CN114396468A - 一种变力传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变力传动机构，属于机械传动领域；包括：第一曲轴杆、第二曲轴杆、连接结构、基体架和支撑架；基体架包括两个相对平行设置的外支架；第一曲轴杆和第二曲轴杆均由多个弯折结构杆依次首尾连接而成，第一曲轴杆和第二曲轴杆穿过多个支撑架上端的通孔，并和支撑架转动连接；第一曲轴杆的首端及尾端分别滚动连接在相对的两个外支架上，多个连接结构间隔的横跨在第一曲轴杆与第二曲轴杆之间。整个传动机构中，多个连接结构连接传动，保障动力传输平稳且柔性，多个弯折结构杆围绕曲轴杆的轴线均匀成角度布置；整体上构造简单，安装方便，不需要高精技术支持，成本更为低廉，即可实现更为柔性的传动。

Description

一种变力传动机构

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其涉及一种变力传动机构。

背景技术

当前在机械领域中，齿轮传动应用最广，更适合大动力之间的传动，可用来传递相对位置不远的两轴之间的运动和动力，在动力传输过程中，齿轮传动会存在以下缺陷：

1)运转中振动、冲击和噪声，并产生动载荷；

2)无过载保护作用，传动过程迅速，快捷，过于刚性；

3)要求齿轮的切齿精度较高或具有特殊齿形时，需要高精度机床、特殊刀具和测量仪器来保证，制造工艺复杂，成本较高；

4)齿轮在摩擦下易被磨损，进而容易导致打滑。

同时在一些动力传输较小的领域中，需要柔性起步，启动力矩小；齿轮传动往往存在上述限制，因此需要一种结构简单，更为省力，成本更低且更为柔性的传动结构。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种变力传动机构，结构简单、安装方便、节能高效。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种变力传动机构，包括：

第一曲轴杆、第二曲轴杆、连接结构、基体架和支撑架；

所述基体架包括两个相对平行设置的外支架；

所述第一曲轴杆和所述第二曲轴杆均由多个弯折结构杆依次首尾连接而成，相邻所述弯折结构杆以顺时或逆时方向顺序均匀倾斜连接，倾斜角度为360°除以个数，多个弯折结构之间的连接处均设有所述支撑架，所述第一曲轴杆和所述第二曲轴杆穿过多个所述支撑架上端的通孔，并和所述支撑架转动连接；

所述第一曲轴杆的首端及尾端分别滚动连接在相对的两个所述外支架上，所述第二曲轴杆与所述第一曲轴杆并排间隔设置，所述第二曲轴杆的首端及尾端也分别滚动连接在相对的两个所述外支架上；

所述连接结构设有多个，多个所述连接结构间隔的横跨在所述第一曲轴杆与所述第二曲轴杆之间，且各个所述连接结构的两端分别与所述第一曲轴杆与所述第二曲轴杆转动连接。

本发明的有益效果是：第二曲轴杆与第一曲轴杆结构相同，均设有同样多个弯折结构杆，且同样布置，其多对相对应的弯折结构杆通过连接结构连接，在外力带动第一曲轴杆转动时，连接结构受力并带动第二曲轴杆转动；在通过多个连接结构连接传动时，可以保障动力传输平稳且柔性，在第一曲轴杆转动后，第二曲轴杆才开始慢慢转动；在动力传输上，多个弯折结构杆围绕曲轴杆的轴线均匀成角度布置，保证其多个连接结构拉动带动下实现平稳持续传输；转动过程中支撑架为第一曲轴杆和第二曲轴杆分担传动过程中所受的力，确保整个装置的传动更为稳重；整体上本结构构造简单，安装方便，不需要高精技术支持，成本更为低廉，即可实现更为柔性的传动。输出的力矩能最大化，同时在连接结构下，随转动情况，导致力的方向和位置发生变化，在不同的连接结构下传导。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，根据权利要求所述变力传动机构，其特征在于，还包括链条机构、主动轴和从动轴，所述链条机构包括链轮和链条，所述主动轴和所述从动轴滚动连接两个所述外支架，且所述主动轴位于第一曲轴杆的一侧，所述从动轴位于所述第二曲轴杆的一侧，所述基体架上外设驱动机构，所述驱动机构驱动所述主动轴和所述第一曲轴杆转动，所述第二曲轴杆与所述第一曲轴杆上各所述弯折结构杆之间的所述连接处上卡接有所述链轮，所述主动轴和所述从动轴上也对应平行设置有多个所述链轮，所述链条连接所述第一曲轴杆和所述主动轴，以及所述第二曲轴杆和所述从动轴。

