CN109139835A - 一种球链传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球链传动机构，涉及自动控制技术领域，技术方案为，包括作为动力源的电机，电机的电机轴上设置主动盘，主动盘通过球链与从动台联动，从动台的中轴处设置有轴杆，轴杆连动作为变速机构动力输出端的链轮组合；球链为由多个球体串接而成的球链；从动台为圆锥台，输出齿轮与从动台同轴，从动台的台体圆周面上分布设置有弧形凹槽，凹槽的内径等于球链球体的外径。本发明的有益效果是：通过使用球式链条，借助锥形台的台体，改变传动输出部分链条的半径，从而改变从动输出部分的转速，以此实现了链条传动的无级变速，具有链条传动较皮带传动更为稳定的效果，同时也具有了无级变速的速度灵活变动性。

Description

一种球链传动机构

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别涉及一种球链传动机构。

背景技术

变速机构广泛应用在很多领域，目前变速机构大体可以分别阶段式的变速方式和无级变速，阶段式的变速机构，其变速传动式无级变速机构中，大多是采用皮带式传动，而皮带式的传动难免出现皮带打滑的情况。而作为较为稳定的链式传动，有借助齿轮机构实现链式传动无级变速的装置，但是避免不了存在类似阶段式变速的问题，并不能完全实现无级变速效果。如何在链式传动的基础上，实现无级式变速，则是目前没有能很好解决的技术问题。

发明内容

为了实现上述发明目的，针对上述技术问题，本发明提供一种球链传动机构。

其技术方案为，一种球链传动机构，包括作为动力源的电机，电机的电机轴上设置有主动盘，主动盘通过球链与从动台联动，从动台的中轴处设置有轴杆，轴杆连动作为变速机构动力输出端的链轮组合；

所述球链为由多个球体串接而成的球链；串接球体的芯材略微可以弹性形变；

所述主动盘为中心设置通孔的圆盘体，该通孔处穿插所述电机的电机轴，主动盘的周边、圆周分布设置圆弧形拨叉，拨叉弧形截面的内径小于所述球链球体的半径；

所述从动台为圆锥台，所述输出齿轮与所述从动台同轴，所述从动台的台体圆周面上分布设置有弧形凹槽，凹槽的内径等于所述球链球体的外径；

所述电机固定设置在本变速机构相应的安装机位上；所述从动台通过轴杆设置在可移动的从动台架中；

所述从动台的锥面一侧设置有顶杆，顶杆朝向从动台的一端设置有顶板，顶板的端部与所述从动台的锥面相贴；所述从动台的平面一侧设置有可伸缩的推杆，推杆的活动端与所述从动台的端面贴合。

顶板为弧形厚板，其厚度大于链条球体的直径，其朝向所述输出齿轮一侧的端部下边缘与所述从动台的台面相贴。

优选为，所述从动台中轴处开设六角方孔，从动台的轴杆中部部分为与从动台对应的六角方杆。

优选为，所述链轮组合包括与所述从动台同轴的主动链轮，及通过链条连动的从动链轮，从动链轮与作为变速机构最终动力输出端的输出齿轮同轴；所述主动链轮和从动链轮之间设置有张紧机构；

所述张紧机构包括张紧机构推杆，张紧机构推杆的活动端固定连接张紧轮框架，张紧机构推杆的固定端固定设置在本变速机构对应的安装位上，所述张紧轮框架内竖直上下排列设置两个张紧用链轮，两个张紧用链轮分别设置在所述链条环路中的上下两根链条的上侧。

优选为，所述从动台上的凹槽，其轴线为沿从动台锥面、由半径较小的一端向半径较大的一端弧形弯曲的弧形槽；

所述凹槽沿从动台半径较小的一端向半径较大的一端，于相邻的两个凹槽之间、凹槽数量逐渐增加。

优选为，所述从动台架包括设置在所述从动台水平一侧的固定架，固定架通过弹簧连接活动架；通过弹簧的作用，可以保证固定架对活动架持续存在作用力，通过该作用力以保证球链和从动台的配合不至于松动；

所述活动架为“匚”形框架式结构，所述从动台的轴杆两端分别穿插在活动架的侧壁上，且通过轴承与活动架的侧壁连接；

所述推杆设置在所述从动台与活动架的内侧壁之间，所述推杆的固定端与活动架的内侧壁固定连接，推杆的活动端与所述从动台的端面贴合。

优选为，与所述从动台轴向垂直的两侧固定设置有两块限位板，限位板固定设置在本变速机构的安装位上，限位板中部设置有与所述从动台的轴杆对应的水平槽孔，水平槽孔竖直方向两侧对称设置有两个斜槽孔；

