CN108468765A - 一种同时平稳预紧二级皮带的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种同时平稳预紧二级皮带的装置，在驱动固连体移动的滑块机构中增加了橡胶柱，橡胶的滞回曲线同皮带的滞回曲线保持相一致。通过橡胶柱确保皮带在换向的瞬间，橡胶柱的弹力能有效弥补换向时刻松边和紧边相互转换带来的传递力突变，使得电机传递的力平稳的通过皮带传递到运动机构，中途不增加也不减少。依据角平分线定理、橡胶柱缓冲及调节滑块机构的组合，简化了预紧机构，避免了因弹簧预紧带来的突变力对皮带传递的动力的影响，同时也降低了制作成本，提高了传动比精确度和传动的工作效率。

Description

一种同时平稳预紧二级皮带的装置

技术领域

本发明涉及一种同时平稳预紧二级皮带的装置，属于皮带传动领域，尤其指二级皮带减速传动领域。

背景技术

在现有的二级皮带减速传动应用中，常设有三组成一定夹角的轮，分别为一级轮、二级轮和齿轮组的结构形式。一般将两个轮固定，使用一个轮组张紧皮带，常用中间的齿轮组进行调节(也有使用非齿轮组进行调节的)。齿轮组固定座常规设置为条形孔(线性调节)或者腰型孔(弧形调节)，再配合一定的机械拉力，将皮带张紧。部分设计会在机械拉力的基础上，添加弹簧辅助，保证皮带的张紧力比较顺畅。

如申请人在先申请的中国专利201610594786.3，提出了一种同时预紧两级皮带的装置，利用角平分线定理(在角平分线上的任意一点到这个角的两边距离相等)，通过调节一级大轮的轴位置方式解决了同时均匀预紧两级皮带的问题，简化了预紧结构，消除了因张紧轮或者压带轮挤压皮带造成的弯曲对皮带寿命的影响，同时也提高了传动比的精确度和传动的工作效率。

但申请人在实际使用过程中发现，皮带在长时间的运转中，弹簧会出现疲劳，存在结构失效的可能；而当电机换向时，即出现皮带传动的松边变紧边，紧边变松边的过程瞬间，传动皮带上力的大小和方向瞬间发生反向，对皮带的传动平稳性和使用寿命都有不利影响。尤其是在一些需要精确控制的领域，如船载动中通系统的天线控制装置中，由于天线指向需要被控对准卫星，所以在风浪情况下，控制电机经常需要换向控制，此时传统的皮带传动就会要求正反向换向。由于皮带自身材料的滞回属性，当只采用预紧力装置配合弹簧时，会造成皮带的传递力发生突变，不能保证力的平稳性的传递，长时间的突变力将减少皮带的使用寿命，而且无法满足精密控制设备的控制精度要求。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种同时平稳预紧二级皮带的装置，在申请人在先申请的中国专利201610594786.3基础上，对固连体进行改进，增加了压缩橡胶，橡胶的滞回曲线同皮带的滞回曲线相一致，确保皮带在正反向传动的过程中，电机传递的力能平稳的通过皮带传递到运动机构，中途不增加或者减少。

本发明的技术方案为：

所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，包括一级皮带及其传动的一级小轮和一级大轮，二级皮带及其传动的二级小轮和二级大轮；一级大轮和二级小轮同轴固连形成固连体，且能够同步旋转；固连体能够受控移动，且固连体中心轴线的移动方向为沿以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线方向；一级皮带和二级皮带为同一规格型号的同步带；

其特征在于：还包括滑块机构；所述滑块机构包括第一滑块座、滑块套、滑块轴、调节螺钉、第二滑块座和橡胶柱；

所述橡胶柱的滞回曲线与同步带的滞回曲线相一致；

所述滑块套中部开有用于与固连体转轴轴承配合的通孔；在垂直于滑块套中部通孔轴线的两个侧面上开有用于安装滑块轴的通孔，其中一个侧面上开有与橡胶柱配合的盲孔；

所述第一滑块座固定安装在外部固定部件上，第一滑块座与滑块套上开有橡胶柱配合盲孔的侧面相对，且第一滑块座与滑块套配合的面上开有用于与橡胶柱配合的盲孔和用于固定滑块轴的通孔；

所述第二滑块座固定安装在外部固定部件上，第二滑块座与滑块套上开有安装滑块轴通孔的另一侧面相对，且第二滑块座与滑块套配合的面上开有用于固定滑块轴的通孔和用于与调节螺钉配合的螺纹通孔；