采用上述进一步方案的有益效果是：主动轴和第一曲轴杆受驱动机构驱动转动，主动轴和第一曲轴杆之间通过链条机构连接，确保了力传动的稳定和及时性，第二曲轴杆在连接机构的传动下随第一曲轴杆转动，此时在链条机构在连接从动轴和第二曲轴杆下，第二曲轴杆和从动轴同步转动，链条机构一方面确保了转动的同步进行，另一方面也加强了力的传导。

进一步，所述第一曲轴杆和所述第二曲轴杆的首尾两端处于同一轴线上，所述第一曲轴杆和所述第二曲轴杆均由四个所述弯折结构杆组成，所述第一曲轴杆和所述第二曲轴杆上相对应的四对所述弯折结构杆通过四个所述连接结构连接，相邻所述弯折结构杆以顺时或逆时方向顺序倾斜90°进行首尾固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一曲轴杆由四个弯折结构杆组成，结构简单且最为实用，四个弯折结构杆在轴向方向上为相互倾斜90°分布排列，在传动过程中，第一曲轴杆通过四个连接结构拉动第二曲轴杆，在其中一个连接结构受力拉动位置，逐步在转向过程中，从其中一个弯折结构杆跳到另一个同样受力方位的弯折结构杆，在转动一圈过程中，多个弯折结构杆都受力一遍，即整个运动过程中，力是在各弯折结构杆之间变化；确保了传动的稳定性，其中弯折结构杆与连接结构是通过轴承转动连接的，方便在转动时更好的受力。

进一步，所述弯折结构杆为包括竖杆和两个横杆，两个所述横杆相互平行，所述竖杆的两端分别与两个所述横杆的同侧端部连接，形成U型杆状；所述竖杆中间处设有用于连接所述连接结构的轴承。

采用上述进一步方案的有益效果是：弯折结构杆呈U型杆状，可以更好的适配连接结构，对应的弯折结构杆通过竖杆连接中间的轴承连接上连接结构，可以保证运动过程中受力更好。

进一步，所述连接结构的两端分别固定连接所述第一曲轴杆上的所述弯折结构杆的轴承以及相对的所述第二曲轴杆上的所述弯折结构杆的轴承，以连接所述第一曲轴杆和所述第二曲轴杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：轴承以实现连接结构对于第一曲轴杆和第二曲轴杆的滚动运动，在第一曲轴杆转动下，第二曲轴杆在连接结构拉动下也实现转动。

进一步，所述竖杆和所述横杆的连接处设有加强筋。

采用上述进一步方案的有益效果是：弯折结构杆在与连接结构拉动下，竖杆杆处易受拉力影响变形，通过设有加强筋，可以提高使用寿命。

进一步，所述连接结构包括第一直杆和第二直杆，所述第一直杆一端连接所述第一曲轴杆上的所述弯折结构杆，另一端与所述第二直杆的一端铰接，所述第二直杆的另一端连接所述第二曲轴杆上的所述弯折结构杆。

采用上述进一步方案的有益效果是：连接结构包括第一直杆和第二直杆，第一直杆和第二直杆铰接，在转动过程中提高了连接结构的自由度，同时，也利于在传动过程中第一曲轴杆到第二曲轴杆的力的传递。

附图说明

图1为本发明整体俯视图；

图2为本发明整体正视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一曲轴杆；2、第二曲轴杆；3、连接结构；31、第一直杆；32、第二直杆；4、基体架；5、支撑架；6、链条机构；61、链轮；62、链条；7、主动轴；8、从动轴。

