CN110792733A - 一种动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动力装置。所述动力装置包括动力输出件，还包括与所述动力输出件啮合的驱动件；在所述驱动件上设置作用力，该作用力与动力输出件之间设有力臂，所述作用力通过力臂传递给所述动力输出件并驱动所述动力输出件运动，所述动力输出件运动使所述驱动件随之旋转；所述动力输出件与驱动件通过单齿在径向上的啮合点大于2的结构传动。与相关技术相比，本发明所提供的动力装置采用了作用力结合单齿在径向上的啮合点大于2的结构传动，有区别于蜗轮蜗杆、普通齿轮、普通皮带轮啮合的传动，可使驱动件挂在动力输出件上，两者之间形成杠杆；所述动力输出件输出功率。

Description

一种动力装置
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种动力装置。
背景技术
在物理学中，要使轮子转动必须要有力和力矩存在才能转动，作用在轮子上的点会随着轮子的转动而位移。
需要研究作用点不位移或位移量少，轮子也能转动的技术方案，将轮子转动的线速度设计为零。
发明内容
本发明的目的在于提供一种作用点不位移或位移量少的动力装置。
本发明的技术方案是：一种动力装置包括动力输出件，还包括与所述动力输出件啮合的驱动件；在所述驱动件上设置作用力，该作用力与动力输出件之间设有力臂，所述作用力通过力臂传递给所述动力输出件并驱动所述动力输出件运动，所述动力输出件运动使所述驱动件随之旋转；
所述动力输出件与驱动件通过单齿在径向上的啮合点大于2的结构传动。
上述结构中，作用力始终保持在驱动件上，不随着线速度而发生位移，可使动力输出件输出功率。
动力输出件和驱动件通过单齿在同一个径向段上的啮合点大于2的结构传动定义为：该结构能实现动力输出件和驱动件之间为一个杠杆结构，起杠杆力矩的作用，动力输出件的圆心和驱动件的圆心之间为一个杠杆。
优选的，所述作用力通过设于所述驱动件上的施力物实现。
所述施力物指为可施加拉力或推力的部件。
优选的，所述动力输出件和驱动件均为圆形轮，所述动力输出件和驱动件的运动均为旋转运动。
优选的，还包括设有外齿轮的第一滚轮，所述动力输出件和驱动件的端面上呈圆周均设有与所述第一滚轮的外齿啮合的齿槽，所述第一滚轮连接有一驱动装置；所述驱动装置驱动第一滚轮的旋转速度与动力输出件和驱动件的运动速度相等或不等。
优选的，还包括设有外齿轮的第二滚轮，所述第二滚轮与动力输出件和驱动件的另一个端面上的齿槽啮合，所述第一滚轮和齿槽的啮合与第二滚轮和齿槽的啮合不同步，所述第二滚轮连接第二个所述驱动装置，所述第二滚轮的旋转速度与所述第一滚轮的旋转速度相等。
优选的，所述齿槽的槽壁为弹性材料。
优选的，所述驱动装置与设于所述动力输出件的端面的滑槽配合实现绕圆周的滑动，以限制所述驱动装置的旋转自由度。
优选的，所述动力输出件的外圆周面上设有多个凸起，所述驱动件的外圆周面上设有多个凹槽，所述凸起与所述凹槽配合，所述驱动件连接有一驱动源。
优选的，所述动力输出件和驱动件为互为啮合的单齿皮带轮，两个所述皮带轮的啮合面上排布设有多个相互咬合的轮齿，所述驱动件连接有一驱动源。
优选的，所述动力输出件为齿条，或所述动力输出件和/或所述驱动件为扇形结构，所述动力输出件的运动为上下位移，或所述动力输出件和/或所述驱动件转动方向为正负摆动。
与相关技术相比，本发明的有益效果为：所述动力装置采用了作用力结合单齿在径向上的啮合点大于2的结构传动，有区别于蜗轮蜗杆、普通齿轮、普通皮带轮啮合的传动，可使驱动件挂在动力输出件上，两者之间形成杠杆；所述动力输出件输出功率。
附图说明
图1为本发明提供的实施例一的动力装置的结构示意图；
图2为图1的右侧剖视图；
图3为沿图1的A-A剖视图；
图4为本发明提供的实施例三的动力装置的结构示意图；
图5为沿图4的B-B剖视图；
图6为发明提供的实施例四的动力装置的结构示意图。
附图中，1-动力输出件、2-驱动件、3-第一滚轮、4-齿槽、5-驱动装置、6-第二滚轮、7-凸起、8-凹槽、9-驱动源、10-施力物、11-外齿、12-支架、13-轮齿、14-滑槽。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
实施例一
如图1~3所示，本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件1、与所述动力输出件1啮合的驱动件2、同时与所述动力输出件1和驱动件2啮合的第一滚轮3和第二滚轮6。
