四单路换向器，包括内主动锥齿轮、外主动锥齿轮、内被动锥齿轮、外被动锥齿轮和反转套筒轴，参见图4中的2、3、4、5和6。固定输入轴轴承，在输入轴设置内主动锥齿轮和外主动锥齿轮，分别设置于反转套筒轴轴线的两侧，内主动锥齿轮不穿过反转套筒轴轴线就设置，外主动锥齿轮穿过反转套筒轴轴线后设置。固定反转套筒轴轴承，设置反转套筒轴轴线与输入轴轴线相交形成夹角，该夹角就是传动角，按实际需要确定传动角的值。在反转套筒轴内轴设置内被动锥齿轮，保持内被动锥齿轮与内主动锥齿轮啮合；在反转套筒轴外轴设置外被动锥齿轮，保持外被动锥齿轮与外主动锥齿轮啮合。通过设置内主动锥齿轮齿数、外主动锥齿轮齿数、内被动锥齿轮齿数和外被动锥齿轮齿数，使输入轴到反转套筒轴内轴的传动比等于输入轴到反转套筒轴外轴的传动比的负值；例如：设置内主动锥齿轮齿数＝内被动锥齿轮齿数，且外主动锥齿轮齿数＝外被动锥齿轮齿数。形式四单路换向器中反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。

双路折向器的作用是设置两副锥齿轮副，第一主动锥齿轮所在的轴与第二主动锥齿轮所在的轴形成反转套筒轴，第二被动锥齿轮所在的轴与第二被动锥齿轮所在的轴形成同转套筒轴。第一主动锥齿轮对第一被动锥齿轮自动产生的单向偏转力矩相比于第二主动锥齿轮对第二被动锥齿轮自动产生的单向偏转力矩大小相同、方向相反。通过同转套筒轴传递，这两个单向偏转力矩相互抵消。所述锥齿轮副是成熟技术，锥齿轮副是相互啮合的用于传动的一对锥齿轮，其输入轴轴线与输出轴轴线相交，相交的夹角称为折向角。所述两副锥齿轮副就是第一主动锥齿轮与第一被动锥齿轮组成的锥齿轮副，还有第二主动锥齿轮与第二被动锥齿轮组成的锥齿轮副。所述同转套筒轴是同转套筒轴轴线上相互嵌套的两个轴，分别是同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴。设置同转套筒轴轴线与反转套筒轴轴线相交，交角即为折向角。双路折向器包括第一主动锥齿轮、第一被动锥齿轮、第二主动锥齿轮、第二被动锥齿轮和同转套筒轴。双路折向器有两种形式，零件设置啮合不同，本发明任选其中之一：形式一双路折向器，在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在同转套筒轴内轴设置第一被动锥齿轮，在同转套筒轴外轴设置第二被动锥齿轮；保持第一主动锥齿轮与第一被动锥齿轮啮合，保持第二主动锥齿轮与第二被动锥齿轮啮合。参见图1中的7、8、9、10和11。形式二双路折向器，在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在同转套筒轴外轴设置第一被动锥齿轮，在同转套筒轴内轴设置第二被动锥齿轮；保持第一主动锥齿轮与第一被动锥齿轮啮合，保持第二主动锥齿轮与第二被动锥齿轮啮合。参见图2中的7、8、9、10和11。两种形式的双路折向器均通过设置第一主动锥齿轮齿数、第二主动锥齿轮齿数、第一被动锥齿轮齿数和第二被动锥齿轮齿数，使第一主动锥齿轮到第一被动锥齿轮的传动比等于第二主动锥齿轮到第二被动锥齿轮的传动比的负值；例如：设置第一主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数，且第二主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数。

