可自動調(diào)速的傳動裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及主要包括含有齒或摩擦件、連桿或杠桿、凸輪，或至少含這三種型式中的兩種元件的傳動裝置領(lǐng)域，具體為一種可自動調(diào)速的傳動裝置及其使用方法。一種可自動調(diào)速的傳動裝置，包括驅(qū)動軸(1)和從動軸(2)，其特征是：還包括傳動輪(3)、輸出軸(4)和支架(6)，驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)相對設(shè)置；支架(6)套設(shè)于從動軸(2)外，驅(qū)動軸(1)和從動軸(2)之間設(shè)有至少一對傳動輪(3)，傳動轉(zhuǎn)盤(32)的外側(cè)面分別滾動接觸驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)。一種可自動調(diào)速的傳動裝置的使用方法，其特征是：包括傳動和調(diào)節(jié)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可自動調(diào)速，適用范圍廣。
【專利說明】
可自動調(diào)速的傳動裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及主要包括含有齒或摩擦件、連桿或杠桿、凸輪，或至少含這三種型式中的兩種元件的傳動裝置領(lǐng)域，具體為一種可自動調(diào)速的傳動裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公開號為102056697A的中國專利于2011年05月11日公開了一種“圓鋸”，包含一種現(xiàn)有技術(shù)的傳動機構(gòu)，該專利所披露的技術(shù)方案是，動力工具的變速機構(gòu)具有相互平行配置的第I旋轉(zhuǎn)軸與第2旋轉(zhuǎn)軸以及傳動比不同的第I齒輪系與第2齒輪系，所述第I齒輪系與第2齒輪系分別具有相互嚙合且用于將第I旋轉(zhuǎn)軸的扭矩傳遞給第2旋轉(zhuǎn)軸的主動齒輪與從動齒輪，經(jīng)由第I齒輪系的扭矩的傳遞路徑定義為第I動力傳遞路徑，經(jīng)由第2齒輪系的扭矩的傳遞路徑定義為第2動力傳遞路徑，變速機構(gòu)能夠在所述第I動力傳遞路徑與所述第2動力傳遞路徑間進行傳遞路徑的切換。由于采用兩個齒輪系，因此該機構(gòu)必然只能實現(xiàn)2種速度的切換效率較低，且零件數(shù)量多，成本高，加工困難，亦較難維修。
[0003]由此，需要涉及一種實用需求的無級變速系統(tǒng)來適應(yīng)市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、適用范圍廣、可自動調(diào)速的無級變速系統(tǒng)，本發(fā)明公開了一種可自動調(diào)速的傳動裝置及其使用方法。
[0005]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案達到發(fā)明目的:
[0006]—種可自動調(diào)速的傳動裝置，包括驅(qū)動軸和從動軸，驅(qū)動軸和從動軸這兩者的中心軸線互相重合，其特征是:還包括傳動輪、輸出軸和支架，
[0007]驅(qū)動軸包括驅(qū)動軸體和驅(qū)動傳動面，驅(qū)動軸體的前端垂直固定在驅(qū)動傳動面的中心處，驅(qū)動軸體和驅(qū)動傳動面這兩者的中心軸線互相重合;從動軸包括從動軸體和從動傳動面，從動軸體的后端垂直固定在從動傳動面的中心處，從動軸體和從動傳動面這兩者的中心軸線互相重合;驅(qū)動傳動面和從動傳動面相對設(shè)置；
[0008]支架套設(shè)于從動軸外，驅(qū)動軸和從動軸之間設(shè)有至少一對傳動輪，傳動輪包括連桿和傳動轉(zhuǎn)盤，連桿的一端垂直固定在傳動轉(zhuǎn)盤的圓心處，連桿的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)于支架的內(nèi)側(cè)壁上，傳動轉(zhuǎn)盤的外側(cè)面分別滾動接觸驅(qū)動傳動面和從動傳動面；
[0009]驅(qū)動軸、從動軸和輸出軸這三者的中心軸線互相重合，從動軸體的前端連接輸出軸的后端。
[0010]所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:驅(qū)動傳動面和從動傳動面都是球冠面或圓柱面，驅(qū)動傳動面和從動傳動面以凹面相對。
