多滾輪摩擦盤傳動機構的製作方法

2023-07-13 01:37:26 1

專利名稱：多滾輪摩擦盤傳動機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及傳動機構，特別是基於滾輪摩擦傳動的摩擦盤傳動機構。
背景技術：
現有的基於滾輪摩擦傳動的摩擦盤傳動機構(如圖12所示)，它包括輸入圓盤1、輸出圓盤2，輸入圓盤1和輸出圓盤2之間設有可在兩圓盤1、2的盤面上滾動的調速滾輪3。其工作原理為輸入圓盤1的轉動ω1，帶動輸入圓盤1和輸出圓盤2之間的調速滾輪3滾動，滾動的調速滾輪3使輸出圓盤2以ω。轉動。此時，輸出圓盤2與輸入圓盤1之間的傳動比關係取決於調速滾輪3相對於輸入圓盤1和輸出圓盤2的位形，也就是說，只要改變調速滾輪3的轉軸4的角位移，就可以改變輸出圓盤2與輸入圓盤1之間的傳動比。由於調速滾輪3的轉動可以是連續的，即調速滾輪3相對於輸入圓盤1和輸出圓盤2的轉動角位移可以是連續變化的，因此可實現輸入圓盤1與輸出圓盤2之間的轉動傳動比的連續調節。
如圖12所示的現有摩擦盤傳動機構，輸入圓盤1和輸出圓盤2之間都只設一個調速滾輪3，這是因為如果設置兩個以上的調速滾輪，當各調速滾輪轉動的角位移不同時，會造成輸出圓盤與輸入圓盤之間的傳動比的不穩定變化，實際上達不到傳動比的連續可調節的效果。
但輸入圓盤和輸出圓盤之間都只設一個調速滾輪，卻會造成輸入圓盤、輸出圓盤的盤面受力不均勻的缺陷，使得輸入圓盤、輸出圓盤的轉軸8偏心受力，造成整個傳動機構工作的不穩定。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種多滾輪摩擦盤傳動機構，該傳動機構的輸入圓盤、輸出圓盤的盤面受力均勻，輸入圓盤、輸出圓盤的轉軸不會偏心受力，整個傳動機構工作穩定。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是多滾輪摩擦盤傳動機構，它包括輸入圓盤、輸出圓盤，輸入圓盤和輸出圓盤之間設有可在兩圓盤的盤面上滾動的調速滾輪；調速滾輪為兩個以上，各調速滾輪均勻地分布在兩圓盤間的盤面上，各調速滾輪的轉軸之間設有轉向聯動機構。
上述方案中，它還包括與調速滾輪數量相同的圓環、用於將圓環支撐在一個平面上的支架；一個調速滾輪設置在一個圓環內，調速滾輪的轉軸兩端連接在圓環的內壁上；轉向聯動機構為帶動各圓環同時轉動的聯動機構。
上述方案中，各圓環均為規格相同的齒輪轂，轉向聯動機構為齒輪聯動機構。
上述方案中，轉向聯動機構為皮帶聯動機構。
上述方案中，支架包括支座和與調速滾輪數量相同的圓環套，各圓環套固定在支座上；各圓環的一段分別插入在各圓環套內，另一段用於與轉向聯動機構配合。
與現有技術相比，本發明的優點在於1、它的調速滾輪為兩個以上，且各調速滾輪均勻地分布在兩圓盤間的盤面上，使得輸入圓盤、輸出圓盤的盤面受力均勻，兩圓盤的轉軸不會偏心受力，因此整個傳動機構工作的穩定。
2、各調速滾輪的轉軸之間設有轉向聯動機構，使得各調速滾輪轉動保持一致，確保了輸出圓盤與輸入圓盤之間的傳動比的穩定性，實現傳動比的連續可調節。
3、轉向聯動機構為皮帶聯動機構或齒輪聯動機構，結構簡單，成本低。