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，对本发明进行进一步详细说明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：如图1-2所示，本发明公开的一种变力传动机构的实施例，包括：

第一曲轴杆1、第二曲轴杆2、连接结构3、基体架4和支撑架5；

基体架4包括两个相对平行设置的外支架；

第一曲轴杆1和第二曲轴杆2均由多个弯折结构杆依次首尾连接而成，相邻弯折结构杆以顺时或逆时方向顺序均匀倾斜连接，倾斜角度为360°除以个数，多个弯折结构之间的连接处均设有支撑架5，第一曲轴杆1和第二曲轴杆2穿过多个支撑架5上端的通孔，并和支撑架5转动连接；

第一曲轴杆1的首端及尾端分别滚动连接在相对的两个外支架上，第二曲轴杆2与第一曲轴杆1并排间隔设置，第二曲轴杆2的首端及尾端也分别滚动连接在相对的两个外支架上；

连接结构3设有多个，多个连接结构3间隔的横跨在第一曲轴杆1与第二曲轴杆2之间，且各个连接结构3的两端分别与第一曲轴杆1与第二曲轴杆2转动连接。

具体的，第一曲轴杆1两端处于同一轴线上，确保受力转动过程中受力均衡，多个弯折结构杆相互排列倾斜连接，且多个弯折结构杆在侧向视角上为均等分布，确保了在转动过程中，每个弯折结构杆均受力均匀，第二曲轴杆2与第一曲轴杆1结构相同，同样布置，在对应的连接结构3带动下，保证了在传动过程中，可以保障动力传输平稳且柔性，在第一曲轴杆1转动后，第二曲轴杆2才开始慢慢转动，在动力传输上，多个弯折结构杆围绕曲轴杆的轴线成角度的均匀布置，保证其多个连接结构3拉动下实现平稳持续传输；其中支撑架5上端通孔内穿过有第一曲轴杆1或第二曲轴杆2，在第一曲轴杆1和第二曲轴杆2的转动下，支撑架5能为两者分担传动过程中所受的力，确保整个装置的传动更为稳重；整体上本结构构造简单，安装方便，不需要高精技术支持，成本更为低廉，即可实现更为柔性的传动。

优选的，第一曲轴杆1和第二曲轴杆2中含有的多个弯折结构杆至少为三个以上，当弯折结构杆为多个时，其倾斜角度为360°除以个数，以确保在侧向视角上为均等分布，也即在第一曲轴杆1和第二曲轴杆2转动一圈时，其上包含的弯折结构杆均受力走一圈；多个弯折结构杆也可不按顺序倾斜，只需在侧向视角上为均等分布即可。

优选的，弯折结构杆也可替换为相应类似结构，如圆盘，直杆，V型结构杆等，当为为圆盘时，连接结构3转动连接在圆盘上设的连接电，且每个连接点在侧向视角上为均匀角度分布。

优选的，还可以在第二曲轴杆2之后设有更多的曲轴杆，不仅仅局限于第一曲轴杆1和第二曲轴杆2。

在实施例1的基础上，实施例2：如图1-2所示，还包括链条机构6、主动轴7和从动轴8，链条机构6包括链轮61和链条62，主动轴7和从动轴8滚动连接两个外支架，且主动轴7位于第一曲轴杆1的一侧，从动轴8位于第二曲轴杆2的一侧，基体架4上外设驱动机构，驱动机构驱动主动轴7和第一曲轴杆1转动，第二曲轴杆2与第一曲轴杆1上各弯折结构杆之间的连接处上卡接有链轮61，主动轴7和从动轴8上也对应平行设置有多个链轮61，链条62连接第一曲轴杆1和主动轴7，以及第二曲轴杆2和从动轴8。

具体的，链轮61安装在连接处，且靠近支撑架5平行排列，第一曲轴杆1和第二曲轴杆2上的链轮61个数与支撑架5个数相等。

应理解的，主动轴7和第一曲轴杆1受驱动机构驱动转动，主动轴7和第一曲轴杆1之间通过链条机构6连接，确保了力传动的稳定和及时性，第二曲轴杆2在连接机构的传动下随第一曲轴杆1转动，此时在链条机构6在连接从动轴8和第二曲轴杆2下，第二曲轴杆2和从动轴8同步转动，链条机构6一方面确保了转动的同步进行，另一方面也加强了力的传导。