混动行星排的作用是利用同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴的两个转速中转动方向相同转速相等的两个转速分量合成输出轴转速，同时同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴的两个转速中转动方向相反转速相等的两个转速分量不干涉输出轴转速，这样输出轴自转与公转相互不干涉。混动行星排有五种形式，本发明任选其中之一：形式一混动行星排采用锥齿轮行星排，锥齿轮行星排包括左锥齿轮、带锥齿行星轮的行星架和右锥齿轮，参见图1中的12、21、14和13。左锥齿轮与锥齿行星轮啮合、锥齿行星轮与右锥齿轮啮合。设置左锥齿轮齿数＝右锥齿轮齿数时，作为混动行星排。以右锥齿轮、左锥齿轮分别连接同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴，行星架连接输出轴。形式二混动行星排采用双太阳轮变线速行星排，双太阳轮变线速行星排包括小太阳轮、带左行星轮右行星轮的行星架和大太阳轮，参见图2中的12、23、24、14和13。小太阳轮与左行星轮啮合、右行星轮与大太阳轮啮合，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速。通过设置小太阳轮齿数、大太阳轮齿数、左行星轮齿数和右行星轮齿数，使其行星排特性参数a＝2.0时，作为混动行星排。以小太阳轮、行星架分别连接同转套筒轴外轴、同转套筒轴内轴，大太阳轮连接输出轴。例如小太阳轮齿数＝20、右行星轮齿数＝18、大太阳轮齿数＝24、左行星轮齿数＝30时，其行星排特性参数a＝2.0。形式三混动行星排采用双内齿圈变线速行星排，双内齿圈变线速行星排包括大内齿圈、带左行星轮右行星轮的行星架和小内齿圈，参见图3中的12、23、24、14和13。大内齿圈与左行星轮啮合、右行星轮与小内齿圈啮合，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速。通过设置大内齿圈齿数、小内齿圈齿数、左行星轮齿数和右行星轮齿数，使其行星排特性参数a＝2.0时，作为混动行星排。以大内齿圈、行星架分别连接同转套筒轴外轴、同转套筒轴内轴，小内齿圈连接输出轴。例如大内齿圈齿数＝60、左行星轮齿数＝20、右行星轮齿数＝16、小内齿圈齿数＝96时，其行星排特性参数a＝2.0。形式四混动行星排采用双太阳轮内外星变线速行星排，双太阳轮内外星变线速行星排包括小太阳轮、带内层行星轮左行星轮右行星轮的行星架和大太阳轮，参见图4中的12、25、23、24、14和13。小太阳轮与内层行星轮啮合、内层行星轮与左行星轮啮合、右行星轮与大太阳轮啮合，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速。通过设置小太阳轮齿数、大太阳轮齿数、左行星轮齿数、右行星轮齿数和内层行星轮齿数，使其行星排特性参数a＝1.0时，作为混动行星排。以小太阳轮、大太阳轮分别连接同转套筒轴外轴、同转套筒轴内轴，行星架连接输出轴。例如小太阳轮齿数＝内层行星轮齿数＝左行星轮齿数＝18、大太阳轮齿数＝右行星轮齿数＝22时，其行星排特性参数a＝1.0。形式五混动行星排采用普通双层星行星排，普通双层星行星排包括太阳轮、带内层行星轮外层行星轮的行星架和内齿圈，参见图5中的12、21、22、14和13。太阳轮与内层行星轮啮合、内层行星轮与外层行星轮啮合、外层行星轮与内齿圈啮合。设置内齿圈齿数＝太阳轮齿数*2时，作为混动行星排。以太阳轮、行星架分别连接同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴，内齿圈连接输出轴。所述双太阳轮变线速行星排、双内齿圈变线速行星排和双太阳轮内外星变线速行星排，都是变线速行星排，均采用成熟技术，双太阳轮变线速行星排在某些教科书中称为“双排外啮合行星轮系”。变线速行星排是特殊行星排，其某层行星轮作为变线速行星轮，在每一个变线速行星轮轮轴上设置左行星轮和对应右行星轮，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速但它们的分度圆线速度不相等，即“变线速”，左行星轮、右行星轮不与同一个太阳轮(或同一个内齿圈)同时啮合，左行星轮与右行星轮的齿数、齿轮模数等参数不完全相等；与普通行星排的两个中心轮各是一个太阳轮和一个内齿圈不同，本发明中变线速行星排的两个中心轮同是两个太阳轮或者同是两个内齿圈；具有两个太阳轮的变线速行星排的特性参数a＝大太阳轮齿数*左行星轮齿数/(小太阳轮齿数*右行星轮齿数)，具有两个内齿圈的变线速行星排的特性参数a＝小内齿圈齿数*左行星轮齿数/(大内齿圈齿数*右行星轮齿数)。与百向传动器采用一个行星轮集中传递动力相比，本发明混动行星排采用多个行星轮分流传递动力，传动力矩大。所述传动力矩大是指：材质等参数相同的条件下，传动机构体积相同时可传递较大力矩，或传动机构可依靠较小体积来传递相同力矩。本发明所述锥齿行星轮、左行星轮、右行星轮、内层行星轮、外层行星轮等这几种行星轮个数的选定采用成熟技术，选定二个、三个、四个、五个、六个这五种行星轮个数之中的一种，在同一行星排中各种行星轮个数相同，根据实际需要结合行星排装配条件来选定；本发明实施例1至实施例5中这几种行星轮个数均选定为四个。