4、支架可穩定地將內設有調速滾輪的圓環均勻地支撐在兩圓盤間之間，且不會影響轉向聯動機構的工作。


圖1為本發明實施例的結構示意2為本發明實施例的分解結構示意3為輸入圓盤與調速滾輪之間的運動傳遞關係圖4為調速滾輪與輸出圓盤之間的運動傳遞關係圖5為齒輪轂圓環的結構示意6為本發明實施例的結構原理7、8、9、10、11為各種轉向聯動機構的結構原理12為現有的摩擦盤傳動機構的結構原理圖具體實施方式
如圖1、2所示的本發明實施例，傳動機構包括底座9、輸入圓盤1、輸出圓盤2，兩圓盤1、2的軸8分別通過軸承7由支架10支撐在底座9上。輸入圓盤1和輸出圓盤2之間設有三個可在兩圓盤1、2的盤面上滾動的調速滾輪3，各調速滾輪3均勻地分布在兩圓盤1、2間的盤面上，各調速滾輪3的轉軸4之間設有轉向聯動機構。
如圖1、2、5所示，傳動機構還包括三個(與調速滾輪3數量相同)圓環5、用於將圓環5支撐在一個平面上的支架6。一個調速滾輪3設置在一個圓環5內，調速滾輪3的轉軸4兩端連接在圓環5的內壁上。支架6包括支座602和三個與調速滾輪3數量相同圓環套601，各圓環套601固定在支座602上，支座602固定在底座9上。
如圖2、5、7所示，各圓環5的一段分別插入在各圓環套601內，另一段用於與轉向聯動機構配合，即各圓環5均為規格相同的齒輪轂，齒輪轂的外壁的一段光滑，用於插入在圓環套601內，另一段為用於與轉向聯動機構配合的齒輪。
轉向聯動機構為帶動各圓環5同時轉動的聯動機構，它為齒輪聯動機構，它包括與各圓環5齒輪嚙合的齒輪12、用於帶動齒輪12的步進電機11。
如圖3、4，本發明實施例的工作原理為三個調速滾輪3均勻地分布在輸入圓盤1和輸出圓盤2之間，且都與輸入圓盤1和輸出圓盤2形成滾動接觸。在圓盤之間的滾動摩擦作用下，輸入圓盤1的轉動ωi通過調速滾輪3傳遞給輸出圓盤2，使輸出圓盤2以ωo轉動。此時，輸出圓盤2與輸入圓盤1之間的傳動比關係取決於調速滾輪3相對於輸入圓盤1和輸出圓盤2的位形(即圖中所示的角位移θ)。由於調速滾輪3的圓環5是一個外齒輪，它們同時與齒輪12構成外嚙合構成傳動、聯動關係。當步進電機11使齒輪12轉動一個角位移，就可調整所有圓環5轉動，從而使各調速滾輪3的轉軸4相對於輸入圓盤1和輸出圓盤2轉動一個角位移θ。由於圓環5的轉動可以是連續的，則調速滾輪3相對於輸入圓盤1和輸出圓盤2的轉動角位移θ可以是連續變化的，從而可實現輸入圓盤1與輸出圓盤2之間的轉動傳動比的連續調節。
輸入圓盤1與輸出圓盤2之間的轉動傳動比計算不失一般性，這裡以本實施例進行運動傳遞關係的分析計算。輸入圓盤1與調速滾輪3之間的運動傳遞關係如圖3所示，調速滾輪3與輸出圓盤2之間的運動傳遞關係如圖4所示。
在圖3中，線速度v是調速滾輪3上的與輸入圓盤1接觸點的速度，計算為v＝Rωicosθ (1)這裡的R是調速滾輪3與輸入圓盤1的接觸點距輸入圓盤1中心的距離，ωi是輸入圓盤1的轉動角速度。