可选的，链条机构6也可换为齿轮啮合等机构。

在实施例1的基础上，实施例3：如图1-2所示，第一曲轴杆1和第二曲轴杆2的首尾两端处于同一轴线上，第一曲轴杆1和第二曲轴杆2均由四个弯折结构杆组成，第一曲轴杆1和第二曲轴杆2上相对应的四对弯折结构杆通过四个连接结构3连接，相邻弯折结构杆以顺时或逆时方向顺序倾斜90°进行首尾固定连接。

具体的，第一曲轴杆1由四个弯折结构杆组成，结构简单且最为实用，四个弯折结构杆在侧视方向上呈90°旋转排列，在传动过程中，第一曲轴杆1通过四个连接结构3拉动第二曲轴杆2，在其中一个连接结构3的受力拉动点位，逐步在转向过程中，从其中一个弯折结构杆跳到另一个同样受力方位的弯折结构杆，在转动一圈过程中，多个弯折结构杆都受力一遍，确保了传动的稳定性，其中弯折结构杆与连接结构3是通过轴承转动连接的，方便在转动时更好的受力。

优选的，四个弯折结构杆在第一曲轴杆1上的排列可为沿轴90°顺序转动分布分布排列，也可不按顺序转动90°连接，在轴向视角上四个U型结构各相隔90°在轴线上分布。

优选的，连接结构3连接第一曲轴杆1上的弯折结构杆和第二曲轴杆2上的弯折结构杆运动时，相应的连接结构3处于绷紧状态，其余的不受力的连接结构3处于弯折状态。

优选的，弯折结构杆也可设为V型结构杆等同类型凸出结构杆。

在实施例3的基础上，实施例4：如图1-2所示，弯折结构杆为包括竖杆和两个横杆，两个横杆相互平行，竖杆的两端分别与两个横杆的同侧端部连接，形成U型杆状；竖杆中间处设有用于连接连接结构3的轴承。

具体的，弯折结构杆呈U型杆状，可以更好的适配连接结构3，对应的弯折结构杆通过竖杆连接中间的轴承连接上连接结构3，可以保证运动过程中受力更好。

在实施例4的基础上，实施例5：如图1-2所示，连接结构3的两端分别固定连接第一曲轴杆1上的弯折结构杆的轴承以及相对的第二曲轴杆2上的弯折结构杆的轴承，以连接第一曲轴杆1和第二曲轴杆2。

具体的，轴承以实现连接结构3对于第一曲轴杆1和第二曲轴杆2的滚动运动，在第一曲轴杆1转动下，第二曲轴杆2在连接结构3拉动下也实现转动。

优选的，连接结构3与第一曲轴杆1和第二曲轴杆2为转动连接。

在实施例4的基础上，实施例6：如图1-2所示，竖杆和横杆的连接处设有加强筋。

应理解的，弯折结构杆在与连接结构3拉动下，竖杆易受拉力影响变形，通过设有加强筋，可以提高使用寿命。

在实施例1-6的基础上，实施例7：如图1-2所示，连接结构3包括第一直杆31和第二直杆32，第一直杆31一端连接第一曲轴杆1上的弯折结构杆，另一端与第二直杆32的一端铰接，第二直杆32的另一端连接第二曲轴杆2上的弯折结构杆。

具体的，连接结构3由第一直杆31和第二直杆32组成，第一直杆31和第二直杆32铰接，其中第一直杆31连接第一曲轴杆1，第二直杆32连接第二曲轴杆2，连接结构3分为两段式，增加了连接结构3在转动过程中的自由度，在传动时方便力的传递.