转向支座的作用是受控制装置控制，带动同转套筒轴和输出轴围绕反转套筒轴轴线公转转动。转向支座包括定轴部件、支架、动轴轴承和输出轴承。定轴部件是围绕反转套筒轴轴线转动的机械，定轴部件有两种形式，本发明任选其中之一：形式一是轴承式定轴部件，选定一个保持位于反转套筒轴轴线的轴，在其外围设置轴承承托该轴，该轴承就作为定轴部件。参见图2，定轴部件为16，所述一个保持位于反转套筒轴轴线的轴为固定轴17，定轴部件是设置在固定轴外的轴承；又参见图4，定轴部件为16，所述一个保持位于反转套筒轴轴线的轴就是反转套筒轴6，定轴部件是位于右侧设置在反转套筒轴外的轴承。形式二定轴部件是轴式定轴部件，该轴是设置于反转套筒轴轴线上的轴，其轴承是固定轴承，该轴作为定轴部件。参见图1，定轴部件为16，是设置于反转套筒轴轴线上的轴，其轴承是固定轴承17。在同转套筒轴外设置动轴轴承承托同转套筒轴，在输出轴外设置输出轴承承托输出轴。支架是直接连接定轴部件、动轴轴承和输出轴承的连接机械，采用成熟技术，作用是实施直接连接且不与其他部件冲突。用支架直接连接定轴部件、动轴轴承和输出轴承，整个转向支座可以围绕反转套筒轴轴线公转转动。转向支座与控制装置之间的连接是直接连接、间接连接中的一种，转向支座被控制装置带动而公转转动。所述周向传动指螺旋桨等动力使用设备在围绕输出轴轴线自转的同时，围绕反转套筒轴轴线正向、反向公转，在没有其他机械限制的条件下公转角度范围无限。

输出轴与螺旋桨等动力使用设备连接，输出动力。所述螺旋桨(或旋翼)为成熟技术，包括桨叶及变距装置等。

控制装置带动转向支座围绕反转套筒轴轴线转动，输出轴公转转动。控制装置不带动时，输出轴不公转转动。公转转动时正转与反转所需的控制力矩相同，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。

所述动力装置采用成熟技术，比如电动力装置、汽动力装置、燃油动力装置。所述动力使用设备采用成熟技术，比如螺旋桨、旋翼、机器人的跨关节转动部件、机床转动部件等。所述控制装置采用成熟技术，比如电动机构、机械机构或液压机构，控制装置的基座固定。所述轴固定、轴承固定、支座固定或基座固定是成熟技术，即通过连接机械把轴、轴承、支座或基座，与船体或机身直接连接，固定轴、轴承、支座或基座就使其转速为零。所述套筒轴为成熟技术，各轴承承托着各层轴，其轴承与轴之间、各轴之间可以相对转动，但沿轴向不相对滑移。所述轴承为成熟技术，轴承承托着轴，轴承与轴之间可以相对转动，但沿轴向不相对滑移。所述直接连接采用成熟技术，即通过机械相连使被连接的对象转速相同，例如通过连接件采用铸造、粘接、焊接、螺栓连接、铆接等方式使被连接的对象转速相同。所述间接连接采用成熟技术，即通过机械传动使两个被传动对象的转速确定性相关，例如通过齿轮副、锥齿轮副、蜗轮蜗杆、齿轮齿条、连杆机构、链带传动形成间接连接。所述保持同步是直接连接被连接对象，所述连接通常是直接连接，间接连接会专门明示。所述在某轴设置齿轮、锥齿轮，设置的齿轮、锥齿轮与该轴保持同步。所述传动比等于输入部件的转速除以输出部件的转速。所述*为乘号，/为除号，＝为等号。

本发明双折周向传动器，其有益之处在于：提出了一种周向传动器的传动结构，传递动力时可以控制输出轴围绕反转套筒轴轴线公转转动，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。其功能远超传统动轴螺旋桨推进器。其传动结构完全不同于百向传动器的传动结构，其传动力矩比百向传动器的传动力矩大。可改善螺旋桨等动力使用设备的自转传动与公转控制，还可用于机器人的跨关节转动部件、用于机床转动部件。

图1为双折周向传动器示意图一例，也是本发明实施例1示意图。图中1为输入轴，2为前锥齿轮，3为换向锥齿轮，4为换向锥齿轮支座，5为后锥齿轮，6为反转套筒轴，7为第一主动锥齿轮，8为第二主动锥齿轮，9为第一被动锥齿轮，10为第二被动锥齿轮，11为同转套筒轴，12为左锥齿轮，13为右锥齿轮，14为行星架，15为输出轴，16为定轴部件，17为固定轴承，18为支架，19为动轴轴承，20为输出轴承，21为锥齿行星轮。

图2为双折周向传动器示意图二例，也是本发明实施例2示意图。图中1为输入轴，2为内主动锥齿轮，3为外主动锥齿轮，4为内被动锥齿轮，5为外被动锥齿轮，6为反转套筒轴，7为第一主动锥齿轮，8为第二主动锥齿轮，9为第一被动锥齿轮，10为第二被动锥齿轮，11为同转套筒轴，12为小太阳轮，13为大太阳轮，14为行星架，15为输出轴，16为定轴部件，17为固定轴，18为支架，19为动轴轴承，20为输出轴承，21为蜗轮，22为蜗杆，23为左行星轮，24为右行星轮。

