CN219119743U - 一种动力转化传动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种动力转化传动装置：包括方形的机座，方形的机座竖直方向的中心设有可转动的动力轴，动力轴中部设有齿盘A；方形的机座内部四个侧面的中心分别设有可转动的横轴，横轴里端固定设有C形套管，C形套管内设有可滑动的输出轴；方形的机座内部底面设有四个支撑块，支撑块上部设有可转动的传动轴，传动轴朝方形的机座中心的一端设有齿盘B，齿盘B与齿盘A啮合连接；传动轴另一端固定设有轮盘，轮盘外侧固定设有偏心的销轴，销轴插入输出轴中间且转动配合。方形的机座长宽相同，高度小于宽度。传动轴低于横轴且与其平行，传动轴与动力轴垂直。C形套管内侧设有若干滚珠，滚珠与输出轴滑动配合，销轴与输出轴呈T形连接。

Description

一种动力转化传动装置
技术领域
本实用新型涉及动力转化传动装置技术领域，具体是指一种动力转化传动装置。
背景技术
机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。分为两类：一是靠机件间的摩擦力传递动力的摩擦传动，二是靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动。啮合传动能够用于大功率的场合，传动比准确，但一般要求较高的制造精度和安装精度。
当前的啮合传动机构主要是改变传动比、传动方向，或是将主动件的角动能转换成从动件的角动能，或是将主动件的角动能转换成从动件的往复动能；但缺少将角动能转化成直线拉力运动且复合改变传动比、传动方向的功能。
本实用新型是基于以上现状而得出。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种动力转化传动装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为一种动力转化传动装置：包括方形的机座，所述方形的机座竖直方向的中心设有可转动的动力轴，所述动力轴中部设有齿盘A；
所述方形的机座内部四个侧面的中心分别设有可转动的横轴，所述横轴里端固定设有C形套管，所述C形套管内设有可滑动的输出轴；
所述方形的机座内部底面设有四个支撑块，所述支撑块上部设有可转动的传动轴，所述传动轴朝方形的机座中心的一端设有齿盘B，所述齿盘B与齿盘A啮合连接；所述传动轴另一端固定设有轮盘，所述轮盘外侧固定设有偏心的销轴，所述销轴插入输出轴中间且转动配合。
作为改进，所述方形的机座长宽相同，高度小于宽度。
作为改进，所述传动轴低于横轴且与其平行，传动轴与动力轴垂直。
作为改进，所述C形套管内侧设有若干滚珠，所述滚珠与输出轴滑动配合。
作为改进，所述销轴与输出轴呈T形连接。
作为改进，所述输出轴中间设有销孔，所述销孔与销轴嵌套转动配合。
作为改进，所述动力轴、横轴以及传动轴均通过轴承来转动连接。
作为改进，所述动力轴上端穿出机座。
本实用新型与现有技术相比的优点在于：将动力轴的角动能同时转换成输出轴的角动能和往复动能，并抵消内部其他方向的拉力，将动力轴的角动能定向精确转化成整体的动能，从而整体输出定向并且精确的拉力。
本动力转化传动装置，将旋转离心力受控转化成拉力，可作为高推重比，高推力的无工质推进装置，具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
图1是本实用新型一种动力转化传动装置的结构示意图。
图2是本实用新型一种动力转化传动装置的机座内部的结构示意图。
图3是本实用新型一种动力转化传动装置的剖视图一。
图4是本实用新型一种动力转化传动装置的剖视图二。
图5是本实用新型一种动力转化传动装置的原理证明图。
如图所示：1、机座，2、动力轴，3、齿盘A，4、横轴，5、C形套管，6、输出轴，7、支撑块，8、传动轴，9、齿盘B，10、轮盘，11、销轴，12、滚珠。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型一种动力转化传动装置做进一步的详细说明。
结合附图1至图5，一种动力转化传动装置，包括方形的机座1，所述方形的机座1竖直方向的中心设有可转动的动力轴2，所述动力轴2中部设有齿盘A3；
所述方形的机座1内部四个侧面的中心分别设有可转动的横轴4，所述横轴4里端固定设有C形套管5，所述C形套管5内设有可滑动的输出轴6；
所述方形的机座1内部底面设有四个支撑块7，所述支撑块7上部设有可转动的传动轴8，所述传动轴8朝方形的机座1中心的一端设有齿盘B9，所述齿盘B9与齿盘A3啮合连接；所述传动轴8另一端固定设有轮盘10，所述轮盘10外侧固定设有偏心的销轴11，所述销轴11插入输出轴6中间且转动配合。
所述方形的机座1长宽相同，高度小于宽度。
所述传动轴8低于横轴4且与其平行，传动轴8与动力轴2垂直。
所述C形套管5内侧设有若干滚珠12，所述滚珠12与输出轴6滑动配合。
所述销轴11与输出轴6呈T形连接。
所述输出轴6中间设有销孔，所述销孔与销轴11嵌套转动配合。
所述动力轴2、横轴4以及传动轴8均通过轴承来转动连接。
所述动力轴2上端穿出机座1。
本实用新型在具体实施时，从动力轴2上端作为旋转动力输入端，四根输出轴6输出动力。