所述顶杆与所述斜槽孔滑动连接；顶杆远离所述顶板的端部卡接在所述斜槽孔中；上下两个所述斜槽孔分别朝向所述电机方向与所述水平槽孔的夹角逐渐增大，且斜槽孔的斜度与所述从动台锥面的斜度对应。当从动台被推杆推动时，因为球链位于从动台上的弧形半径变化，所说从动台会沿水平槽孔运动，与其运动配合、两个顶杆沿两个斜槽孔滑动，且成逐渐张开的趋势，从而可以使两个顶板的间距配合从动台的锥面扩大。

优选为，所述活动架和所述顶杆同侧竖直设置有拉杆，拉杆与所述顶杆远离所述从动台的一端连接。

优选为，所述顶杆与所述从动台通过轴承连接，所述顶杆与所述限位板的连接处设置有“H”形的限位块，所述限位块的中部为与所述斜槽孔对应的平面体。限位块的作用为防止顶杆在轴向运动，而由能在拉杆的拉动下使顶板在不旋转的情况下沿斜槽孔运动。

优选为，靠近所述顶杆一侧的所述限位板，设置在所述活动架与所述从动台之间，所述从动台与该侧的所述限位板之间设置有压簧。压簧的支撑力小于推杆的推力。压簧的作用在于，当推杆回缩时，可以使从动台回位。

优选为，所述压簧和从动台之间设置有弹簧顶块，所述弹簧顶块为一环形体，弹簧顶块与所述从动台的基础面上圆周分布设置若干滚珠。

优选为，所述推杆与所述从动台贴合的端部设置有滚珠。滚珠可以使推杆在推动从动台的过程中最小程度的影响从动台转动。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过使用球式链条，借助锥形台的台体，改变传动输出部分链条的半径，从而改变从动输出部分的转速，以此实现了链条传动的无级变速，具有链条传动较皮带传动更为稳定的效果，同时也具有了无级变速的速度灵活变动性。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2本发明实施例主动盘的放大图。

图3为图1的A局部放大图。

其中，附图标记为：1、电机；2、主动盘；201、拨叉；3、球链；4、从动台41、压簧；5、链轮组合；501、主动链轮；502、从动链轮；503、链条；504、输出齿轮；510、张紧机构；511、张紧机构推杆；512、张紧轮框架；6、顶杆；601、顶板；602、限位块；7、从动台架；701、固定架；702、弹簧；703、活动架；704、拉杆；8、推杆；9、限位板；901、水平槽孔；902、斜槽孔。

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。当然，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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

参见图1至图3，本发明提供一种球链传动机构，包括作为动力源的电机1，电机1的电机轴上设置有主动盘2，主动盘2通过球链3与从动台4联动，从动台4的中轴处设置有轴杆，轴杆连动作为变速机构动力输出端的链轮组合5；

球链3为由多个球体串接而成的球链；串接球体的芯材略微可以弹性形变；

主动盘2为中心设置通孔的圆盘体，该通孔处穿插电机1的电机轴，主动盘2的周边、圆周分布设置圆弧形拨叉201，拨叉201弧形截面的内径小于球链3球体的半径；

从动台4为圆锥台，输出齿轮5与从动台4同轴，从动台4的台体圆周面上分布设置有弧形凹槽，凹槽的内径等于球链3球体的外径；

电机1固定设置在本变速机构相应的安装机位上；从动台4通过轴杆设置在可移动的从动台架7中；

从动台4的锥面一侧设置有顶杆6，顶杆6朝向从动台4的一端设置有顶板601，顶板601的端部与从动台4的锥面相贴；从动台4的平面一侧设置有可伸缩的推杆8，推杆8的活动端与从动台4的端面贴合。

顶板601为弧形厚板，其厚度大于链条3球体的直径，其朝向输出齿轮一侧的端部下边缘与从动台4的台面相贴。

从动台4中轴处开设六角方孔，从动台4的轴杆中部部分为与从动台4对应的六角方杆。六方式的配合方式可以保证从动台4可以沿其对应的轴杆在轴向移动，且可以保证从动台4转动的同时带动轴杆4转动。

链轮组合5包括与从动台4同轴的主动链轮501，及通过链条503连动的从动链轮502，从动链轮502与作为变速机构最终动力输出端的输出齿轮504同轴；主动链轮501和从动链轮502之间设置有张紧机构510；