图3为双折周向传动器示意图三例，也是本发明实施例3示意图。图中1为输入轴，2为前齿轮，3为外旁轴前齿轮，4为外旁轴后齿轮，5为后齿轮，6为反转套筒轴，7为第一主动锥齿轮，8为第二主动锥齿轮，9为第一被动锥齿轮，10为第二被动锥齿轮，11为同转套筒轴，12为大内齿圈，13为小内齿圈，14为行星架，15为输出轴，16为定轴部件，17为固定轴承，18为支架，19为动轴轴承，20为输出轴承，21为蜗轮，22为蜗杆，23为左行星轮，24为右行星轮，25为内旁轴齿轮。

图4为双折周向传动器示意图四例，也是本发明实施例4示意图。图中1为输入轴，2为内主动锥齿轮，3为外主动锥齿轮，4为内被动锥齿轮，5为外被动锥齿轮，6为反转套筒轴，7为第一主动锥齿轮，8为第二主动锥齿轮，9为第一被动锥齿轮，10为第二被动锥齿轮，11为同转套筒轴，12为小太阳轮，13为大太阳轮，14为行星架，15为输出轴，16为定轴部件，17为固定的反转套筒轴轴承，18为支架，19为动轴轴承，20为输出轴承，21为蜗轮，22为蜗杆，23为左行星轮，24为右行星轮，25为内层行星轮。

图5为双折周向传动器示意图五例，也是本发明实施例5示意图。图中1为输入轴，2为前锥齿轮，3为两个换向锥齿轮，4为两个换向锥齿轮支座，5为后锥齿轮，6为反转套筒轴，7为第一主动锥齿轮，8为第二主动锥齿轮，9为两个第一被动锥齿轮，10为两个第二被动锥齿轮，11为两个同转套筒轴，12为两个太阳轮，13为两个内齿圈，14为两个行星架，15为两个输出轴，16为定轴部件，17为固定轴承，18为支架，19为两个动轴轴承，20为两个输出轴承，21为内层行星轮，22为外层行星轮。

各图中，部分轴承未画出。接地符号表示轴、轴承、支座或基座等部件固定。各部件只示意相互关系，未反映实际尺寸。

实施例1：本发明双折周向传动器的实施例1，用于船舶螺旋桨的传动，由输入轴1、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴15组成。参见图1。

输入轴1连接动力装置输入动力。

单路换向器采用形式一单路换向器，包括前锥齿轮2、换向锥齿轮3、换向锥齿轮支座4、后锥齿轮5和反转套筒轴6。固定输入轴轴承，在输入轴1设置前锥齿轮2；设置其支座固定的换向锥齿轮3与前锥齿轮2啮合，换向锥齿轮轴线与输入轴轴线垂直。该换向锥齿轮与轴连接，其轴承作为固定支座。设置反转套筒轴6与输入轴1位于同一轴线，固定反转套筒轴的轴承，在反转套筒轴外轴设置后锥齿轮5与换向锥齿轮3啮合。直接连接输入轴1与反转套筒轴内轴。前锥齿轮2与后锥齿轮5通过换向锥齿轮3形成间接连接。通过设置前锥齿轮齿数等于后锥齿轮齿数，使这个间接连接的传动比等于-1.0，实取：前锥齿轮齿数＝换向锥齿轮齿数＝后锥齿轮齿数＝17。反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。

双路折向器包括第一主动锥齿轮7、第一被动锥齿轮9、第二主动锥齿轮8、第二被动锥齿轮10和同转套筒轴11。采用形式一双路折向器，设置同转套筒轴轴线与反转套筒轴轴线相交，交角即为折向角，本实施例折向角为90度。在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮7，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮8，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在同转套筒轴内轴设置第一被动锥齿轮9，在同转套筒轴外轴设置第二被动锥齿轮10；保持第一主动锥齿轮与第一被动锥齿轮啮合，保持第二主动锥齿轮与第二被动锥齿轮啮合。通过设置第一主动锥齿轮齿数、第二主动锥齿轮齿数、第一被动锥齿轮齿数和第二被动锥齿轮齿数，使第一主动锥齿轮到第一被动锥齿轮的传动比等于第二主动锥齿轮到第二被动锥齿轮的传动比的负值。实取：第一主动锥齿轮齿数＝第一被动锥齿轮齿数＝17，第二主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数＝19。

混动行星排采用形式一混动行星排，是锥齿轮行星排，包括左锥齿轮12、带四个锥齿行星轮21的行星架14和右锥齿轮13。左锥齿轮12与锥齿行星轮21啮合、锥齿行星轮21与右锥齿轮13啮合。实取：左锥齿轮齿数＝右锥齿轮齿数＝17。以右锥齿轮13、左锥齿轮12分别连接同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴，行星架14连接输出轴15。