[0011]所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:從動軸體的前端通過連接軸連接輸出軸的后端，連接軸為法蘭狀，連接軸的法蘭底盤為前端并設(shè)有鋸齒形的咬合面，連接軸的法蘭頸為后端并固定花鍵，從動軸體的如端和花鍵嗤合以連接連接軸的后端，輸出軸的后端設(shè)有和咬合面互相匹配的連接面，連接軸的前端通過咬合面和連接面互相嚙合以連接輸出軸；
[0012]支架底面的中心處設(shè)有通孔，所述通孔上設(shè)有止擋部，連接軸套設(shè)于所述通孔內(nèi)并可在所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，復(fù)位彈簧套設(shè)于從動軸體和連接軸法蘭頸的外側(cè)壁上，復(fù)位彈簧的兩端分別抵住從動傳動面和止擋部;軸承的內(nèi)圈箍在連接軸的法蘭頸上，軸承的外圈貼合在支架底面中心的通孔內(nèi)壁上，軸承設(shè)于止擋部和連接軸的法蘭底盤之間。
[0013]所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:設(shè)每一對傳動輪中的兩個傳動輪分別為a#和b#，a#傳動輪與驅(qū)動軸和從動軸的滾動接觸點分別為al和a2，b#傳動輪與驅(qū)動軸和從動軸的滾動接觸點分別為bl和b2，al和bl之間的距離為主驅(qū)動直徑Rl，a2和b2之間的距離為從驅(qū)動直徑R2，R1/R2的比值為傳動比R，Re [0.1，10]。
[0014]所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:驅(qū)動傳動面和從動傳動面這兩者的曲率半徑相同。
[0015]所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:每一對傳動輪都以驅(qū)動軸的中心軸線為對稱軸對稱設(shè)置，所有傳動輪都以驅(qū)動軸的中心軸線為中心軸平均設(shè)置。
[0016]本發(fā)明使用時，包括傳動和調(diào)節(jié):
[0017]傳動時:驅(qū)動軸的后端連接動力系統(tǒng)，從動軸的前端連接負載，驅(qū)動軸繞驅(qū)動軸的中心軸線轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸通過驅(qū)動傳動面和傳動轉(zhuǎn)盤的滾動接觸帶動傳動輪繞傳動輪的中心軸線轉(zhuǎn)動，傳動轉(zhuǎn)盤通過和從動傳動面的滾動接觸帶動從動軸繞從動軸的中心軸線轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)將驅(qū)動軸輸出的扭矩傳遞至從動軸；
[0018]調(diào)節(jié)時:當(dāng)從動軸所帶動的負載發(fā)生變化時，使連桿繞連桿和支架的轉(zhuǎn)動連接點轉(zhuǎn)動，從而改變主驅(qū)動直徑Rl和從驅(qū)動直徑R2，進而改變驅(qū)動軸和從動軸之間的傳動比R，從而調(diào)節(jié)從動軸輸出的扭矩。
[0019]本發(fā)明可以應(yīng)用于切割類、鉆類、砂光類和鋸類等工具。
[0020]本發(fā)明通過設(shè)置傳動輪的傳動轉(zhuǎn)盤分別與驅(qū)動軸及從動軸驅(qū)動配合，在傳動轉(zhuǎn)盤與驅(qū)動軸和從動軸的接觸位置變化時，會改變輸入直徑與驅(qū)動直徑的傳動比，以變更輸出狀態(tài)，相對現(xiàn)有技術(shù)可實現(xiàn)一種自動調(diào)速的無級變速系統(tǒng)。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，適用范圍廣，可自動調(diào)速。
【附圖說明】
?0022]圖1是本發(fā)明的剖視示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明使用時的剖視示意圖；
[0024]圖3是復(fù)位彈簧設(shè)于驅(qū)動軸一側(cè)的本發(fā)明的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下通過具體實施例進一步說明本發(fā)明。
[0026]實施例1
[0027]—種可自動調(diào)速的傳動裝置，包括驅(qū)動軸1、從動軸2、傳動輪3和支架6，如圖1所示，具體結(jié)構(gòu)是:
[0028]驅(qū)動軸I和從動軸2這兩者的中心軸線互相重合;驅(qū)動軸I包括驅(qū)動軸體11和驅(qū)動傳動面12，驅(qū)動軸體11的前端垂直固定在驅(qū)動傳動面12的中心處，驅(qū)動軸體11和驅(qū)動傳動面12這兩者的中心軸線互相重合;從動軸2包括從動軸體21和從動傳動面22，從動軸體21的后端垂直固定在從動傳動面22的中心處，從動軸體21和從動傳動面22這兩者的中心軸線互相重合;驅(qū)動傳動面12和從動傳動面22相對設(shè)置；
