CN104989799B - 往复直线运动转单向圆周运动装置 - Google Patents

往复直线运动转单向圆周运动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置，可将人工驱动的直线运动方式，通过齿条齿轮的组合或链条链轮的组合或皮带皮带轮的组合，以及若干齿轮组与单向轴承的转换，使之转换单向圆周运动方式，结构简单紧凑。而由于每一齿轮组均包括大齿轮、中齿轮及小齿轮，可通过齿轮组横向滑动啮合，来达到变换输出扭矩与转速的方式，调速十分方便。另外，装置主体内的齿轮组之间根据实际需要进行任意排列，如直线排列，三角形排列等，亦可根据实际需要增减齿轮组的组合数量。还有，齿轮组的齿轮可按大、中、小的顺序排列，可逐级变速，亦可按小、大、中的方式排列，跳跃式变速。

Description

往复直线运动转单向圆周运动装置
技术领域
本发明涉及运动方式转换技术领域，尤其涉及一种往复直线运动转单向圆周运动装置。
背景技术
众所周知，在日常生产过程中，常常会遇到这样一种情况，需要将直线运动方式转换为圆周运动方式，甚至还要求圆周运动过程中具有不同转速，此时，便需要通过转换装置来实现，然而，现有的转换装置大多结构比较复杂，调速不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单紧凑的往复直线运动转单向圆周运动装置，可快速将往复直线运动方式转换为圆周运动方式。
本发明是这样实现的：一种往复直线运动转单向圆周运动装置，包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为单向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动；还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次啮合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与所述直线运动转换机构单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互啮合方式；所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮啮合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行啮合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行啮合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行啮合连接；所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮啮合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行啮合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行啮合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行啮合连接；所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
进一步地，所述直线运动转换机构包括相对设于所述装置主体两侧的两回转轮，每一所述回转轮与所述装置主体之间设有一主回转弹簧，每一所述回转轮的相同侧设有一所述往复直线运动机构，且所述往复直线运动机构与相同侧的所述回转轮进行传动连接；所述两回转轮之间设有一主转轴，所述主转轴两端分别通过一单向轴承与同侧所述回转轮进行单向同步转动连接，所述主转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，所述第一转轴的两端还分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮啮合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮啮合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接；所述两侧锥齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接；所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述回转轮或所述输入齿轮进行啮合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述回转轮进行传动啮合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
本发明的有益效果是：本发明提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置，其不仅将人工动能的直线运动驱动方式，通过齿轮组与单向轴承的转换，使之变为输出圆周运动的方式，结构简单紧凑，而且通过齿轮组横向滑动啮合，来达到变换输出扭矩与转速的方式，调速十分方便。另外，装置主体内的齿轮组之间根据实际需要进行任意排列，如直线排列，三角形排列等，亦可根据实际需要增减齿轮组的组合数量。还有，齿轮组的齿轮可按大、中、小的顺序排列，可逐级变速，亦可按小、大、中的方式排列，跳跃式变速。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例一的结构示意图。
图2为图1所示往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图3为图1所示往复直线运动转单向圆周运动装置的分解结构示意图。
图4为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例二的结构示意图。
图5为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例三的结构示意图。
图6为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例四的结构示意图。
图7为图6所示往复直线运动转单向圆周运动装置无装置主体时的结构示意图。
图8为图6所示往复直线运动转单向圆周运动装置的另一角度结构示意图。
图9为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例五的结构示意图。
图10为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例六的结构示意图。
图11为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置的齿轮组的另一种排列结构示意图。