实施例一：设定动力轴转速为R(转/分)，齿盘A与齿盘B传动比为1:2。初始状态：一对C形套管水平同时销轴位于最上端，另一对C形套管竖直同时销轴位于最下端。然后给动力轴提供旋转动力(旋转方向无要求)，本装置整体加上动力提供装置(如电动机)一起会产生沿轴向的推力(对应剖视图中竖直向下)。
相关数学及物理学原理如下：
动力轴转速为R(转/分)，齿盘A与齿盘B传动比为1:2，则齿盘B转速为2R，当齿盘B带动轮盘上的销轴转动时，销轴会推动输出轴沿C形套管滑动，并且同时会给C形套管一个切向的推力，使C形套管带动输出轴以转速R绕C形套管中心转动，证明方式如下：
结合附图5，假设AB杆为输出轴，圆为销轴旋转路径，当销轴旋转角度a时，输出轴会沿C形套管滑动CD长度，并绕C形套管中心旋转角度b，由图可以得出，a＝180°-2×(90°-b)＝2b，即销轴旋转速度为输出轴旋转速度的2倍，得出输出轴旋转速度为R。
设输出轴质量为m，长度为l，销轴半径为r，质心为坐标轴原点。当旋转角度b时，输出轴向上伸长的长度
Figure BDA0003851066640000031
b，此时，x轴上部分输出轴长度为/>
Figure BDA0003851066640000032
质量为/>
Figure BDA0003851066640000033
x轴下部分输出轴长度为/>
Figure BDA0003851066640000034
质量为
Figure BDA0003851066640000035
当旋转速度为R时，x轴上部分输出轴离心力为/>
Figure BDA0003851066640000036
x轴下部分输出轴离心力为/>
Figure BDA0003851066640000037
沿输出轴方向斜向上的力
Figure BDA0003851066640000038
将该力分解为沿x轴向力和y轴向上的力，则沿y轴向上的力为/>
Figure BDA0003851066640000039
根据机械结构，该输出轴对向输出轴转向与其正好相反，旋转状态相同，x轴向力相互抵消，y轴向上的力相互叠加，得到总的y轴向上的力为
Figure BDA00038510666400000310
同理，可以计算得出该输出轴轴相邻两个输出轴沿y轴向上的力为
Figure BDA00038510666400000311
当本装置运转时，内部横向的力相互抵消，只剩下沿输入轴向上的拉力
Figure BDA00038510666400000312
因此，根据以上计算公式，当给动力轴提供旋转动力后，齿盘A会带动齿盘B旋转，从而带动四跟输出轴在做匀速旋转的同时，也在做沿输出轴方向的往复运动。由于本机座四面对称，该运动使得对向两根输出轴运动方向相反，运动状态相同，并且相邻两根输出轴转动及往复运动相位恰好相差90°，最终结果会使沿动力轴的轴向力相互叠加，非动力轴方向的力相互抵消，并且由于相邻输出轴运动相位相差90°，叠加后恰好抵消正弦曲线的波动，使得叠加力为一恒定大小的力，并且在m，r不变的情况下，可以通过调节动力轴的转速来调节该拉力的大小。
综上，当给动力轴提供旋转动力后(旋转方向无要求)，本装置运转时自身加上动力提供装置(如电动机)一起会产生沿输入轴向下的拉力。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种动力转化传动装置，其特征在于：包括方形的机座(1)，所述方形的机座(1)竖直方向的中心设有可转动的动力轴(2)，所述动力轴(2)中部设有齿盘A(3)；
所述方形的机座(1)内部四个侧面的中心分别设有可转动的横轴(4)，所述横轴(4)里端固定设有C形套管(5)，所述C形套管(5)内设有可滑动的输出轴(6)；
所述方形的机座(1)内部底面设有四个支撑块(7)，所述支撑块(7)上部设有可转动的传动轴(8)，所述传动轴(8)朝方形的机座(1)中心的一端设有齿盘B(9)，所述齿盘B(9)与齿盘A(3)啮合连接；所述传动轴(8)另一端固定设有轮盘(10)，所述轮盘(10)外侧固定设有偏心的销轴(11)，所述销轴(11)插入输出轴(6)中间且转动配合。
2.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述方形的机座(1)长宽相同，高度小于宽度。
3.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述传动轴(8)低于横轴(4)且与其平行，传动轴(8)与动力轴(2)垂直。
4.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述C形套管(5)内侧设有若干滚珠(12)，所述滚珠(12)与输出轴(6)滑动配合。
5.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述销轴(11)与输出轴(6)呈T形连接。
6.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述输出轴(6)中间设有销孔，所述销孔与销轴(11)嵌套转动配合。
7.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述动力轴(2)、横轴(4)以及传动轴(8)均通过轴承来转动连接。
8.根据权利要求1所述的一种动力转化传动装置，其特征在于：所述动力轴(2)上端穿出机座(1)。
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