[0029]支架6套設(shè)于從動軸2外，驅(qū)動軸I和從動軸2之間設(shè)有兩對傳動輪3，傳動輪3包括連桿31和傳動轉(zhuǎn)盤32，連桿31的一端垂直固定在傳動轉(zhuǎn)盤32的圓心處，連桿31的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)于支架6的內(nèi)側(cè)壁上，傳動轉(zhuǎn)盤32的外側(cè)面分別滾動接觸驅(qū)動傳動面12和從動傳動面22。
[0030]驅(qū)動傳動面12和從動傳動面22可以選用球冠面或圓柱面，本實施例選用圓柱面，驅(qū)動傳動面12和從動傳動面22以凹面相對，驅(qū)動傳動面12和從動傳動面22這兩者的曲率半徑相同；
[0031]本實施例中:每一對傳動輪3都以驅(qū)動軸I的中心軸線為對稱軸對稱設(shè)置，四個傳動輪3都以驅(qū)動軸I的中心軸線為中心軸平均設(shè)置，以增加從動軸2的驅(qū)動力。
[0032]本實施例中:傳動轉(zhuǎn)盤32的外側(cè)面和驅(qū)動傳動面12之間、以及傳動轉(zhuǎn)盤32和從動傳動面22之間的摩擦系數(shù)都不小于0.5。
[0033]本實施例應(yīng)用于電動工具，所述電動工具以切割機為例，也可用于電鉆、砂輪機或電鋸等電動工具，如圖2所示:所述電動工具包括外殼101和固定在外殼101內(nèi)的動力系統(tǒng)102，
[0034]連接軸5為法蘭狀，連接軸5的法蘭底盤為前端并設(shè)有鋸齒形的咬合面51，連接軸5的法蘭頸為后端并固定花鍵52，從動軸體21的前端和花鍵52嚙合以連接連接軸5的后端，輸出軸4的后端設(shè)有和咬合面51互相匹配的連接面41，連接軸5的前端通過咬合面51和連接面41互相嚙合以連接輸出軸4;
[0035]支架6底面的中心處設(shè)有通孔，所述通孔上設(shè)有止擋部61，連接軸5套設(shè)于所述通孔內(nèi)并可在所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，復(fù)位彈簧7套設(shè)于從動軸體21和連接軸5法蘭頸的外側(cè)壁上，復(fù)位彈簧7的兩端分別抵住從動傳動面22和止擋部61;軸承8的內(nèi)圈箍在連接軸5的法蘭頸上，軸承8的外圈貼合在支架6底面中心的通孔內(nèi)壁上，軸承8設(shè)于止擋部61和連接軸5的法蘭底盤之間；
[0036]支架6設(shè)于外殼101內(nèi)并可在外殼101內(nèi)移動，動力系統(tǒng)102通過驅(qū)動軸I輸出扭矩，輸出軸4的前端連接切割刀具103。
[0037]使用時，如圖1和圖2所示:傳動時:驅(qū)動軸I繞驅(qū)動軸I的中心軸線轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸I通過驅(qū)動傳動面12和傳動轉(zhuǎn)盤32的滾動接觸帶動傳動輪3繞傳動輪3的中心軸線轉(zhuǎn)動，即圖3中兩個傳動輪3分別按弧箭頭α和弧箭頭β所示的方向旋轉(zhuǎn)，傳動轉(zhuǎn)盤32通過和從動傳動面22的滾動接觸帶動從動軸2繞從動軸2的中心軸線轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)將驅(qū)動軸I輸出的扭矩傳遞至從動軸2;調(diào)節(jié)時:設(shè)每一對傳動輪3中的兩個傳動輪3分別為a#和b#，a#傳動輪3與驅(qū)動軸I和從動軸2的滾動接觸點分別為al和a2，b#傳動輪3與驅(qū)動軸I和從動軸2的滾動接觸點分別為bl和b2，al和bl之間的距離為主驅(qū)動直徑Rl，a2和b2之間的距離為從驅(qū)動直徑R2，R1/R2的比值為傳動比R;當(dāng)從動軸2所帶動的負載發(fā)生變化時，使連桿31繞連桿31和支架6的轉(zhuǎn)動連接點轉(zhuǎn)動，從而改變主驅(qū)動直徑Rl和從驅(qū)動直徑R2，進而改變驅(qū)動軸I和從動軸2之間的傳動比，從而調(diào)節(jié)從動軸2輸出的扭矩。
