CN1041454C - 机械传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械传动装置(1)。它包括一框架；一可转动地安装在框架上、并携带一对摩擦轮(3，4)的第一轴(2)；一相对于第一轴(2)平行但偏心地安装在框架上的第二轴(7)，它携带一摩擦轮(8)，该摩擦轮具有在第一轴(2)的两摩擦轮(3，4)轴向之间的一环形内摩擦面(9)；以及由互相对接的推力环节组成的一循环传动带(10)。该传动带有相互相反的、与成对摩擦轮(3，4)互相作用的侧面(11)，还有在径向外端面上与单一传动带啮合轮(8)互相作用的表面(12)。

Description

机械传动装置

本发明涉及一种机械传动装置，其中，可调整两个转动件之间的固定的或可变的传动比。

本发明特别涉及一种通过摩擦传递力的机械传动装置。一种已知的这种类型的传动装置使用两对可变宽度的三角传动带轮和一安装在它们之间的、带有许多对接环节的、所谓的推力传动带(pushbelt)。这种众所周知的推力传动带的结构对该传动装置能够传递的力矩有所限制。

本发明的目的是提供一种所述类型的机械传动装置，它可用来传递大的力矩。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种机械传动装置，包括：一框架；一第一轴，它可转动地安装在框架上，并携带着一对互相间隔一段距离的摩擦轮，它们具有互相面对的、一起向外收敛的摩擦面；一第二轴，它相对于第一轴平行但偏心地安装在框架上，它携带着一传动带啮合轮，该啮合轮具有一位于第一轴上的两摩擦轮轴向之间的环形传动带啮合面；以及一由互相对接的推力环节组成的循环传动带，该传动带在互相相反的两侧有与成对的摩擦轮互相作用的侧面，而在径向外端面有与单个传动带啮合轮互相作用的表面。由推力环节组成的传动带由锥形的摩擦传动装置完全包围，由此可传递大的力而不会干扰或损坏该传动带。该传动带可以较大的角度与成对的摩擦轮和单个摩擦轮两者接触，从而可传递一个大的力矩。

按照本发明的传动装置可用来调节一固定的传动装置，但也可用来调节一变速的传动装置。在这种情况下，提供用来改变成对摩擦轮轴向距离和第一轴与第二轴的偏心距的控制装置。

在上述传动装置中，成对的摩擦轮由装有弹簧的装置持续地相对推压，而该控制装置改变轴的偏心距。这样，当轴的偏心距改变时，两个相关的摩擦轮的轴向距离也自动调整。当轴向距离增加时，成对的两个摩擦轮互相被压分离，而传动带将在较大的直径上转动，从而调节到一个较大的传动比，从第一轴到达第二轴。

按照本发明的传动装置可作为传动级用于机械传动装置的许多不同实施例里。按照本发明的传动装置在原则上可以任何形式、例如齿轮传动形式实施。

在上述传动装置中，该传动装置多级串联，一传动级的第二轴在所有情况下与一后面的传动级的第一轴连接。这样，通过几个传动级的串联，可调节出非常高的传递或非常低的传递。

在上述传动装置中，两个连续的传动级的偏心距是相等的，但是相反的。这样，它可以同轴地安装传动装置的输入轴和输出轴，它适用于许多用途。

在上述传动装置中，推力环节通过销轴互相连接，因为这种推力传动带的整个周边受到支承，部分由摩擦轮支承，部分由传动带啮合轮支承，该推力传动带本身不必如现有技术那样可形成一刚性部分。通过销轴将推力环节连在一起，它们在摩擦轮向传动带啮合轮转换处发生互相转动，反过来也可以很小的摩擦进行，由此，传动装置的运转性能是很高的。

在上述传动装置中，该销轴带有滚针轴承，这样，摩擦可变得非常低，与此相应的、积极的效果将体现在传动装置的运转性能上。

通过下面结合图示实施例的描述来进一步说明本发明。

图1是按照本发明的一基本实施例的一示意的实施例的纵剖视图；

图2是沿图1中的箭头II-II的剖视图；

图3-5是表示按照本发明的传动装置的三种可能的组合示意图；

图6是该设备一部分的立体图，显示了推力传动带的啮合；

图7是图6中的推力传动带的一部分的侧视图；

图8是表示按照本发明一较佳实施例的、带有销轴的一推力传动带环节的立体图；

图9是沿图8中的箭头IX-IX的剖视图。

图1示意表示的传动装置1包括第一轴2，其上安装着一对互相间隔一段距离的摩擦轮3和4。这些摩擦轮3和4分别具有互相面对的摩擦面5和6，它们以轴向、向外方向收敛。

传动装置1还包括第二轴7，它携带着一具有环形内摩擦面9的摩擦轮8。如图1所示，该摩擦面位于在第一轴2上的摩擦轮3和4轴向之间。

为了在轴2和7之间传递力，安装有相互对接的推力环节14组成的循环传动带10。如图1所示，安装了推力环节后，就在传动带相对的、两侧11形成与一对摩擦轮3和4的摩擦面5和6互相作用的表面。在本实施例里，形成于传动带10径向外端面上的是一V形啮合面12，它与摩擦轮8上的V形摩擦面9互相作用。