转向支座包括定轴部件16、支架18、动轴轴承19和输出轴承20。定轴部件采用形式二定轴部件，定轴部件16是轴式定轴部件，是在反转套筒轴轴线上设置的轴，其轴承是固定轴承17。在同转套筒轴外设置动轴轴承19承托同转套筒轴11，在输出轴外设置输出轴承20承托输出轴15。用支架18直接连接定轴部件16、动轴轴承19和输出轴承20，整个转向支座可以围绕反转套筒轴轴线转动。定轴部件16与控制装置直接连接，被控制装置带动而公转。控制装置采用电动机构。

输出轴15与船舶螺旋桨连接，输出动力。

本实施例在船舶的竖直方向布置反转套筒轴，控制装置带动转向支座围绕反转套筒轴轴线转动，输出轴公转转动，螺旋桨公转转动，船舶实现周向传动推进。控制装置不带动时，输出轴不公转转动。公转转动时正转与反转所需的控制力矩相同，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。

实施例2：本发明双折周向传动器的实施例2，用于船舶螺旋桨的传动，由输入轴1、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴15组成。参见图2。

输入轴1连接动力装置输入动力。

单路换向器采用形式二单路换向器，包括内主动锥齿轮2、外主动锥齿轮3、内被动锥齿轮4、外被动锥齿轮5和反转套筒轴6。固定输入轴轴承，在输入轴1设置内主动锥齿轮2和外主动锥齿轮3，分别设置于反转套筒轴轴线的两侧，内主动锥齿轮2穿过反转套筒轴轴线后设置，外主动锥齿轮3不穿过反转套筒轴轴线就设置。固定反转套筒轴轴承，设置反转套筒轴轴线与同向轴轴线相交形成夹角，该夹角就是传动角，本实施例传动角为90度。在反转套筒轴内轴设置内被动锥齿轮4，保持内被动锥齿轮4与内主动锥齿轮2啮合；在反转套筒轴外轴设置外被动锥齿轮5，保持外被动锥齿轮5与外主动锥齿轮3啮合。通过设置内主动锥齿轮齿数、外主动锥齿轮齿数、内被动锥齿轮齿数和外被动锥齿轮齿数，使输入轴1到反转套筒轴内轴的传动比等于输入轴1到反转套筒轴外轴的传动比的负值。实取：内主动锥齿轮齿数＝内被动锥齿轮齿数＝17，外主动锥齿轮齿数＝外被动锥齿轮齿数＝19。反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。

双路折向器包括第一主动锥齿轮7、第一被动锥齿轮9、第二主动锥齿轮8、第二被动锥齿轮10和同转套筒轴11。采用形式二双路折向器，设置同转套筒轴轴线与反转套筒轴轴线相交，交角即为折向角，本实施例折向角为90度。在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮7，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮8，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在同转套筒轴外轴设置第一被动锥齿轮9，在同转套筒轴内轴设置第二被动锥齿轮10；保持第一主动锥齿轮7与第一被动锥齿轮9啮合，保持第二主动锥齿轮8与第二被动锥齿轮10啮合。通过设置第一主动锥齿轮齿数、第二主动锥齿轮齿数、第一被动锥齿轮齿数和第二被动锥齿轮齿数，使第一主动锥齿轮7到第一被动锥齿轮9的传动比等于第二主动锥齿轮8到第二被动锥齿轮10的传动比的负值。实取：第一主动锥齿轮齿数＝第一被动锥齿轮齿数＝19，第二主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数＝17。

混动行星排采用形式二混动行星排，是双太阳轮变线速行星排，包括小太阳轮12、带四个左行星轮23四个右行星轮24的行星架14和大太阳轮13。小太阳轮12与左行星轮23啮合、右行星轮24与大太阳轮13啮合，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速。实取：小太阳轮齿数＝20、右行星轮齿数＝18、大太阳轮齿数＝24、左行星轮齿数＝30，其行星排特性参数a＝2.0。以小太阳轮12、行星架14分别连接同转套筒轴外轴、同转套筒轴内轴，大太阳轮13连接输出轴15。

转向支座包括定轴部件16、支架18、动轴轴承19和输出轴承20。定轴部件采用形式一定轴部件，定轴部件16是轴承式定轴部件，所述保持位于反转套筒轴轴线的轴为固定轴17，定轴部件是设置在固定轴外的轴承。在同转套筒轴外设置动轴轴承19承托同转套筒轴11，在输出轴外设置输出轴承20承托输出轴15。用支架18直接连接定轴部件16、动轴轴承19和输出轴承20，整个转向支座可以围绕反转套筒轴轴线转动。转向支座与控制装置通过蜗轮蜗杆形成间接连接，被控制装置带动而公转。在定轴部件上设置蜗轮21，蜗轮21与定轴部件16保持同步，蜗轮齿数为30。设置与控制装置连接的蜗杆22，蜗杆头数为2，蜗杆的支座固定。蜗轮21与蜗杆22啮合。控制装置采用电动机构。