图12为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例七的结构示意图。
图13为本发明往复直线运动转单向圆周运动装置实施例八的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：如图1及图2所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置1，所述往复直线运动转单向圆周运动装置1包括装置主体11、以及设置于所述装置主体11上的往复直线运动机构12、直线运动转换机构13及圆周运动输出机构14，所述往复直线运动机构12与所述直线运动转换机构14传动连接，所述直线运动转换机构13将所述往复直线运动机构12输出的往复直线运动转换为单向圆周运动，所述直线运动转换机构13还与所述圆周运动输出机构14进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构14用于输出单向圆周运动。
所述往复直线运动转单向圆周运动装置1还包括内置于所述装置主体11中的转速调节机构15，所述转速调节机构15为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次啮合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与所述直线运动转换机构13单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构14同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互啮合方式。
在本实施例中，所述圆周运动输出机构14为输出链轮，所述转速调节机构15包括设于第一转轴151上的第一齿轮组152、设于第二转轴153上的第二齿轮组154以及设于第三转轴155上的第三齿轮组156，且所述第一齿轮组152、所述第二齿轮组154及所述第三齿轮组156分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮，所述第一齿轮组152、所述第二齿轮组154及所述第三齿轮组156之间呈直线排列。
具体地，如图2及图3所示，所述第一齿轮组152与所述第一转轴151通过键槽进行同步转动连接，且所述第一齿轮组152在第一换挡器16的驱动下在所述第一转轴151上自由滑动到齿轮啮合位置，使得所述第一齿轮组152的大齿轮与所述第二齿轮组154的小齿轮进行啮合连接，或使得所述第一齿轮组152的中齿轮与所述第二齿轮组154的中齿轮进行啮合连接，或使得所述第一齿轮组152的小齿轮与所述第二齿轮组154的大齿轮进行啮合连接。优选地，所述第一转轴151上设有定位圆孔(未图示)，所述第一齿轮组151内设弹簧和钢珠(未图示)，所述钢珠利用所述弹簧的弹力定位于所述第一转轴151的定位圆孔中，以确保所述第一齿轮组152在所述第一转轴151上的滑动定位。
如图2及图3所示，所述第二转轴153的两端分别与所述装置主体11进行轴承连接，且所述第二齿轮组154与所述第二转轴153通过键槽进行同步转动连接，所述第二转轴153上设有防止所述第二齿轮组154在所述第二转轴153上滑动的限位结构(图中未标示)，优选地，所述限位结构为设于所述齿轮组两端的轴卡。所述第三齿轮组156与所述第三转轴155通过键槽进行同步转动连接，且所述第三齿轮组156在第二换挡器17的驱动下在所述第三转轴155上自由滑动到齿轮啮合位置，使得所述第三齿轮组156的大齿轮与所述第二齿轮组154的小齿轮进行啮合连接，或使得所述第三齿轮组156的中齿轮与所述第二齿轮组154的中齿轮进行啮合连接，或使得所述第三齿轮组156的小齿轮与所述第二齿轮组154的大齿轮进行啮合连接。优选地，如图3所示，所述第三转轴155上设有定位圆孔1551，所述第三齿轮组156内设弹簧1561和钢珠1562，所述钢珠1562利用所述弹簧1561的弹力定位于所述第三转轴155的定位圆孔1551中，以确保所述第三齿轮组156在所述第三转轴155上的滑动定位。所述第三转轴155的两端分别与所述装置主体11轴承连接，所述圆周运动输出机构14(即输出链轮)设于所述装置主体11的一侧，且所述圆周运动输出机构14与所述第三转轴155的一端通过键槽进行同步转动连接。
如图1、图2及图3所示，所述直线运动转换机构13包括相对设于所述装置主体11两侧的两回转轮，所述第一转轴151的两端分别通过一单向轴承18与一所述回转轮进行单向同步转动连接，每一所述回转轮与所述装置主体11之间还设有一主回转弹簧19，每一所述回转轮的相同侧设有一所述往复直线运动机构12，且所述往复直线运动机构12与相同侧的所述回转轮进行传动连接。所述往复直线运动机构12包括直线滑轨121、滑设于所述直线滑轨121上的齿条122以及设于所述齿条122上的踏板123。所述直线滑轨121固设于所述装置主体11上，且所述齿条122与相同侧的所述回转轮进行啮合连接，使得所述往复直线运动机构12与相同侧的所述回转轮进行传动连接，进而使得所述往复直线运动机构12与所述直线运动转换机构13进行传动连接。
工作时，通过所述踏板123控制所述齿条122在所述直线滑轨121上进行上下直线运动，进而带动所述回转轮转动，由于所述单向轴承18的设置，使得所述第一转轴151只能单向与所述回转轮进行同步转动，当所述主回转弹簧19带动所述回转轮回转时，所述单向轴承151没有阻力，所述第一转轴151不转动。当所述第一转轴151同步转动后，可依次带动所述第一齿轮组152、所述第二齿轮组154、所述第三齿轮组156转动，最后，在所述第三转轴155的同步转动下，使得所述输出链轮完成圆周运动的动力输出。工作过程中，所述第一换挡器16及所述第二换挡器17可分别通过驱动所述第一齿轮组152及所述第三齿轮组156横向滑动啮合连接所述第二齿轮组154，以达到变换输出扭矩与转速的目的。
另外，如图3所示，所述第一换挡器16包括带滑槽161及中心销162的拨动器基座163、带调速拨杆164的拨杆滑块165以及带回转弹簧166的拨挡旋转圆柱167，所述拨挡旋转圆柱167套设于所述中心销162上，所述拨杆滑块165滑设于所述滑槽161中，所述拨挡旋转圆柱167与所述拨杆滑块165驱动连接，所述调速拨杆164邻近所述第一齿轮组152设置。工作时，可通过钢丝拉动所述拨挡旋转圆柱167转动，使得所述拨杆滑块165在所述滑槽161中滑动，进而带动所述拨杆滑块165拨动所述第一齿轮组152，使得所述第一齿轮组152在所述第一转轴151上自由滑动到齿轮啮合位置，进而使得所述第一齿轮组152的大齿轮与所述第二齿轮组154的小齿轮进行啮合连接，或进而使得所述第一齿轮组152的中齿轮与所述第二齿轮组154的中齿轮进行啮合连接，或进而使得所述第一齿轮组152的小齿轮与所述第二齿轮组154的大齿轮进行啮合连接。当钢丝放松时，所述回转弹簧166使所述拨挡旋转圆柱167回转，所述拨杆滑块165反向滑动使之复位。所述第二换挡器17的结构及工作原理与所述第一换挡器16的结构及工作原理相同，所述第二换挡器17的所述调速拨杆174邻近所述第三齿轮组156设置。