在本实施例中，所述动力输出件1和驱动件2均为圆形轮，所述动力输出件1和驱动件2的运动均为旋转运动。所述动力输出件1和驱动件2的两个端面上呈圆周设有多个齿槽4。所述齿槽4为规则的矩形结构。所述齿槽4的槽壁为弹性材料，如橡胶。
所述第一滚轮3和第二滚轮6的外圆周面上排布设有多个外齿11。所述第一滚轮3和第二滚轮6在所述动力输出件1和驱动件2的两个端面上，其外齿11同时与所述动力输出件1的齿槽4和驱动件2的齿槽4啮合，以实现所述动力输出件1与驱动件2通过单齿（单个外齿在单个齿槽内）在径向上的啮合点大于2的结构传动。
外齿11啮入齿槽4时，在弹性橡胶的作用下，可实现较好的吻合啮合。所述第一滚轮3和齿槽4的啮合与第二滚轮6和齿槽4的啮合不同步，以实现其与动力输出件1和驱动件2的平稳运行。
所述第一滚轮3和第二滚轮6分别连接有驱动装置5，所述驱动装置5为电机。所述动力输出件1和驱动件2的两个端面上还设有用于驱动装置5滑动的滑槽14，所述滑槽14与齿槽4同心。所述驱动装置5上设有支架12，通过该支架12可限制驱动装置5在所述第一滚轮3或第二滚轮6带动下旋转，使驱动装置5较好的输出扭矩。同时，为了实现第一滚轮3和第二滚轮6会沿所述动力输出件1公转，所述支架12的另一端与所述滑槽14配合，实现绕圆周的滑动。所述滑槽14可如图3所示的T型槽，支架12的另一端为与之匹配的T型结构。
在所述驱动件2上设置作用力F，该作用力F与动力输出件1之间设有力臂L，所述作用力通过力臂L传递给所述动力输出件1并驱动所述动力输出件1运动，所述动力输出件1运动使所述驱动件2随之旋转。
所述动力输出件1旋转时，当作用力的作用点在驱动件2的圆心时，线速度为零，即作用点位移为零，则作用力始终为图1中的位置，所述动力输出件1和驱动件2的自旋转速度相等或不相等，所述第一滚轮3和第二滚轮6始终在水平的中间。
所述作用力通过设于所述驱动件2上的施力物10实现。该施力物10可以为驱动件2的自重力，也可以为在驱动件2的圆心设置可施加拉力或推力的液压缸、气缸或螺杆，还可以设在驱动件2端面的任意位置。
当驱动件2的旋转速度大于所述动力输出件1的旋转速度时，所述驱动件2沿动力输出件1沿如图1所示的逆时针方向旋转，所述第一滚轮3和第二滚轮6也随之一通旋转，此时，调节作用力大小可实现调速，调节第一滚轮和第二滚轮速度可实现驱动件自传和/或公转。
所述驱动装置5为电机，该电机通过可感应驱动件2的旋转速度，以实现第一滚轮3和第二滚轮6的旋转速度相等，第一滚轮3的旋转速度与动力输出件1和驱动件2的运动速度相等或不等。
实施例二
重复实施例一，与实施例一不同的是，在本实施例中，所述动力输出件1和驱动件2的只一个端面上设置齿槽4，所述动力装置只设置第一滚轮3同时与动力输出件1和驱动件2的齿槽4啮合。
实施例三
如图4、5所示，本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件1与所述动力输出件1啮合的驱动件2，所述动力输出件1的外圆周面上设有多个凸起7，所述驱动件2的外圆周面上设有多个凹槽8，所述凸起7与所述凹槽8配合，所述驱动件2连接有一驱动源9。所述驱动源9为电机。同样，所述驱动源9的设置可参考实施例一，在实现驱动件2的公转时能一通位移，但又能限制驱动源9的旋转自由度，让其输出扭矩。
所述凸起7和凹槽8的配合实现了单齿在径向上的啮合点大于2的结构传动。所述动力输出件1和驱动件2啮合后实现了挂架，两者不下掉的结构。
本实施例中，所述作用力同样作用于驱动件2上，优选在驱动件5的圆心位置，本实施例的所述动力装置的其它结构及工作原理与实施例一相同，同样是通过调整作用力大小以实现动力输出件1和驱动件2的旋转速度一直，作用力始终在驱动件2上。
实施例四
如图6所示，本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件1与所述动力输出件1啮合的驱动件2，所述动力输出件1和驱动件2为互为啮合的单齿皮带轮，两个所述皮带轮的啮合面上排布设有多个相互咬合的轮齿13，所述驱动件2连接有一驱动源9，所述驱动源9为电机。
本实施例提供的所述动力装置的其它工作原理与实施例三相同。
实施例五
本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件与所述动力输出件啮合的驱动件，所述动力输出件为齿条，所述驱动件为齿轮。
本实施例提供的所述动力装置的其它工作原理与实施例三相同。
实施例六