输出轴15与船舶螺旋桨连接，输出动力。

本实施例在船舶的竖直方向布置反转套筒轴，控制装置通过蜗轮蜗杆带动转向支座围绕反转套筒轴轴线转动，输出轴公转转动，螺旋桨公转转动，船舶实现周向传动推进。控制装置不带动时，输出轴不公转转动。公转转动时正转与反转所需的控制力矩相同，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。

实施例3：本发明双折周向传动器的实施例3，用于直升机尾旋翼的传动，由输入轴1、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴15组成。参见图3。

输入轴1连接动力装置输入动力。

单路换向器采用形式三单路换向器，包括前齿轮2、内旁轴齿轮25、外旁轴前齿轮3、外旁轴后齿轮4、后齿轮5和反转套筒轴6。固定输入轴轴承，在输入轴1设置前齿轮2；设置其轴线分别与同向轴轴线平行的、其轴承都固定的内旁轴和外旁轴，在内旁轴设置内旁轴齿轮25，在外旁轴依次设置外旁轴前齿轮3和外旁轴后齿轮4；在反转套筒轴外轴设置后齿轮5。设置前齿轮2与外旁轴前齿轮3啮合，外旁轴后齿轮4与内旁轴齿轮25啮合，内旁轴齿轮25与后齿轮5啮合。设置反转套筒轴6与输入轴1位于同一轴线，固定反转套筒轴的轴承，直接连接输入轴1与反转套筒轴内轴。前齿轮2与后齿轮5通过外旁轴前齿轮3、外旁轴后齿轮4、内旁轴齿轮25形成间接连接。使这个间接连接的传动比等于-1.0，实取：外旁轴后齿轮齿数＝内旁轴齿轮齿数＝后齿轮齿数＝18，且前齿轮齿数＝外旁轴前齿轮齿数＝36。反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。

双路折向器包括第一主动锥齿轮7、第一被动锥齿轮9、第二主动锥齿轮8、第二被动锥齿轮10和同转套筒轴11。采用形式二双路折向器，设置同转套筒轴轴线与反转套筒轴轴线相交，交角即为折向角，本实施例折向角为90度。在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮7，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮8，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在同转套筒轴外轴设置第一被动锥齿轮9，在同转套筒轴内轴设置第二被动锥齿轮10；保持第一主动锥齿轮7与第一被动锥齿轮9啮合，保持第二主动锥齿轮8与第二被动锥齿轮10啮合。通过设置第一主动锥齿轮齿数、第二主动锥齿轮齿数、第一被动锥齿轮齿数和第二被动锥齿轮齿数，使第一主动锥齿轮7到第一被动锥齿轮9的传动比等于第二主动锥齿轮8到第二被动锥齿轮10的传动比的负值。实取：第一主动锥齿轮齿数＝第一被动锥齿轮齿数＝19，第二主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数＝17。

混动行星排采用形式三混动行星排，是双内齿圈变线速行星排，包括大内齿圈12、带四个左行星轮23四个右行星轮24的行星架14和小内齿圈13。大内齿圈12与左行星轮23啮合、右行星轮24与小内齿圈13啮合，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速。实取：大内齿圈齿数＝60、左行星轮齿数＝20、右行星轮齿数＝16、小内齿圈齿数＝96，其行星排特性参数a＝2.0。以大内齿圈12、行星架14分别连接同转套筒轴外轴、同转套筒轴内轴，小内齿圈13连接输出轴15。

转向支座包括定轴部件16、支架18、动轴轴承19和输出轴承20。定轴部件采用形式二定轴部件，定轴部件16是轴式定轴部件，是在反转套筒轴轴线上设置的轴，其轴承是固定轴承17。在同转套筒轴外设置动轴轴承19承托同转套筒轴11，在输出轴外设置输出轴承20承托输出轴15。用支架18直接连接定轴部件16、动轴轴承19和输出轴承20，整个转向支座可以围绕反转套筒轴轴线转动。转向支座与控制装置通过蜗轮蜗杆形成间接连接，被控制装置带动而公转。在定轴部件16上设置蜗轮21，蜗轮21与定轴部件16保持同步，蜗轮齿数为30。设置与控制装置连接的蜗杆22，蜗杆头数为2，蜗杆支座固定。蜗轮21与蜗杆22啮合。控制装置采用电动机构。

输出轴15与直升机的尾旋翼连接，输出动力。

本实施例在直升机的竖直方向布置反转套筒轴，控制装置通过蜗轮蜗杆带动转向支座围绕反转套筒轴轴线转动，输出轴公转转动，尾旋翼公转转动，直升机的尾旋翼实现周向传动推进。控制装置不带动时，输出轴不公转转动。公转转动时正转与反转所需的控制力矩相同，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。