张紧机构510包括张紧机构推杆511，张紧机构推杆511的活动端固定连接张紧轮框架512，张紧机构推杆511的固定端固定设置在本变速机构对应的安装位上，张紧轮框架512内竖直上下排列设置两个张紧用链轮，两个张紧用链轮分别设置在链条503环路中的上下两根链条的上侧。

从动台4上的凹槽，其轴线为沿从动台4锥面、由半径较小的一端向半径较大的一端弧形弯曲的弧形槽；

凹槽沿从动台4半径较小的一端向半径较大的一端，于相邻的两个凹槽之间、凹槽数量逐渐增加。

从动台架7包括设置在从动台4水平一侧的固定架701，固定架701通过弹簧702连接活动架703；通过弹簧702的作用，可以保证固定架701对活动架703持续存在作用力，通过该作用力以保证球链3和从动台4的配合不至于松动；

活动架703为“匚”形框架式结构，从动台4的轴杆两端分别穿插在活动架703的侧壁上，且通过轴承与活动架703的侧壁连接；

推杆8设置在从动台4与活动架703的内侧壁之间，推杆8的固定端与活动架703的内侧壁固定连接，推杆8的活动端与从动台4的端面贴合。

与从动台4轴向垂直的两侧固定设置有两块限位板9，限位板9固定设置在本变速机构的安装位上，限位板9中部设置有与从动台4的轴杆对应的水平槽孔901，水平槽孔901竖直方向两侧对称设置有两个斜槽孔902；

顶杆6与斜槽孔902滑动连接；顶杆6远离顶板601的端部卡接在斜槽孔902中；上下两个斜槽孔902分别朝向电机1方向与水平槽孔901的夹角逐渐增大，且斜槽孔902的斜度与从动台4锥面的斜度对应。当从动台4被推杆8推动时，因为球链3位于从动台4上的弧形半径变化，所说从动台4会沿水平槽孔901运动，与其运动配合、两个顶杆6沿两个斜槽孔902滑动，且成逐渐张开的趋势，从而可以使两个顶板601的间距配合从动台4的锥面扩大。

活动架703和顶杆6同侧竖直设置有拉杆704，拉杆704与顶杆6远离从动台4的一端连接。

顶杆6与从动台4通过轴承连接，顶杆6与限位板9的连接处设置有“H”形的限位块602，限位块602的中部为与斜槽孔902对应的平面体。限位块602的作用为防止顶杆6在轴向运动，而由能在拉杆704的拉动下使顶板6在不旋转的情况下沿斜槽孔902运动。

靠近顶杆6一侧的限位板9，设置在活动架703与从动台4之间，从动台4与该侧的限位板9之间设置有压簧41。压簧41的支撑力小于推杆8的推力。压簧41的作用在于，当推杆8回缩时，可以使从动台4回位。

压簧41和从动台4之间设置有弹簧顶块，弹簧顶块为一环形体，弹簧顶块与从动台4的基础面上圆周分布设置若干滚珠。

推杆8与从动台4贴合的端部设置有滚珠。滚珠可以使推杆8在推动从动台4的过程中最小程度的影响从动台4转动。

本发明使用时，电机1作为动力输出源，电机1固定在本变速结构的安装位上，可以保证电机有稳定的输出，电机1也可以更换为其它动力源，此处的电机1仅仅是作为方便说明的实例。主动盘2通过链条3带动从动台4作为动力输出部分，需要变速时，通过推杆8推动从动台4沿其轴杆运动，在从动台4移动的同时，因为球链3处于拉紧状态，所以从动台4带动从动台架7移动，限位板9同样是固定在本变速机构的安装位上，在从动台架7的拉杆704的作用下，两个顶杆6的间距配合从动台4的锥面逐渐扩大，保持这顶住球链3的状态，从而改变球链3位于从动台4弧形部分的半径，也就实现了从动台4转速的调整。从动台4移动的时候，与其同轴的主动链轮501仅仅转动和平移，不产生轴向位移，与其配合，张紧机构推杆511通过调整张紧轮框架512的位置，以保持链条503的张紧，从而保证从动链轮502和输出齿轮504的最终输出稳定。装置的变速依靠各个推杆的配合，可以采用现有技术中的简单控制电路实现，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (10)

1.一种球链传动机构，其特征在于，包括作为动力源的电机（1），电机（1）的电机轴上设置有主动盘（2），主动盘（2）通过球链（3）与从动台（4）联动，从动台（4）的中轴处设置有轴杆，轴杆连动作为变速机构动力输出端的链轮组合（5）；