如图2所示，传动带10上的环节14是可互相相对移动的，而在图2所示的横剖视图里，它们具有基本上是圆柱形的、进入对接环节的圆柱形凹槽的外表面。

如图2所示，传动带10的下部与摩擦轮8作用，而其上部与摩擦轮对3和4作用。可以看出，较之摩擦轮8，传动带10在较大的直径上与摩擦轮3和4接触。这意味着，当轴2和7转动时，第一轴2将具有比第二轴7大的转动速度。

很显然，当第一轴2和第二轴7之间的偏心距减少时，摩擦轮3和4同时向对方运动，以便使传动带仍以上述的方式被包围，而在摩擦轮3和4上的接触直径变小，这样，在第一轴2以相同的转动速度转动时，第二轴7的转动速度进一步降低。

这样，利用一控制装置可获得一变速的传动装置，其中，一对摩擦轮3和4的轴向距离、以及第一轴2和第二轴7间的偏心距可同步地改变。这里，一个有用的实施例是，当通过装有弹簧的装置连续地、将摩擦轮3和4相互推压时，那么始终可在传动带的两侧面上调节出一个足够的压力，而作为反应，在传动带和第二摩擦轮之间也可调节出一个足够的接触压力。对于传动装置变速来说，只需控制偏心距即可。

很显然，传动装置1安装在一诸如密封壳体的机架里，其中，通过轴承安装着轴2和7。用来调节偏心距的装置可利用任何一种方式来实现，例如，以本来已知的一种方式，即将轴7偏心地安装在一轴套里，而该轴套本身也偏心地安装在一轴套里，而后者(例如)与第一轴2同轴。当然可将第一轴2可调节偏心地进行安装，而不用第二轴7的偏心支承安装。

图1和2示意表示的传动装置可作为一个传动级与相同的或其它的(如齿轮)传动装置进行任何想要的组合，以便获得一个适用于特殊用途的总传动装置。

例如，图3显示了一实施例，它由图1和2所显示的类型的两个传动装置20和11组合而成。传动装置20的第二轴与传动装置21的第一轴固定连接，从而形成一中间轴23。第二级传动装置21的第二轴24与第一传动装置20的第一轴22同轴线地安装，这样，传动装置20和21具有相同的但相反的偏心距。通过改变中间轴23的偏心距，该传动装置将通过参考图1所述的方式改变。当偏心距增加，两个传动装置的传动比增加，也就是说，轴22、23和23、24的转动速度比成比例地增加，这样轴22和24的转动速度之间的比值按比例加速度增加。

图4表示由4个传动级组成的一个传动装置。该传动装置可视作由两个图3所示的传动装置组成，由此它有两对传动装置偏心距的变化，从而可在传动比上获得很大的改变。

图5表示由一行星齿轮传动装置与按照本发明的一个2级传动的组合组成的复式传动装置。由按照本发明的两个传动级31和32组成的部件基本上与图3所示的传动装置相同。这里也是第一级传动31的第二轴与第二级传动32的第一轴互相连接形成中间轴34。在第一级传动31的第一轴33和第二级传动32的第二轴35之间有一个传动比，该传动比可通过设置中间轴34的偏心距进行调节。

如图所示，组合体31和32的第一轴33与行星轮系的行星齿轮转臂37连接。组合体31和32的第二轴35与中心轮38连接。在这个实施例里，内啮合齿轮36与整个传动装置30的输出轴连接。以普通方式安装在行星齿轮转臂37上的是若干行星齿轮39，它们同时与中心轮38和内齿合齿轮36啮合。

在传动装置30里，当将轴35视作输入轴，而将轴40视为输出轴时，就可适当地选择行星轮系的传动比，以及通过包括在传动装置30里的2个传动级31和32适当地选择传动装置的可调性，这样输出轴40可相对于轴35保持不动，并能向两个方向转动。通过调节中间轴34的偏心距，当轴33和35的转动速度是按中心轮和内齿轮轮齿之和与中心轮齿数之比例进行时，那么当输入轴35转动时，可使输出轴40静止不动。

图6以立体图的方式表示了按照本发明的传动装置的一部分，它显示了摩擦轮、推力传动带和传动带啮合轮之间的互相配合。在图6中显示了一不同于图1和2中的推力传动带的实施例。然而，相同的部件用相同的标号表示。