[0038]進一步說明調(diào)節(jié)如下:當(dāng)輸出軸4負載發(fā)生變化，如負載變大時，如圖3所示:連接軸5相對輸出軸4以箭頭B所示方向作軸向滑動，并驅(qū)動支架6帶動連桿31同向移動，從而改變傳動轉(zhuǎn)盤32分別和驅(qū)動傳動面12以及從動傳動面22的滾動接觸點，以變更輸出狀態(tài)，具體地說，在支架6和連桿31同步以箭頭B所示方向移動時，連桿31繞連桿31和支架6內(nèi)側(cè)壁的轉(zhuǎn)動連接點轉(zhuǎn)動，使連桿31和支架6內(nèi)側(cè)壁之間的夾角A逐漸變小，以帶動傳動轉(zhuǎn)盤32移動，同時減少了驅(qū)動直徑Rl而增大了從動直徑R2，降低了傳動比R，從而降低轉(zhuǎn)速而增大扭矩，增加切割刀具103的切削力;反之，若負載變小時，則會提高傳動比，從而提高轉(zhuǎn)速而減小扭矩，增加切割刀具103的切削速度;在調(diào)節(jié)扭矩的過程中復(fù)位彈簧7—直頂推支架6，使支架6恢復(fù)原位，保持切割刀具103的正常運轉(zhuǎn)。
[0039]實施例2
[0040]—種可自動調(diào)速的傳動裝置，包括驅(qū)動軸1、從動軸2、傳動輪3和支架6，如圖3所示，具體結(jié)構(gòu)和實施例1同。
[0041]本實施例應(yīng)用于電動工具，所述電動工具以切割機為例，也可用于電鉆、砂輪機或電鋸等電動工具，如圖3所示:所述電動工具包括外殼101和固定在外殼101內(nèi)的動力系統(tǒng)102;從動軸2的前端設(shè)有鋸齒形的咬合面23，輸出軸4的后端設(shè)有和從動軸2咬合面互相匹配的連接面41，從動軸2的前端通過咬合面23和連接面41互相嚙合以連接輸出軸4;復(fù)位彈簧7套設(shè)于驅(qū)動軸體11的外側(cè)壁上，復(fù)位彈簧7的兩端分別抵住驅(qū)動傳動面12和動力系統(tǒng)102;支架6設(shè)于外殼101內(nèi)并可在外殼101內(nèi)移動，動力系統(tǒng)102通過驅(qū)動軸I輸出扭矩，輸出軸4的前端連接切割刀具。
[0042]使用方法和實施例1同。
【主權(quán)項】
1.一種可自動調(diào)速的傳動裝置，包括驅(qū)動軸(1)和從動軸(2)，驅(qū)動軸(I)和從動軸(2)這兩者的中心軸線互相重合，其特征是:還包括傳動輪(3)、輸出軸(4)和支架(6)， 驅(qū)動軸(I)包括驅(qū)動軸體(11)和驅(qū)動傳動面(12)，驅(qū)動軸體(11)的前端垂直固定在驅(qū)動傳動面(12)的中心處，驅(qū)動軸體(11)和驅(qū)動傳動面(12)這兩者的中心軸線互相重合;從動軸(2)包括從動軸體(21)和從動傳動面(22)，從動軸體(21)的后端垂直固定在從動傳動面(22)的中心處，從動軸體(21)和從動傳動面(22)這兩者的中心軸線互相重合;驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)相對設(shè)置； 支架(6)套設(shè)于從動軸(2)外，驅(qū)動軸(I)和從動軸(2)之間設(shè)有至少一對傳動輪(3)，傳動輪(3)包括連桿(31)和傳動轉(zhuǎn)盤(32)，連桿(31)的一端垂直固定在傳動轉(zhuǎn)盤(32)的圓心處，連桿(31)的另一端可轉(zhuǎn)動地設(shè)于支架(6)的內(nèi)側(cè)壁上，傳動轉(zhuǎn)盤(32)的外側(cè)面分別滾動接觸驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22); 驅(qū)動軸(1)、從動軸(2)和輸出軸(4)這三者的中心軸線互相重合，從動軸體(21)的前端連接輸出軸(4)的后端。2.如權(quán)利要求1所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)都是球冠面或圓柱面，驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)以凹面相對。3.如權(quán)利要求1或2所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:從動軸體(21)的前端通過連接軸(5)連接輸出軸(4)的后端，連接軸(5)為法蘭狀，連接軸(5)的法蘭底盤為前端并設(shè)有鋸齒形的咬合面(51)，連接軸(5)的法蘭頸為后端并固定花鍵(52)，從動軸體(21)的前端和花鍵(52)嚙合以連接連接軸(5)的后端，輸出軸(4)的后端設(shè)有和咬合面(51)互相匹配的連接面(41)，連接軸(5)的前端通過咬合面(51)和連接面(41)互相嚙合以連接輸出軸(4)； 支架(6)底面的中心處設(shè)有通孔，所述通孔上設(shè)有止擋部(61)，連接軸(5)套設(shè)于所述通孔內(nèi)并可在所述通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動，復(fù)位彈簧(7)套設(shè)于從動軸體(21)和連接軸(5)法蘭頸的外側(cè)壁上，復(fù)位彈簧(7)的兩端分別抵住從動傳動面(22)和止擋部(61);軸承(8)的內(nèi)圈箍在連接軸(5)的法蘭頸上，軸承(8)的外圈貼合在支架(6)底面中心的通孔內(nèi)壁上，軸承(8)設(shè)于止擋部(61)和連接軸(5)的法蘭底盤之間。