所述球链（3）为由多个球体串接而成的球链；

所述主动盘（2）为中心设置通孔的圆盘体，该通孔处穿插所述电机（1）的电机轴，主动盘（2）的周边、圆周分布设置圆弧形拨叉（201），拨叉（201）弧形截面的内径小于所述球链（3）球体的半径；

所述从动台（4）为圆锥台，所述输出齿轮（5）与所述从动台（4）同轴，所述从动台（4）的台体圆周面上分布设置有弧形凹槽，凹槽的内径等于所述球链（3）球体的外径；

所述电机（1）固定设置在本变速机构相应的安装机位上；所述从动台（4）通过轴杆设置在可移动的从动台架（7）中；

所述从动台（4）的锥面一侧设置有顶杆（6），顶杆（6）朝向从动台（4）的一端设置有顶板（601），顶板（601）的端部与所述从动台（4）的锥面相贴；所述从动台（4）的平面一侧设置有可伸缩的推杆（8），推杆（8）的活动端与所述从动台（4）的端面贴合。

2.根据权利要求1所述的球链传动机构，其特征在于，所述链轮组合（5）包括与所述从动台（4）同轴的主动链轮（501），及通过链条（503）连动的从动链轮（502），从动链轮（502）与作为变速机构最终动力输出端的输出齿轮（504）同轴；所述主动链轮（501）和从动链轮（502）之间设置有张紧机构（510）；

所述张紧机构（510）包括张紧机构推杆（511），张紧机构推杆（511）的活动端固定连接张紧轮框架（512），所述张紧轮框架（512）内竖直上下排列设置两个张紧用链轮，两个张紧用链轮分别设置在所述链条（503）环路中的上下两根链条的上侧。

3.根据权利要求1所述的球链传动机构，其特征在于，所述从动台（4）上的凹槽，其轴线为沿从动台（4）锥面、由半径较小的一端向半径较大的一端弧形弯曲的弧形槽；

所述凹槽沿从动台（4）半径较小的一端向半径较大的一端，于相邻的两个凹槽之间、凹槽数量逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的球链传动机构，其特征在于，所述从动台架（7）包括设置在所述从动台（4）水平一侧的固定架（701），固定架（701）通过弹簧（702）连接活动架（703）；

所述活动架（703）为框架式结构，所述从动台（4）的轴杆两端分别穿插在活动架（703）的侧壁上，且通过轴承与活动架（703）的侧壁连接；

所述推杆（8）设置在所述从动台（4）与活动架（703）的内侧壁之间，所述推杆（8）的固定端与活动架（703）的内侧壁固定连接，推杆（8）的活动端与所述从动台（4）的端面贴合。

5.根据权利要求4所述的球链传动机构，其特征在于，与所述从动台（4）轴向垂直的两侧固定设置有两块限位板（9），限位板（9）中部设置有与所述从动台（4）的轴杆对应的水平槽孔（901），水平槽孔（901）竖直方向两侧对称设置有两个斜槽孔（902）；

所述顶杆（6）与所述斜槽孔（902）滑动连接；顶杆（6）远离所述顶板（601）的端部卡接在所述斜槽孔（902）中；上下两个所述斜槽孔（902）分别朝向所述电机（1）方向与所述水平槽孔（901）的夹角逐渐增大，且斜槽孔（902）的斜度与所述从动台（4）锥面的斜度对应。

6.根据权利要求5所述的球链传动机构，其特征在于，所述活动架（703）和所述顶杆（6）同侧竖直设置有拉杆（704），拉杆（704）与所述顶杆（6）远离所述从动台（4）的一端连接。

7.根据权利要求6所述的球链传动机构，其特征在于，所述顶杆（6）与所述从动台（4）通过轴承连接，所述顶杆（6）与所述限位板（9）的连接处设置有“H”形的限位块（602），所述限位块（602）的中部为与所述斜槽孔（902）对应的平面体。

8.根据权利要求7所述的球链传动机构，其特征在于，靠近所述顶杆（6）一侧的所述限位板（9），设置在所述活动架（703）与所述从动台（4）之间，所述从动台（4）与该侧的所述限位板（9）之间设置有压簧（41）。

9.根据权利要求8所述的球链传动机构，其特征在于，所述压簧（41）和从动台（4）之间设置有弹簧顶块，所述弹簧顶块为一环形体，弹簧顶块与所述从动台（4）的基础面上圆周分布设置若干滚珠。

10.根据权利要求1-9所述的球链传动机构，其特征在于，所述推杆（8）与所述从动台（4）贴合的端部设置有滚珠。