CN2090457U - 滚珠式同轴变速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种滚珠式同轴变速装置，它 特别适用于仪器、仪表、电器、机械传动设备中。本装 置由旋扭、轴、滚珠、支架、套盘组成。其特征在于：采 用滚珠作传动媒介，可实现同轴变速，结构紧凑、简 单，体积小，可用很简单的结构，获得较大的变速比， 变速精度高，并且成本低廉，加工容易，操作方便，便 于推广。

Description

本实用新型步及一种滚珠式同轴变速装置，它特别适用于需要应用变速的仪器、仪表、电器、机械传动设备中。

已有的变速装置中：

1.齿轮变速装置，用不同齿轮数的圆盘，将它们的齿轮相互啮合，达到变速的目的。这种装置应用很广，大到机床，小到钟表，有关论著也很多。目前，在这方面不断出现了新的改进。

2.拉线盘或皮带轮传动装置。

3.混合传动装置，即齿轮传动与皮带轮传动混合使用，达到变速目的。（录音机原理、使用与维修，科学技术与文献出版社，1982年。收录机原理及维修130例，北京出版社，1987年。盒式收录机使用与维修，江苏科学技术出版社，1981年）。

上述3种装置，虽然能实现变速，但也存有其下缺点：

1.齿轮变速传动装置，如果需较大的变速量，必须多级变速才能实现。由于多级变速，使得整个装置体积增大，传动复杂，即使一级变速，也占有两个齿轮盘的面积。

2.拉线或皮带轮变速传动装置，由于拉线或皮带本身具有弹性，调谐后存在回弹现象（如收、录音机的拉线盘），使调谐精度下降。

本实用新型的目的是针对上述各种方法的缺点，设计了一种滚珠式同轴变速装置，该装置采用滚珠作传动煤介，传动变速比大，可实现同轴变速并且变速精度高，无回差，体积小，加工简单，操作方便。

滚珠式同轴变速装置由旋扭、轴、滚珠、支架、套盘组成，各部份可由金属、塑料、电木加工而成。

旋扭为一长型圆柱体，在它的一端外切有一半径为γ的圆柱，其值由滚珠的半径决定，轴心到槽底的距离为R1，此槽与滚珠接触。旋扭的主要作用是当旋转旋扭时，旋扭带动滚珠转动。

轴为一圆柱筒，旋扭带有圆槽的一端插入其一端的内孔，园柱筒的内径与旋扭外径为间隙配合。在轴的该端钻有数孔，孔的个数由滚珠的半径和轴的半径决定，孔的内径由滚珠的半径（r）决定，轴的主要作用是将滚珠装（间隙配合）在孔中，滚珠转动时，带动轴使轴转动。在轴另一端的侧端钻有一小孔，小孔的内径加工有螺纹，装有一螺钉，该端的主要作用是将需变速装置的旋扭插入轴的该端，用螺钉固定。当旋转旋扭时，旋扭的转速就通过滚珠与轴的变速转动，改变为另一转速。

滚珠装在轴的孔中，其半径为r。它的主要作用是完成了该装置的变速（自转加公转运动）和确定了旋扭与轴之间的联接。当旋扭旋转时，带动滚珠运动（自转和绕轴心的公转），滚珠的运动又带动轴旋转，达到同轴变速的目的。支架内孔的一端与轴一端的外径为间隙配合，将支架套在轴装有滚珠的一端，支架内孔的另一端切有一直径为r的圆槽，圆槽的半径与滚珠的半径r相等，轴心到槽底的距离为R2。该圆槽与套盘内孔的圆槽组合，并与滚珠接触，确定了滚珠运行轨道。支架的外径上加工有螺纹，将其与套盘内径的螺纹旋紧，此时，使支架和套盘组合的圆槽与滚珠、滚珠与旋扭为较紧的配合。整个装置的安装通过支架固定。

套盘内孔的一端与轴的外径为间隙配合，另一端加工有螺纹，两端之间切有一半径为r的圆槽，轴心到圆槽底的半径为R2，套盘圆槽通过螺纹与支架内孔一端的圆槽组合，共同完成上述支架的作用。