4.如權(quán)利要求3所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:設(shè)每一對傳動輪(3)中的兩個傳動輪(3)分別為a#和b#，a#傳動輪(3)與驅(qū)動軸(I)和從動軸(2)的滾動接觸點分別為al和a2，b#傳動輪(3)與驅(qū)動軸(I)和從動軸(2)的滾動接觸點分別為b I和b2，a I和b I之間的距離為主驅(qū)動直徑Rl，a2和b2之間的距離為從驅(qū)動直徑R2，R1/R2的比值為傳動比R，Re [0.1,.10]。5.如權(quán)利要求3所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)這兩者的曲率半徑相同。6.如權(quán)利要求3所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:每一對傳動輪(3)都以驅(qū)動軸(I)的中心軸線為對稱軸對稱設(shè)置，所有傳動輪(3)都以驅(qū)動軸(I)的中心軸線為中心軸平均設(shè)置。7.如權(quán)利要求4所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:驅(qū)動傳動面(12)和從動傳動面(22)這兩者的曲率半徑相同。8.如權(quán)利要求4所述的可自動調(diào)速的傳動裝置，其特征是:每一對傳動輪(3)都以驅(qū)動軸(1)的中心軸線為對稱軸對稱設(shè)置，所有傳動輪(3)都以驅(qū)動軸(I)的中心軸線為中心軸平均設(shè)置。9.如權(quán)利要求7所述的可自動調(diào)速的傳動裝置的使用方法，其特征是:包括傳動和調(diào)-K-T: 傳動時:驅(qū)動軸(I)的后端連接動力系統(tǒng)，從動軸(2)的前端連接負載，驅(qū)動軸(I)繞驅(qū)動軸(I)的中心軸線轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸(I)通過驅(qū)動傳動面(12)和傳動轉(zhuǎn)盤(32)的滾動接觸帶動傳動輪(3)繞傳動輪(3)的中心軸線轉(zhuǎn)動，傳動轉(zhuǎn)盤(32)通過和從動傳動面(22)的滾動接觸帶動從動軸(2)繞從動軸(2)的中心軸線轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)將驅(qū)動軸(I)輸出的扭矩傳遞至從動軸(2);調(diào)節(jié)時:當(dāng)從動軸(2)所帶動的負載發(fā)生變化時，使連桿(31)繞連桿(31)和支架(6)的轉(zhuǎn)動連接點轉(zhuǎn)動，從而改變主驅(qū)動直徑Rl和從驅(qū)動直徑R2，進而改變驅(qū)動軸(I)和從動軸(2)之間的傳動比R，從而調(diào)節(jié)從動軸(2)輸出的扭矩。10.如權(quán)利要求5中任一項所述的可自動調(diào)速的傳動裝置的使用方法，其特征是:包括傳動和調(diào)節(jié): 傳動時:驅(qū)動軸(I)的后端連接動力系統(tǒng)，從動軸(2)的前端連接負載，驅(qū)動軸(I)繞驅(qū)動軸(I)的中心軸線轉(zhuǎn)動，驅(qū)動軸(I)通過驅(qū)動傳動面(12)和傳動轉(zhuǎn)盤(32)的滾動接觸帶動傳動輪(3)繞傳動輪(3)的中心軸線轉(zhuǎn)動，傳動轉(zhuǎn)盤(32)通過和從動傳動面(22)的滾動接觸帶動從動軸(2)繞從動軸(2)的中心軸線轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)將驅(qū)動軸(I)輸出的扭矩傳遞至從動軸(2);調(diào)節(jié)時:當(dāng)從動軸(2)所帶動的負載發(fā)生變化時，使連桿(31)繞連桿(31)和支架(6)的轉(zhuǎn)動連接點轉(zhuǎn)動，從而改變主驅(qū)動直徑Rl和從驅(qū)動直徑R2，進而改變驅(qū)動軸(I)和從動軸(2)之間的傳動比R，從而調(diào)節(jié)從動軸(2)輸出的扭矩。
【文檔編號】F16H37/12GK105840761SQ201610330883
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】徐江
【申請人】同濟大學(xué)