滑块轴安装在滑块套中用于安装滑块轴的通孔内，滑块轴两端通过紧固螺钉分别与第一滑块座以及第二滑块座固定连接；滑块套相对滑块轴能够自由轴向移动；

橡胶柱安装在第一滑块座的橡胶柱配合盲孔以及滑块套的橡胶柱配合盲孔内；橡胶柱处于受压状态，橡胶柱能够驱动滑块套相对滑块轴轴向移动；

调节螺钉与第二滑块座的螺纹通孔配合，通过调节螺钉能够使滑块套相对滑块轴轴向移动。

进一步的优选方案，所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，其特征在于：第一滑块座以及第二滑块座上与外部固定部件配合的安装孔为条形孔，条形孔方向与滑块轴轴向一致。

进一步的优选方案，所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，其特征在于：第一滑块座以及第二滑块座上的条形孔均通过两个紧固螺栓与外部固定部件固定连接，且同一条形孔对应的两个紧固螺栓在外部固定部件上的安装孔孔心连线平行于以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线。

进一步的优选方案，所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，其特征在于：还包括有一级皮带压带轮和二级皮带压带轮。

有益效果

本发明在驱动固连体移动的滑块机构中增加了橡胶柱，橡胶的滞回曲线同皮带的滞回曲线保持相一致。通过橡胶柱确保皮带在换向的瞬间，橡胶柱的弹力能有效弥补换向时刻松边和紧边相互转换带来的传递力突变，使得电机传递的力平稳的通过皮带传递到运动机构，中途不增加也不减少。依据角平分线定理、橡胶柱缓冲及调节滑块机构的组合，简化了预紧机构，避免了因弹簧预紧带来的突变力对皮带传递的动力的影响，同时也降低了制作成本，提高了传动比精确度和传动的工作效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：本发明实施例安装在外部固定结构上的示意图；

图2：本发明实施例中滑块机构的等轴视图；

图3：本发明实施例中滑块机构的爆炸视图；

其中：1-立柱，2-一级大轮，3-滑块机构，4-压带轮支架，5-二级压带轮，6-二级皮带，7-二级大轮，8-齿轮座，9-横滚梁，10-电机，11-一级压带轮，12-电机座，13-一级小轮，14-一级皮带，15-二级小轮；301-第一滑块座，302-滑块套，303-滑块轴，304-调节螺钉，305-第二滑块座，306-紧固螺钉，307-限位螺钉，308-橡胶柱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如附图所示，本实施例中的同时平稳预紧二级皮带的装置，包括一级皮带14及其传动的一级小轮13和一级大轮2，二级皮带6及其传动的二级小轮15和二级大轮7；一级大轮2和二级小轮15同轴固连形成固连体，且能够同步旋转。一级皮带和二级皮带为同一规格型号的同步带。

一级小轮13旋转时，通过一级皮带14带动一级大轮2转动，同时二级小轮15与一级大轮2同步旋转带动二级皮带6，即可带动二级大轮7旋转，实现减速功能。

为了实现同时预紧两级皮带，本发明基于角平分线定理，通过控制固连体中心轴线沿以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线方向移动，从而实现同时均匀地预紧两级皮带的张力。

而为了能够平稳预紧二级皮带，本发明中驱动固连体移动的滑块机构3如图2和图3所示，包括第一滑块座301、滑块套302、滑块轴303、调节螺钉304、第二滑块座305和橡胶柱308。其中所述橡胶柱308的滞回曲线与一级皮带14和二级皮带6的滞回曲线相一致。

所述滑块套302中部开有用于与固连体转轴轴承配合的通孔；在垂直于滑块套302中部通孔轴线的两个侧面上开有两个用于安装滑块轴303的通孔，其中一个侧面上开有两个与橡胶柱308配合的盲孔。

所述第一滑块座301固定安装在立柱1上，第一滑块座301与滑块套上开有橡胶柱配合盲孔的侧面相对，且第一滑块座301与滑块套配合的面上开有用于与橡胶柱配合的盲孔和用于固定滑块轴的通孔，本实施例中还开有用于与限位螺钉307配合的螺纹孔。

所述第二滑块座305固定安装在立柱1上，第二滑块座305与滑块套上开有安装滑块轴通孔的另一侧面相对，且第二滑块座305与滑块套配合的面上开有用于固定滑块轴的通孔和用于与调节螺钉304配合的螺纹通孔。