本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件与所述动力输出件啮合的驱动件，所述动力输出件为齿条，所述驱动件为扇形，如是扇形，则所述驱动件的运动方向为正负旋转摆动。
本实施例提供的所述动力装置的其它工作原理与实施例三相同。
实施例七
本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件与所述动力输出件啮合的驱动件，所述动力输出件和驱动件均为扇形，所述动力输出件和驱动件的运动方向均为正负旋转摆动。
本实施例提供的所述动力装置的其它工作原理与实施例三相同。
实施例八
本实施例提供的一种动力装置包括动力输出件与所述动力输出件啮合的驱动件，所述动力输出件和驱动件为内齿啮合。
本实施例提供的所述动力装置的其它工作原理与实施例三相同。
除上述实施例外，所述使力物还可以通过力矩传递实现调节作用力大小。还可以将所述动力输出件与驱动件的直径设计为相同或不相同。施力物在驱动件上的位置不限等都属于本发明的保护范围。
本发明可应用在飞机、火车、汽车、摩托车上作为动力使用，也可以与发电机配合用于发电。
另外，需要说明的是，驱动件作用在输出件不能实现杠杆力矩作用功能的不在本发明的保护范围内。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力装置，包括动力输出件（1），其特征在于，还包括与所述动力输出件（1）啮合的驱动件（2）；在所述驱动件（2）上设置作用力（F），该作用力（F）与动力输出件（1）之间设有力臂（L），所述作用力通过力臂（L）传递给所述动力输出件（1）并驱动所述动力输出件（1）运动，所述动力输出件（1）运动使所述驱动件（2）随之旋转；
所述动力输出件（1）与驱动件（2）通过单齿在径向上的啮合点大于2的结构传动。
2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述作用力通过设于所述驱动件（2）上的施力物（10）实现。
3.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，所述动力输出件（1）和驱动件（2）均为圆形轮，所述动力输出件（1）和驱动件（2）的运动均为旋转运动。
4.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，还包括设有外齿轮的第一滚轮（3），所述动力输出件（1）和驱动件（2）的端面上呈圆周均设有与所述第一滚轮（3）的外齿啮合的齿槽（4），所述第一滚轮（3）连接有一驱动装置（5）；所述驱动装置（5）驱动第一滚轮（3）的旋转速度与动力输出件（1）和驱动件（2）的运动速度相等或不等。
5.根据权利要求4所述的动力装置，其特征在于，还包括设有外齿轮的第二滚轮（6），所述第二滚轮（6）与动力输出件（1）和驱动件（2）的另一个端面上的齿槽（4）啮合，所述第一滚轮（3）和齿槽（4）的啮合与第二滚轮（6）和齿槽（4）的啮合不同步，所述第二滚轮（6）连接第二个所述驱动装置（5），所述第二滚轮（6）的旋转速度与所述第一滚轮（3）的旋转速度相等。
6.根据权利要求4所述的动力装置，其特征在于，所述齿槽（4）的槽壁为弹性材料。
7.根据权利要求4所述的动力装置，其特征在于，所述驱动装置（5）与设于所述动力输出件（1）的端面的滑槽（14）配合实现绕圆周的滑动，以限制所述驱动装置（5）的旋转自由度。
8.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述动力输出件（1）的外圆周面上设有多个凸起（7），所述驱动件（2）的外圆周面上设有多个凹槽（8），所述凸起（7）与所述凹槽（8）配合，所述驱动件（2）连接有一驱动源（9）。
9.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述动力输出件（1）和驱动件（2）为互为啮合的单齿皮带轮，两个所述皮带轮的啮合面上排布设有多个相互咬合的轮齿，所述驱动件（2）连接有一驱动源（9）。
10.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，所述动力输出件（1）为齿条，或所述动力输出件（1）和/或所述驱动件（2）为扇形结构，所述动力输出件（1）的运动为上下位移，或所述动力输出件（1）和/或所述驱动件（2）转动方向为正负摆动。
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