CN103821908B - 皮带轮结构以及洗衣机 - Google Patents

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Abstract

一种皮带轮结构，其特征在于，包括轮缘，设置在所述轮缘中心的轮毂，以及分别连接所述轮毂与所述轮缘的轮辐；所述轮辐包括两个辐条，两个所述辐条交错设置。上述皮带轮结构，双辐条交错设置形成分支型轮辐结构，与轮毂和轮缘形成多个类三角形区域，依靠三角形结构的稳定性进而提升了皮带轮结构稳定性、刚度和抗扭性；另外，同时减少了轮辐的数量，简化皮带轮结构。

Description

皮带轮结构以及洗衣机
技术领域
本发明涉及洗衣机部件，特别是涉及洗衣机的皮带轮结构。
背景技术
洗衣机的皮带轮安装在电机和滚筒之间，起到转乘作用，电机通过皮带带动皮带轮转动，皮带轮带动滚桶转动。目前皮带轮轮辐为简单的单支结构，为达到刚度要求而设置数量较多的轮辐，使结构复杂化。
发明内容
基于此，有必要提供一种结构简单的皮带轮结构。
一种皮带轮结构，包括轮缘，设置在所述轮缘中心的轮毂，以及分别连接所述轮毂与所述轮缘的轮辐；所述轮辐包括两个辐条，两个所述辐条交错设置。
在其中一个实施例中，两个所述辐条端部连接所述轮毂于同一点。
在其中一个实施例中，辐条呈弧形。
在其中一个实施例中，两条所述轮辐交错于第一节点，所述第一节点至所述轮毂中心的距离为所述皮带轮结构半径的55%～70%。
在其中一个实施例中，两条所述辐条在所述第一节点的夹角为90°～120°。
在其中一个实施例中，轮辐数量为3～5个。
在其中一个实施例中，相邻的所述轮辐相交于第二节点。
在其中一个实施例中，轮毂、所述轮辐以及所述轮缘一体成型。
在其中一个实施例中，轮辐外缘、所述轮缘内壁设有加强筋。
还提出一种洗衣机，包括壳体、滚筒、皮带轮结构和驱动组件；所述滚筒、皮带轮结构和驱动组件安装在所述壳体内，所述皮带轮结构与所述滚筒固定连接，所述驱动组件与所述皮带轮结构传动连接，所述皮带轮结构为如上任意一项所述的皮带轮结构。
上述皮带轮结构，双辐条交错设置形成分支型轮辐结构，与轮毂和轮缘形成多个类三角形区域，依靠三角形结构的稳定性进而提升了皮带轮结构稳定性、刚度和抗扭性；另外，同时减少了轮辐的数量，简化皮带轮结构。
附图说明
图1为本发明提出的皮带轮结构示意图；
图2为图1中一种实施例下的皮带轮结构示意图；
图3为图2中一种实施例下的皮带轮结构示意图；
图4为图3中的皮带轮结构单个轮辐立体图；
图5为图1中的皮带轮整体结构立体图；
图6为图5中皮带轮结构相邻轮辐结构立体图；
图7为加固件部分的立体图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，本发明提出的皮带轮结构，包括轮毂100、轮辐200和轮缘300。
具体地，轮毂100处于皮带轮结构的中间位置，轮毂100中间设有安装孔，当安装在洗衣机内时，该安装孔用于安装滚筒。
轮辐200用于连接轮毂100和轮缘300。轮辐200包括两个辐条210，两辐条210在轮毂100与轮缘300之间呈不同角度的设置，交错形成“X”形状。
轮缘300位于皮带轮结构的外围，呈现为扁平的环形。在工作中电机皮带套接在轮缘300上，皮带拉动轮缘300转动。轮辐200为皮带轮结构的主要受力部分。
本发明提出的皮带轮结构，各轮辐200分支成两个辐条210并交错设置，与轮毂100以及轮缘300整体形成多个类三角形区域，借助三角形结构的稳定性提高皮带轮结构性能。因此相对于其他设计方案，在相同扭矩载荷下本发明提出的皮带轮的抗变形能力和抗扭刚度更好。
参见图2，在一实施例中，交错的两个辐条210端部与轮毂100的承接位置为同一点。两辐条210由轮毂100上的同一点分别向不同方向延伸出来，延伸角A的范围为140°至160°，延伸一小段距离后弯折回来并继续延伸，交错于第一节点201，最后承接在轮缘300上。
请参见图3。进一步地，该实施例中，辐条210的形状为弧形。两个辐条210呈弯曲交错设置。
俯视视角下，由于两个辐条210交错设置，轮辐200整体形成“X”形结构，辐条210弯曲方向可以如图3所示，也可以是图3中相反的弯曲方向设置。辐条210呈现小角度的弧形，两个辐条210弧形方向对称设置，使轮辐200左右结构对称。
两个弧形辐条210是依据皮带轮结构所受扭矩从轮毂100至轮缘300的传力路径而进行的布置，抗扭强度更高。
本实施例中，两辐条210交错于第一节点201，第一节点201位于皮带轮结构半径的55%～70%处。
具体地，以轮辐200整体来看，轮辐200从轮毂100开始分两支延伸，汇集于第一节点201后，再次分两支延伸并最后承接在轮缘300上。第一节点201将轮辐200分为两段。当第一节点201靠近轮毂100，靠近轮缘300的轮辐段由于长度较长，分担扭力较大，容易超过承受扭力上限而损坏；同样地当第一节点201过于靠近轮缘300，皮带轮结构承受的扭力则主要集中在内段。因此节点201与轮毂100中心的距离设置得当，将有助于扭力的平均分配。