实施例4：本发明双折周向传动器的实施例4，用于船舶螺旋桨的传动，由输入轴1、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴15组成。参见图4。

输入轴1连接动力装置输入动力。

单路换向器采用形式四单路换向器，包括内主动锥齿轮2、外主动锥齿轮3、内被动锥齿轮4、外被动锥齿轮5和反转套筒轴6。固定输入轴轴承，在输入轴1设置内主动锥齿轮2和外主动锥齿轮3，分别对称分布于反转套筒轴轴线的两侧，内主动锥齿轮2不穿过反转套筒轴轴线就设置，外主动锥齿轮3穿过反转套筒轴轴线后设置。固定反转套筒轴轴承，设置反转套筒轴轴线与输入轴轴线相交形成夹角，该夹角就是传动角，本实施例传动角为90度。在反转套筒轴内轴设置内被动锥齿轮4，保持内被动锥齿轮4与内主动锥齿轮2啮合；在反转套筒轴外轴设置外被动锥齿轮5，保持外被动锥齿轮5与外主动锥齿轮3啮合。实取：内主动锥齿轮齿数＝内被动锥齿轮齿数＝17，外主动锥齿轮齿数＝外被动锥齿轮齿数＝19，使输入轴1到反转套筒轴内轴的传动比等于输入轴1到反转套筒轴外轴的传动比的负值。反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。

双路折向器包括第一主动锥齿轮7、第一被动锥齿轮9、第二主动锥齿轮8、第二被动锥齿轮10和同转套筒轴11。采用形式二双路折向器，设置同转套筒轴轴线与反转套筒轴轴线相交，交角即为折向角，本实施例折向角为90度。在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮7，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮8，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在同转套筒轴外轴设置第一被动锥齿轮9，在同转套筒轴内轴设置第二被动锥齿轮10；保持第一主动锥齿轮7与第一被动锥齿轮9啮合，保持第二主动锥齿轮8与第二被动锥齿轮10啮合。实取：第一主动锥齿轮齿数＝第一被动锥齿轮齿数＝19，第二主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数＝17，使第一主动锥齿轮7到第一被动锥齿轮9的传动比等于第二主动锥齿轮8到第二被动锥齿轮10的传动比的负值。

混动行星排采用形式四混动行星排，是双太阳轮内外星变线速行星排，包括小太阳轮12、带四个内层行星轮25四个左行星轮23四个右行星轮24的行星架14和大太阳轮13。小太阳轮12与内层行星轮25啮合、内层行星轮25与左行星轮23啮合、右行星轮24与大太阳轮13啮合，左行星轮与对应右行星轮同轴同转速。实取：小太阳轮齿数＝内层行星轮齿数＝左行星轮齿数＝18、大太阳轮齿数＝右行星轮齿数＝22时，其行星排特性参数a＝1.0。以小太阳轮12、大太阳轮13分别连接同转套筒轴外轴、同转套筒轴内轴，行星架14连接输出轴15。

转向支座包括定轴部件16、支架18、动轴轴承19和输出轴承20。定轴部件采用形式一定轴部件，定轴部件16是轴承式定轴部件，所述保持位于反转套筒轴轴线的轴就是反转套筒轴，其轴承为固定轴承17，定轴部件16是图中右侧设置在反转套筒轴外可以转动的轴承。在同转套筒轴外设置动轴轴承19承托同转套筒轴11，在输出轴外设置输出轴承20承托输出轴15。用支架18直接连接定轴部件16、动轴轴承19和输出轴承20，整个转向支座可以围绕反转套筒轴轴线转动。转向支座与控制装置通过蜗轮蜗杆形成间接连接，被控制装置带动而公转。在定轴部件上设置蜗轮21，蜗轮21与定轴部件16保持同步，蜗轮齿数为30。设置与控制装置连接的蜗杆22，蜗杆头数为2，蜗杆的支座固定。蜗轮21与蜗杆22啮合。控制装置采用电动机构。

输出轴15与船舶螺旋桨连接，输出动力。

本实施例在船舶的竖直方向布置反转套筒轴，控制装置通过蜗轮蜗杆带动转向支座围绕反转套筒轴轴线转动，输出轴公转转动，螺旋桨公转转动，船舶实现周向传动推进。控制装置不带动时，输出轴不公转转动。公转转动时正转与反转所需的控制力矩相同，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。

实施例5：本发明双折周向传动器的实施例5，用于船舶双螺旋桨的传动，由输入轴1、单路换向器、双路折向器、混动行星排、转向支座和输出轴15组成。与实施例1相对比，共用一个输入轴；共用一个单路换向器；两副双路折向器共用一个第一主动锥齿轮和一个第二主动锥齿轮；混动行星排、输出轴各设置两副；两副转向支座共用一个定轴部件并且两个支架相连接从而合并为一体。参见图5。