在圖4中的線速度vo是輸出圓盤1上的與調速滾輪3接觸點的速度，計算為-vo＝-vcosθ＝-Rωicos2θ (2)這裡的v是調速滾輪3上的與輸出圓盤2接觸點的速度，在數值上有v＝Rωicosθ。因此，若輸出圓盤2的轉動角速度為ωo，且調速滾輪3與輸出圓盤2接觸點距輸出圓盤2中心的距離仍為R時，可依據式(1)、(2)計算出輸出圓盤2的轉速ωo與輸入圓盤1的轉速ωi之間的關係為o=-voR=-icos2---(3)]]>本發明傳動機構的轉向聯動機構可以有很多種形式，如圖9所示的齒輪聯動機構，它的傳動齒輪12為內齒齒輪。如圖8所示的轉向聯動機構，它的傳動齒輪12由皮帶13帶動。如圖10所示，傳動機構具有5個圓環5，各圓環5由皮帶聯動機構帶動，皮帶13為普通皮帶或齒形帶或鏈條。如圖11所示，傳動機構具有2個圓環5。
本發明傳動機構，它的角位移θ的調節和控制，可以通過多種方式(包括手動、伺服驅動等)實現，即可步進電機和手柄調節，因而機構的轉動傳動比的連續調節是方便的。另外，機構的輸入圓盤1和輸出圓盤2是對稱，因此，輸入圓盤1和輸出圓盤2可以對換使用。
本發明傳動機構具有兩個以上調速滾輪3，以上只以2、3、5個調速滾輪3為例說明本發明的原理和設計，其實當有2、3、4、5、6…等多個均勻分布的調速滾輪3傳動時，原理均相同。
權利要求
1.多滾輪摩擦盤傳動機構，它包括輸入圓盤(1)、輸出圓盤(2)，輸入圓盤(1)和輸出圓盤(2)之間設有可在兩圓盤(1、2)的盤面上滾動的調速滾輪(3)；其特徵在於調速滾輪(3)為兩個以上，各調速滾輪(3)均勻地分布在兩圓盤(1、2)間的盤面上，各調速滾輪(3)的轉軸(4)之間設有轉向聯動機構。
2.如權利要求1所述的傳動機構，其特徵在於它還包括與調速滾輪(3)數量相同的圓環(5)、用於將圓環(5)支撐在一個平面上的支架(6)；一個調速滾輪(3)設置在一個圓環(5)內，調速滾輪(3)的轉軸(4)兩端連接在圓環(5)的內壁上；轉向聯動機構為帶動各圓環(5)同時轉動的聯動機構。
3.如權利要求2所述的傳動機構，其特徵在於各圓環(5)均為規格相同的齒輪轂，轉向聯動機構為齒輪聯動機構。
4.如權利要求2所述的傳動機構，其特徵在於轉向聯動機構為皮帶聯動機構。
5.如權利要求3或4所述的傳動機構，其特徵在於支架(6)包括支座(602)和與調速滾輪(3)數量相同的圓環套(601)，各圓環套(601)固定在支座(602)上；各圓環(5)的一段分別插入在各圓環套(601)內，另一段用於與轉向聯動機構配合。
全文摘要
本發明涉及多滾輪摩擦盤傳動機構，它包括輸入圓盤(1)、輸出圓盤(2)，輸入圓盤(1)和輸出圓盤(2)之間設有可在兩圓盤(1、2)的盤面上滾動的調速滾輪(3)；調速滾輪(3)為兩個以上，各調速滾輪(3)均勻地分布在兩圓盤(1、2)間的盤面上，各調速滾輪(3)的轉軸(4)之間設有轉向聯動機構。本發明傳動機構的調速滾輪為兩個以上，且各調速滾輪均勻地分布在兩圓盤間的盤面上，使得輸入圓盤、輸出圓盤的盤面受力均勻，兩圓盤的轉軸不會偏心受力，因此整個傳動機構工作的穩定。各調速滾輪的轉軸之間設有轉向聯動機構，使得各調速滾輪轉動保持一致，確保了輸出圓盤與輸入圓盤之間的傳動比的穩定性，實現傳動比的連續可調節。
文檔編號F16H37/14GK1760569SQ20051001982
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月17日 優先權日2005年11月17日
發明者譚躍剛, 曾盛琦 申請人:武漢理工大學