实施例二：如图4所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置2，所述往复直线运动转单向圆周运动装置2与所述往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，所述往复直线运动机构22包括直线滑轨221、滑设于所述直线滑轨221上的踏板223、与所述踏板223固定连接的传动链条222以及三个副链轮224。所述直线滑轨221固设于所述装置主体21上，且所述传动链条222与所述三个副链轮224以及相同侧的所述回转轮进行传动啮合连接，使得所述往复直线运动机构22与相同侧的所述回转轮进行传动连接，进而使得所述往复直线运动机构22与所述直线运动转换机构23进行传动连接。在本实施例中，所述副链轮224的数目可根据实际需要进行增减。工作时，通过所述踏板223在所述直线滑轨221上进行上下直线运动，带动所述传动链条222进行传动，进而使得所述回转轮转动。
实施例三：如图5所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置3，所述往复直线运动转单向圆周运动装置3与所述往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，所述往复直线运动机构32包括直线滑轨321、滑设于所述直线滑轨321上的踏板323、与所述踏板323固定连接的传动皮带322以及三个副皮带轮324。所述直线滑轨321固设于所述装置主体31上，且所述传动皮带322与所述三个副皮带轮324以及相同侧的所述回转轮进行皮带传动连接，使得所述往复直线运动机构32与相同侧的所述回转轮进行传动连接，进而使得所述往复直线运动机构32与所述直线运动转换机构33进行传动连接。在本实施例中，所述副皮带轮324的数目可根据实际需要进行增减。工作时，通过所述踏板323在所述直线滑轨321上进行上下直线运动，带动所述传动皮带322进行传动，进而使得所述回转轮转动。
实施例四：如图6及图7所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置4，所述往复直线运动转单向圆周运动装置4与所述往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，所述直线运动转换机构43包括输入齿轮431、贯穿所述装置主体41设置的输入转轴432、主锥齿轮433及两侧锥齿轮434，所述输入转轴432与所述装置主体41之间轴承连接，所述输入齿轮431通过键槽同步转动连接所述输入转轴432位于所述装置主体41外的一端，所述主锥齿轮433通过键槽同步转动连接所述输入转轴432位于所述装置主体41内的一端，所述第一转轴451的两端还分别通过一单向轴承(未图示)与一所述侧锥齿轮434进行单向同步转动连接，每一所述侧锥齿轮434皆与所述主锥齿轮433啮合连接，所述输入齿轮431的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构42，且每一所述往复直线运动机构42皆与所述输入齿轮431进行传动连接。
如图7及图8所示，所述转速调节机构45包括设于第一转轴451上的第一齿轮组452、设于第二转轴453上的第二齿轮组454以及设于第三转轴455上的第三齿轮组456，且所述第一齿轮组452、所述第二齿轮组454及所述第三齿轮组456分别包括直径依次递减设置的大齿轮、中齿轮及小齿轮，所述第一齿轮组452、所述第二齿轮组454及所述第三齿轮组456之间呈三角形排列。
如图6及图7所示，所述输入齿轮431为链轮，所述往复直线运动机构42包括直线滑轨421、滑设于所述直线滑轨421上的踏板423、与所述踏板423固定连接的传动链条422以及两个副链轮424。在本实施例中，如图6所示，位于所述链轮(即输入齿轮431)的相对两侧的两所述往复直线运动机构42共用一所述传动链条422及两所述副链轮424，两所述往复直线运动机构42的所述直线滑轨421分别固设于所述装置主体41上，所述传动链条422与所述两个副链轮424以及所述链轮(即输入齿轮431)进行传动啮合连接，使得两所述往复直线运动机构42皆与所述链轮(即输入齿轮431)进行传动连接，进而使得两所述往复直线运动机构42皆与所述直线运动转换机构43进行传动连接。
工作时，通过所述踏板423在所述直线滑轨421上进行上下直线运动，带动所述传动链条422进行传动，使得所述链轮(即输入齿轮431)转动，进而使得所述主锥齿轮423同步转动，以带动所述两侧锥齿轮434转动，由于所述单向轴承的设置，使得所述第一转轴451只能单向与所述侧锥齿轮434进行同步转动。当所述第一转轴451同步转动后，可依次带动所述第一齿轮组452、所述第二齿轮组454、所述第三齿轮组456转动，最后，在所述第三转轴455的同步转动下，使得所述输出链轮42完成圆周运动的动力输出。工作过程中，所述第一换挡器46及所述第二换挡器47可分别通过驱动所述第一齿轮组452及所述第三齿轮组456横向滑动啮合连接所述第二齿轮组454，以达到变换输出扭矩与转速的目的。
实施例五：如图9所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置5，所述往复直线运动转单向圆周运动装置5与所述往复直线运动转单向圆周运动装置4的区别在于，所述副链轮524的数目为1个，所述传动链条522与所述副链轮524以及所述链轮(即输入齿轮531)进行传动啮合连接，使得两所述往复直线运动机构52皆与所述链轮(即输入齿轮531)进行传动连接。可见，所述副链轮524的数目可根据实际需要进行增减。另外，所述传动链条522亦可换成传动皮带(未图示)，同时需将所述副链轮524换成副皮带轮。
实施例六：如图10所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置6，所述往复直线运动转单向圆周运动装置6与所述往复直线运动转单向圆周运动装置4的区别在于，每一所述往复直线运动机构62包括直线滑轨621、滑设于所述直线滑轨621上的齿条622以及设于所述齿条622上的踏板623，所述直线滑轨621固设于所述装置主体61上，且所述齿条622与所述输入齿轮631进行啮合连接，使得所述往复直线运动机构62与所述输入齿轮631进行传动连接。
另外，上述实施例一至实施例六的每个齿轮组的齿轮均按小、大、中的方式排列，可实现跳跃式变速，亦可如图11所示，每个齿轮组的齿轮按大、中、小的顺序排列，实现逐级变速。