从图6可看到，推力传动带的环节45的两侧是侧面11，它们可分别与摩擦轮3和4的摩擦面5和6摩擦传动。外表面12是一截头V形槽，它与摩擦轮8的摩擦面9啮合。

各环节45的各侧有一局部圆柱形的凹槽46。在两个相邻的环节45之间安装一根销轴47，这样，两个相邻的环节45可绕着销轴47的中心线互相相对转动。

图7显示了图6中的推力传动带的三个环节从与摩擦轮接触到与传动带啮合轮接触的转换情况。右边的两个环节与摩擦轮对3和4接触，因此在没有相互移动的情况下环绕着用标号48表示的轴2的中心运动。而在图7左侧的环节与传动带啮合轮8接触，从而环绕着图7中的点49为中心作圆周运动，点49表示轴7的中心。只有在从与摩擦轮对接触到与传动带啮合轮接触的转换处，(反之亦然)才有相邻环节的相互运动发生。从图2中可清楚地看到，在销轴47上的转动发生在位于左侧两个环节之间的转换处。

图8和9显示了推力传动带的又一改进的、合适的实施例。这里所述的环节45基本上与上述附图中所描绘的环节45相同。这里也有在顶表面上的、与传动带啮合轮互相作用的槽52，以及在相反两侧的、收敛的、与摩擦轮对互相作用的侧面53。连续的环节51借助销轴54而相对放置，在这个实施例里，销轴54上安装着滚针轴承55。销轴54是这样组装的，其芯子57具有较大直径的中间部分，在其两轴端安装着滚针轴承55和端环56。端环56通过紧配合安装在芯子57上。

环节51的两侧设有互不相同的凹槽58和59。如图9所清楚显示的，凹槽58在所有情况下都是局部圆柱形的。该局部圆柱形凹槽58的直径对应于轴54的中心部分和端环56的直径，这样，它们可以紧贴在凹槽里。

在环节51的另一侧，对应于端环56和轴54的中间部分的位置处有三个局部圆柱形的腔62。在这些腔62之间形成两个局部圆形轴承面63，它们具有可与滚针轴承55互相配合的直径。在这个实施例里，滚针轴承55的实际外径略小于端环56和轴54的中间部分的外径。这样，滚针轴承的滚针可自由地在凹槽58里转动而不会与环节接触。

腔62各有比端环56和轴54的中间部分较大的直径，这样，这些另件可在环节51的凹槽59内自由地转动。

在相邻的两个环节51相互转动过程中，轴54与环节51作为一个整体运动，而环节51上的连续的凹槽58与轴54接触。参看图9，这是底部环节51。另一环节靠在滚针轴承55上，这样，由于滚针轴承只有很小的摩擦，两个相关的环节就会发生转动。

环节51的两侧设有可互相啮合的凸块60和61，以保证将轴54完全包围在相邻的两环节51之间。

附图和对它们的描述只是为了说明构成本发明基础的原理，而无论如何不能作为一种限制来理解。如上所述，按照本发明的传动装置可通过无数的不同方法实施，并可与相似的或其它的传动级组合。这样，传动带啮合轮不一定是一个摩擦轮。它可以使用齿轮，其中，环节具有与其配合的、对应的轮齿零件。

Claims (7)

1.一种机械传动装置，包括：

一框架；

一第一轴(2)，它可转动地安装在框架上，并携带着一对互相间隔一段距离的摩擦轮(3，4)；

一第二轴(7)，它相对于第一轴(2)平行但偏心地安装在框架上，它携带着一传动带啮合轮(8)，该啮合轮具有一位于第一轴(2)上的两摩擦轮轴向之间的环形传动带啮合面(9)；以及

一由互相对接的推力环节(14)组成的循环传动带(10)，该传动带在互相相反的两侧有与成对的摩擦轮互相作用的侧面(11)，而在径向外端面有与单个传动带啮合轮(8)互相作用的表面(12)；

其特征在于：摩擦轮(3，4)具有互相面对的、一起向外收敛的摩擦面(5，6)。

2.如权利要求1所述的传动装置，其特征在于，提供用来改变成对摩擦轮(3，4)轴向距离和第一轴(2)与第二轴(7)的偏心距的控制装置。

3.如权利要求2所述的传动装置，其特征在于，成对的摩擦轮(3，4)由装有弹簧的装置持续地相对推压，而该控制装置改变轴(2，7)的偏心距。

4.如上述权利要求之一所述的传动装置，其特征在于，该传动装置多级(20，21；31，32)串联，一传动级的第二轴(23；34)在所有情况下与一后面的传动级的第一轴连接。

5.如权利要求4所述的传动装置，其特征在于，两个连续的传动级(20，21)的偏心距是相等的，但是相反的。

6.如权利要求5所述的传动装置，其特征在于，推力环节(45；51)通过销轴(47；54)互相连接。

7.如权利要求6所述的传动装置，其特征在于，该销轴(54)带有滚针轴承(55)。

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