当第一节点201与轮毂100中心的距离为皮带轮半径的55%～70%时，双辐条210的轮辐200所能承受的扭力上限较其他距离设置高，能较好满足刚度需求。
进一步地，参照图4，本实施例中，两个辐条210在第一节点201上的相互夹角为90°～120°。
具体地，两辐条210从轮毂100处同一点上开始，以140°～160°的夹角向两方向延伸，延伸一段后弯折回来，互相靠拢交错于第一节点201，其中交错时相互夹角B为90°～120°，然后再继续延伸并最后承接在轮缘300的内侧壁上。
由于皮带轮结构在实际工作中，皮带套紧皮带轮结构会有一个指向轮毂10的压力，同时摩擦拉动皮带轮结构还会产生一个沿轮缘300切线方向的拉力，由力学分析可知道皮带轮结构的实际受力方向在于两个力的合力方向，因此辐条210呈相应角度的倾斜将有助于提高皮带轮结构抗扭性。
相同刚度要求下，角度设置在90°～120°的轮辐200弯曲刚度更大，抗扭强度更高，优选角度设置为90°～105°。
在一实施例中，轮辐200数量为3～5个。
具体地，皮带轮工作载荷主要为旋转平面内的扭矩，轮辐200的数量根据皮带轮所受扭矩的大小来选取，皮带轮结构整体的抗扭刚度分为到单个轮辐，即为轮辐的抗弯刚度。轮辐200数量过少，则皮带轮结构达不到抗扭需求，数量过多，则增加结构复杂度以及材料成本。轮辐数量优选为3～5个。
参见图5～6，在一实施例中，相邻的轮辐200相交于第二节点202。
具体地，为方便说明，在此实施例中轮辐200包括第一轮辐800、第二轮辐900。第一轮辐800由轮毂100处分两支辐条810延伸后，最外边的辐条810角度向外，由于需要和同一轮辐800内的其他辐条810在第一节点201汇合形成“X”形，因此延伸一段后需向内弯折回来；同样地相邻的第二轮辐900最外部辐条910弯折后向内部延伸，辐条810与910弯折部相切，形成第二节点202。第二节点202与轮毂100中心的距离比第一节点201与轮毂100中心的距离短。
轮辐200通过第二节点202互相连接，相邻轮辐200互相分担扭力，进一步增加皮带轮结构的刚性。
在一个实施例中，轮毂100、轮辐200以及轮缘300一体成型。
具体地，轮毂100、轮辐200以及轮缘300均采用铸铝材料，以整体浇铸的方式一体成型。可以理解，除了铸铝材料以外，一体成型的皮带轮结构还可以使用其他已知材料组成。一体成型的皮带轮结构结构简单，易于制造成型，简化了生产步骤，提高生产效率。
请参见图7，在一个实施例中，皮带轮结构上设有加强筋400。
具体地，加强筋400设于轮辐200上，具体设置在轮辐200形状的外边缘处，单条分支的横截面呈“T”形。以轮辐200分两支延伸为例，加强筋400分布在“X”形状的外边缘。另外加强筋400还设于轮缘300内侧壁上，沿轮缘300环形分布，优选为内侧壁中部位置，轮缘300横截面同样呈“T”形。
通过设置加强筋400，提高皮带轮的结构稳定性，相对于无加强筋的皮带轮结构，抗扭抗压效果更加突出。
本实施例中，轮辐200与轮缘300承接处还设有加固件500。
具体地，加固件500设于轮辐200与轮缘300承接处，并覆盖加强筋400。优选地每个轮辐200单支辐条210与轮缘300的承接处两边各设置一个加固件500。加固件500可以在皮带轮结构一体成型时于承接处的加厚设置，也可以是后期加装的设置。
通过加装加固件500，轮辐200与轮缘300连接进一步加强，从而增加了皮带轮结构的抗扭力度。
本发明还提出洗衣机装置，包括滚筒，与滚筒固接的皮带轮结构，与皮带轮结构传动连接的驱动组件，以及供滚筒、皮带轮结构和驱动组件安装的壳体，其中皮带轮结构为上述所有实施例中的皮带轮结构。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种皮带轮结构，其特征在于，包括轮缘，设置在所述轮缘中心的轮毂，以及分别连接所述轮毂与所述轮缘的轮辐；所述轮辐数量为3-5个，所述轮辐包括两个辐条，两个所述辐条端部连接所述轮毂于同一点，两个所述辐条以140°～160°的夹角向两方向延伸，弯折并继续延伸，交错于第一节点，最后承接在所述轮缘上；所述第一节点至所述轮毂中心的距离为所述皮带轮结构半径的55％～70％；所述辐条呈弧形，所述轮辐与所述轮缘承接处设有加固件；相邻的所述轮辐相交于第二节点，所述第二节点与轮毂中心的距离比第一节点与轮毂中心的距离短且小于所述皮带轮结构半径的50％，所述辐条弧形方向对称设置。
2.根据权利要求1所述的皮带轮结构，其特征在于，两条所述辐条在所述第一节点的夹角为90°～120°。
3.根据权利要求1所述的皮带轮结构，其特征在于，所述轮毂、所述轮辐以及所述轮缘一体成型。
4.根据权利要求1所述的皮带轮结构，其特征在于，所述轮辐外缘、所述轮缘内壁设有加强筋。
5.一种洗衣机，其特征在于，包括壳体、滚筒、皮带轮结构和驱动组件；所述滚筒、皮带轮结构和驱动组件安装在所述壳体内，所述皮带轮结构与所述滚筒固定连接，所述驱动组件与所述皮带轮结构传动连接，所述皮带轮结构为如权利要求1～4任意一项所述的皮带轮结构。
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