输入轴1连接动力装置输入动力。

单路换向器采用形式一单路换向器，包括前锥齿轮2、两个换向锥齿轮3、两个换向锥齿轮支座4、后锥齿轮5和反转套筒轴6。采用两个换向锥齿轮和两个换向锥齿轮支座是为了加强单路换向器的额定力矩。固定输入轴轴承，在输入轴1设置前锥齿轮2；设置两个换向锥齿轮3与前锥齿轮2啮合，换向锥齿轮轴线均与输入轴轴线垂直，两个换向锥齿轮支座4固定。设置反转套筒轴6与输入轴1位于同一轴线，反转套筒轴的轴承固定，在反转套筒轴外轴设置后锥齿轮5与两个换向锥齿轮3啮合。直接连接输入轴1与反转套筒轴内轴。前锥齿轮2与后锥齿轮5通过两个换向锥齿轮3形成间接连接。实取：前锥齿轮齿数＝换向锥齿轮齿数＝后锥齿轮齿数＝17，这个间接连接的传动比等于-1.0。反转套筒轴内轴、反转套筒轴外轴这两个部件的转速相等、转动方向相反。

两副双路折向器共包括一个第一主动锥齿轮7、一个第一被动锥齿轮9、两个第二主动锥齿轮8、两个第二被动锥齿轮10和两个同转套筒轴11。双路折向器均采用形式一双路折向器，设置同转套筒轴轴线与反转套筒轴轴线相交，交角即为折向角，两个同转套筒轴分别对称分布于反转套筒轴轴线的两侧，本实施例折向角均为90度。在反转套筒轴内轴设置第一主动锥齿轮7，设置位置在反转套筒轴内轴穿过同转套筒轴轴线之后，在反转套筒轴外轴设置第二主动锥齿轮8，反转套筒轴外轴不穿过同转套筒轴轴线；在两个同转套筒轴内轴各设置第一被动锥齿轮9，在两个同转套筒轴外轴各设置第二被动锥齿轮10；保持第一主动锥齿轮与两个第一被动锥齿轮分别啮合，保持第二主动锥齿轮与两个第二被动锥齿轮分别啮合。通过设置第一主动锥齿轮齿数、第二主动锥齿轮齿数、第一被动锥齿轮齿数和第二被动锥齿轮齿数，使第一主动锥齿轮到第一被动锥齿轮的传动比等于第二主动锥齿轮到第二被动锥齿轮的传动比的负值。实取：第一主动锥齿轮齿数＝第一被动锥齿轮齿数＝17，第二主动锥齿轮齿数＝第二被动锥齿轮齿数＝19。

两副混动行星排均采用形式五混动行星排，均是普通双层星行星排，各包括太阳轮12、带四个内层行星轮21四个外层行星轮22的行星架14和内齿圈13。太阳轮12与内层行星轮21啮合、内层行星轮21与外层行星轮22啮合、外层行星轮22与内齿圈13啮合。实取：内齿圈齿数＝68、太阳轮齿数＝34。各以太阳轮12、行星架14分别连接同转套筒轴内轴、同转套筒轴外轴，各以行星架14连接两个输出轴15。

转向支座均包括定轴部件16、支架18、动轴轴承19和输出轴承20。两副转向支座共用一个定轴部件，转向支座均采用形式二定轴部件，定轴部件16是轴式定轴部件，是在反转套筒轴轴线上设置的轴，其轴承是固定轴承17。在两个同转套筒轴外各设置动轴轴承19各承托同转套筒轴11，在两个输出轴外各设置输出轴承20各承托输出轴15。用支架18直接连接定轴部件16、两个动轴轴承19和两个输出轴承20，两副转向支座合并形成一个整体，可以围绕反转套筒轴轴线转动。定轴部件16与控制装置直接连接，被控制装置带动而公转。控制装置采用电动机构。

两个输出轴15各与船舶的双螺旋桨连接，输出动力。这两个螺旋桨的转动方向相反。

本实施例实质是两套双折周向传动器，共用了输入轴、单路换向器、第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮和定轴部件，两个支架相连接成为一个整体；转向支座及两个输出轴被同一个控制装置带动围绕反转套筒轴轴线转动。在船舶的竖直方向布置反转套筒轴，控制装置带动转向支座围绕反转套筒轴轴线转动，输出轴公转转动，双螺旋桨公转转动，船舶实现周向传动推进。控制装置不带动时，输出轴不公转转动。公转转动时正转与反转所需的控制力矩相同，控制力矩很小，控制装置很小，输出轴自转与公转相互不干涉。

以上显示和描述了本发明基本原理、主要特征和优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化与改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求及同等物界定。