本实用新型有如下特点：

1.可用很简单的结构，获得较大的变速比。

2.减小变速装置所占的体积，在实用上大有方便之处，如收、录音机、仪器、仪表中需装微调变速装置的地方，只需在调谐电容器的轴上，套上这个同轴变速器，就可起到微调作用，大大缩小了体积。

3.该微调变速装置所耗材料小，加工容易，成本低，操作方便简单，便于推广。

4.传动精度高，该装置无论从正、反两个方向任意转动，都能精确的重叠在同一刻度上。

下面结合附图1到附图4所表示的实施例（该实施例中轴上装有4个滚珠）对本实用新型进行详细描述。

附图1是装置的正视图。其中1－旋扭，2－轴，3－支架，4－套盘，5－滚珠。

附图2是装置的仰视图。1－旋扭，2－轴，3－支架，4－套盘，5－滚珠。

附图3（A.B）是装置中旋扭和轴的正视图。1－旋扭，2－轴。

附图4（A.B）是装置中支架和套盘的正视图。3－支架，4－套盘。

旋扭与轴同轴心套住，用4个滚珠装在轴的4个孔中，将支架、套盘套在轴有滚珠的一端并将套盘与支架上的螺纹相互旋紧，使滚珠与旋扭的圆槽为外切，与支架、套盘组成的圆槽为内切。滚珠与旋扭的圆槽、支架和套盘组成的圆槽为较紧配合（以不打滑为目标），滚珠与轴的孔为间隙配合。转动旋扭，则滚珠发生滚动运动（即滚珠的自转与绕着轴心公转的合成运动），滚珠的运动又带动了轴的转动，此时，轴的转速（与旋扭转速相比较）已改变为另一数值，实现了同轴变速的目的。

轴心到旋扭圆槽底部的半径为R1，轴心到支架圆槽底部（也就是轴心到套盘圆槽底部）的半径为R2，滚珠与旋扭的圆槽外切于A点，与支架、套盘组成的圆槽内切于B点，旋扭转动时，就带动滚珠滚动前进，滚珠前进又带动轴转动。当滚珠自转半周时，A点前进了πr的路程，B点也前进了πr的路程，所用时间相同，设为t，则VA、VB的速度分别为：VA＝πr／t，VB＝πr／t，即A、B两点的线速度相等，又设旋扭的角速度为ω1，轴的角速度为ω2，则它们与VA、VB的关系分别为VA＝ω1R1，VB＝ω2R2，因为VA＝VB则ω1R1＝ω2R2，所以ω1／ω2＝R2／R1，角速度即代表转速，上式表示转速的变速比，完全由R1、R2确定。由于有多个滚珠分别装在轴的每个孔中，并且与旋扭的圆槽、支架和套盘组成的圆槽为较紧的配合，滚珠在其中只能作滚动运动，不会滑动。

如需更大的变速比，可将后一级的旋扭套入并固定在前一级的轴中，可实现二级变速由此类推，可以实现三级、四级……多级变速。总的变速比为每级的变速比的乘积，例如若每一级的变速比为6，则二级变速比为6×6＝36，可以使转速减至很慢的程度。

Claims (2)

1、一种滚珠式同轴变速装置，特别适用于仪器、仪表、电器、机械传动设备中，其特征在于：

a.滚珠式同轴变速装置由旋扭[1]、轴[2]、滚珠[5]、支架[3]、套盘[4]组成，

b.在旋扭[1]的一端加工有一圆槽，

c.在轴[2](插入旋扭的一端)钻有数孔，孔中装(间隙配合)有滚珠[5]，

d.支架[3]圆槽与套盘[4]圆槽组合成圆槽，并固定滚珠[5]的运行轨道。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

a.支架［3］与套盘［4］组合的圆槽与滚珠［5］接触。

b.旋扭［1］的圆槽与滚珠［5］接触。

c.被控器件的旋柄插入轴［2］（没有嵌滚珠的一端）的孔内，由螺钉固定。

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