滑块轴303安装在滑块套中用于安装滑块轴的通孔内，滑块轴两端通过紧固螺钉306分别与第一滑块座以及第二滑块座固定连接；滑块套相对滑块轴能够自由轴向移动。

橡胶柱308安装在第一滑块座的橡胶柱配合盲孔以及滑块套的橡胶柱配合盲孔内；橡胶柱处于受压状态，橡胶柱能够驱动滑块套相对滑块轴轴向移动。

调节螺钉304与第二滑块座的螺纹通孔配合，通过调节螺钉304能够使滑块套相对滑块轴轴向移动。

限位螺钉307与第一滑块座的螺纹通孔配合，通过限位螺钉307能够约束滑块套与第一滑块座的距离。

装配时，将一级大轮2和二级小轮15通过固连体旋转轴固连形成固连体且可同步旋转，将固连体旋转轴通过轴承安装在滑块套302的中部通孔内，从而将固连体与滑块机构3完成组装。其次组装二级压带轮5、压带轮支架4、一级压带轮11、电机座12、齿轮座8和横滚梁9，然后将装配完成的组件与立柱1固联。将二级大轮7和横滚梁9同轴安装，将一级小轮13和电机10同轴安装，通过两级皮带将二级大轮7、固连体和一级小轮13成一定角度联结，装配完成后，两级皮带均被压带轮压缩，但张力值未达到使用要求时固定。如图1所示。

为了准确实现控制固连体中心轴线沿以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线方向移动，本实施例中第一滑块座以及第二滑块座上与立柱1配合的安装孔为条形孔，条形孔方向与滑块轴轴向一致；且第一滑块座以及第二滑块座上的条形孔均通过两个紧固螺栓与立柱1固定连接，且同一条形孔对应的两个紧固螺栓在外部固定部件上的安装孔孔心连线平行于以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线，这样通过在立柱1上进行开孔加工，能够精确实现固连体中心轴线沿以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线方向移动。

二级皮带张力调节时，通过拧动调节螺钉304，释放橡胶柱308，橡胶柱308推动滑块套302带动齿轮组在滑块轴303上滑动，此时，固连体的移动方向是以一级小轮13轴心、固连体轴心和二级大轮7轴心依次相连所得夹角的角平分线方向移动，实现同时平稳预紧二级皮带的张力。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种同时平稳预紧二级皮带的装置，包括一级皮带及其传动的一级小轮和一级大轮，二级皮带及其传动的二级小轮和二级大轮；一级大轮和二级小轮同轴固连形成固连体，且能够同步旋转；固连体能够受控移动，且固连体中心轴线的移动方向为沿以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线方向；一级皮带和二级皮带为同一规格型号的同步带；

其特征在于：还包括滑块机构；所述滑块机构包括第一滑块座、滑块套、滑块轴、调节螺钉、第二滑块座和橡胶柱；

所述橡胶柱的滞回曲线与同步带的滞回曲线相一致；

所述滑块套中部开有用于与固连体转轴轴承配合的通孔；在垂直于滑块套中部通孔轴线的两个侧面上开有用于安装滑块轴的通孔，其中一个侧面上开有与橡胶柱配合的盲孔；

所述第一滑块座固定安装在外部固定部件上，第一滑块座与滑块套上开有橡胶柱配合盲孔的侧面相对，且第一滑块座与滑块套配合的面上开有用于与橡胶柱配合的盲孔和用于固定滑块轴的通孔；

所述第二滑块座固定安装在外部固定部件上，第二滑块座与滑块套上开有安装滑块轴通孔的另一侧面相对，且第二滑块座与滑块套配合的面上开有用于固定滑块轴的通孔和用于与调节螺钉配合的螺纹通孔；

滑块轴安装在滑块套中用于安装滑块轴的通孔内，滑块轴两端通过紧固螺钉分别与第一滑块座以及第二滑块座固定连接；滑块套相对滑块轴能够自由轴向移动；

橡胶柱安装在第一滑块座的橡胶柱配合盲孔以及滑块套的橡胶柱配合盲孔内；橡胶柱处于受压状态，橡胶柱能够驱动滑块套相对滑块轴轴向移动；

调节螺钉与第二滑块座的螺纹通孔配合，通过调节螺钉能够使滑块套相对滑块轴轴向移动。

2.根据权利要求1所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，其特征在于：第一滑块座以及第二滑块座上与外部固定部件配合的安装孔为条形孔，条形孔方向与滑块轴轴向一致。

3.根据权利要求2所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，其特征在于：第一滑块座以及第二滑块座上的条形孔均通过两个紧固螺栓与外部固定部件固定连接，且同一条形孔对应的两个紧固螺栓在外部固定部件上的安装孔孔心连线平行于以一级小轮轴心、固连体轴心和二级大轮轴心依次相连所得夹角的角平分线。

4.根据权利要求1所述一种同时平稳预紧二级皮带的装置，其特征在于：还包括有一级皮带压带轮和二级皮带压带轮。