还有，对于本领域技术人员而言，本发明还可根据具体情况的需要，而设置更多组的齿轮组，从而实现更多级的变速效果。
实施例七：如图12所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置7，所述往复直线运动转单向圆周运动装置7与实施例一提供的所述往复直线运动转单向圆周运动装置1的区别在于，所述直线运动转换机构73(即设于所述装置主体71两侧的回转轮)分别通过一单向轴承(未图示)与主转轴751的两端进行单向同步转动连接，所述主转轴751直接通过键槽与所述圆周运动输出机构74(即输出链轮)进行同步转动连接，由于本实施例的往复直线运动转单向圆周运动装置7不包括转速调节机构，因而仅可将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，不具备多级变速功能。
实施例八：如图13所示，本实施例提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置8，所述往复直线运动转单向圆周运动装置8与实施例六提供的所述往复直线运动转单向圆周运动装置6的区别在于，所述两侧锥齿轮834分别通过一单向轴承(未图示)与驱动转轴851的两端进行单向同步转动连接，所述驱动转轴851直接通过键槽与所述圆周运动输出机构85(即输出链轮)进行同步转动连接，由于本实施例的往复直线运动转单向圆周运动装置8同样不包括转速调节机构，因而仅可将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，不具备多级变速功能。
另外，上述实施例一至实施例八中的同步转动连接均通过键槽来实现，亦可通过轴套等其它方式来实现。
本发明提供一种往复直线运动转单向圆周运动装置，其不仅将人工动能的直线运动驱动方式，通过齿轮组与单向轴承的转换，使之变为输出圆周运动的方式，结构简单紧凑，而且通过齿轮组横向滑动啮合，来达到变换输出扭矩与转速的方式，调速十分方便。还有，齿轮组的齿轮可按大、中、小的顺序排列，可逐级变速，亦可按小、大、中的方式排列，跳跃式变速。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种往复直线运动转单向圆周运动装置，包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为单向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动；还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N≥2；每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次啮合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与所述直线运动转换机构单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互啮合方式；
其特征在于：所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；
所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮啮合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行啮合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行啮合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行啮合连接；
所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮啮合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行啮合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行啮合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行啮合连接；
所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
2.如权利要求1所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述直线运动转换机构包括相对设于所述装置主体两侧的两回转轮，每一所述回转轮与所述装置主体之间设有一主回转弹簧，每一所述回转轮的相同侧设有一所述往复直线运动机构，且所述往复直线运动机构与相同侧的所述回转轮进行传动连接；所述两回转轮之间设有一主转轴，所述主转轴两端分别通过一单向轴承与同侧所述回转轮进行单向同步转动连接，所述主转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
3.如权利要求1所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
4.如权利要求3所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，所述第一转轴的两端还分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮啮合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
5.如权利要求2所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮啮合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接；所述两侧锥齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接；所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
6.如权利要求5所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述回转轮或所述输入齿轮进行啮合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
7.如权利要求5所述的往复直线运动转单向圆周运动装置，其特征在于，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述回转轮进行传动啮合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
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