优选的，第一直杆31和第二直杆32的长度可以等于两个对应的弯折结构杆之间的距离，这个方便拉动带动转动，第一直杆31和第二直杆32的长度也可以大于两个对应的弯折结构杆之间的距离，这样在转动过程中，可以保持起步阶段和停止阶段的平稳性，也即起步需要力矩更大，停止时产生的力矩也更大。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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 (7)

1.一种变力传动机构，其特征在于，包括：

第一曲轴杆(1)、第二曲轴杆(2)、连接结构(3)、基体架(4)和支撑架(5)；

所述基体架(4)包括两个相对平行设置的外支架；

所述第一曲轴杆(1)和所述第二曲轴杆(2)均由多个弯折结构杆依次首尾连接而成，相邻所述弯折结构杆以顺时或逆时方向顺序均匀倾斜连接，倾斜角度为360°除以个数，多个弯折结构之间的连接处均设有所述支撑架(5)，所述第一曲轴杆(1)和所述第二曲轴杆(2)穿过多个所述支撑架(5)上端的通孔，并和所述支撑架(5)转动连接；

所述第一曲轴杆(1)的首端及尾端分别滚动连接在相对的两个所述外支架上，所述第二曲轴杆(2)与所述第一曲轴杆(1)并排间隔设置，所述第二曲轴杆(2)的首端及尾端也分别滚动连接在相对的两个所述外支架上；

所述连接结构(3)设有多个，多个所述连接结构(3)间隔的横跨在所述第一曲轴杆(1)与所述第二曲轴杆(2)之间，且各个所述连接结构(3)的两端分别与所述第一曲轴杆(1)与所述第二曲轴杆(2)转动连接。

2.根据权利要求1所述变力传动机构，其特征在于，还包括链条机构(6)、主动轴(7)和从动轴(8)，所述链条机构(6)包括链轮(61)和链条(62)，所述主动轴(7)和所述从动轴(8)滚动连接两个所述外支架，且所述主动轴(7)位于第一曲轴杆(1)的一侧，所述从动轴(8)位于所述第二曲轴杆(2)的一侧，所述基体架(4)上外设驱动机构，所述驱动机构驱动所述主动轴(7)和所述第一曲轴杆(1)转动，所述第二曲轴杆(2)与所述第一曲轴杆(1)上各所述弯折结构杆之间的所述连接处上卡接有所述链轮(61)，所述主动轴(7)和所述从动轴(8)上也对应平行设置有多个所述链轮(61)，所述链条(62)连接所述第一曲轴杆(1)和所述主动轴(7)，以及所述第二曲轴杆(2)和所述从动轴(8)。

3.根据权利要求1所述变力传动机构，其特征在于，所述第一曲轴杆(1)和所述第二曲轴杆(2)的首尾两端处于同一轴线上，所述第一曲轴杆(1)和所述第二曲轴杆(2)均由四个所述弯折结构杆组成，所述第一曲轴杆(1)和所述第二曲轴杆(2)上相对应的四对所述弯折结构杆通过四个所述连接结构(3)连接，相邻所述弯折结构杆以顺时或逆时方向顺序倾斜90°进行首尾固定连接。

4.根据权利要求3所述变力传动机构，其特征在于，所述弯折结构杆为包括竖杆和两个横杆，两个所述横杆相互平行，所述竖杆的两端分别与两个所述横杆的同侧端部连接，形成U型杆状；所述竖杆中间处设有用于连接所述连接结构(3)的轴承。

5.根据权利要求4所述变力传动机构，其特征在于，所述连接结构(3)的两端分别固定连接所述第一曲轴杆(1)上的所述弯折结构杆的轴承以及相对的所述第二曲轴杆(2)上的所述弯折结构杆的轴承，以连接所述第一曲轴杆(1)和所述第二曲轴杆(2)。

6.根据权利要求4所述变力传动机构，其特征在于，所述竖杆和所述横杆的连接处设有加强筋。

7.根据权利要求1-6任一项所述变力传动机构，其特征在于，所述连接结构(3)包括第一直杆(31)和第二直杆(32)，所述第一直杆(31)一端连接所述第一曲轴杆(1)上的所述弯折结构杆，另一端与所述第二直杆(32)的一端铰接，所述第二直杆(32)的另一端连接所述第二曲轴杆(2)上的所述弯折结构杆。

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