ITMI991585A1

ITMI991585A1 - Meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante cinghie metalliche

Info

Publication number: ITMI991585A1
Application number: IT1999MI001585A
Authority: IT
Inventors: Jong-Wan Lee
Original assignee: Lee Jong Wan
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2001-01-16
Also published as: CA2277388A1; GB9916689D0; DE19934047A1; BR9902829A; IT1313180B1; KR20000008819A; GB2339867A; FR2781855A1; ES2164541A1; US6206796B1; JP2000120817A; ID23620A; ES2164541B1; KR100290277B1; ITMI991585A0; GB2339867B

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo:

"Meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante cinghie metalliche"

TECNICA ANTERIORE DELL'INVENZIONE

1. Campo dell'invenzione.

La presente invenzione si riferisce ad un meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una cinghia di trasmissione e più in particolare ad un meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una pluralità di cinghie metalliche aventi dimensioni diverse e collegate tra una puleggia di azionamento e una puleggia condotta come una cinghia di trasmissione.

2. Descrizione della tecnica relativa.

Un meccanismo di trasmissione a cinghia, uno dei vari tipi di meccanismi di trasmissione per trasmettere potenza, trasmette una forza rotazionale di una puleggia di azionamento ad una puleggia condotta tramite una cinghia. La cinghia è normalmente realizzata in materiale in gomma che è elastico e flessibile. Tuttavia, il meccanismo succitato di trasmissione a cinghia in gomma non può trasmettere una potenza enorme mentre si cambiano le velocità. Cioè, una cinghia spessa quale una cinghia trapezoidale viene deformata quando la cinghia corre a contatto con la puleggia di azionamento o con la puleggia condotta lungo un percorso curvo della sua circolazione a causa dello spessore della stessa. Questo avviene in quanto la superficie circonferenziale esterna della cinghia si espande mentre la superficie circonferenziale interna della stessa si comprime. Pertanto, il meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante la cinghia succitata non è in grado di trasmettere una potenza enorme.

Inoltre, è stato suggerito un meccanismo di trasmissione di potenza avente una struttura in cui le cinghie metalliche sono sovrapposte integralmente. Tuttavia, la cinghia del tipo citato sopra è limitata nella sua elasticità in modo che la cinghia venga separata o scivoli sulla puleggia abbassando l'efficienza. Cioè, quando la gamma di velocità non è 1, dato che le velocità angolari della superficie circonferenziale interna e della superficie circonferenziale esterna della cinghia di metallo sono diverse una dall'altra, diverse forze o slittamenti si verificano tra la puleggia e la cinghia metallica in modo che la cinghia possa risultare danneggiata e l'efficienza nella trasmissione di potenza venga abbassata considerevolmente.

Inoltre, è stata suggerita una cinghia metallica avente una struttura in cui blocchi metallici di spinta sono impilati. La cinghia metallica ha una struttura di centinaia di blocchi di spinta impilati prodotti attraverso un processo di precisione uno per uno. Tuttavia, per ottenere una cinghia, le centinaia di blocchi di spinta precisi ed una cinghia stratificata metallica per supportare ciascun blocco di spinta devono essere assemblati. Pertanto, la produzione della stressa è diffìcile e il costo di produzione della stessa è molto elevato.

RIEPILOGO DELL'INVENZIONE

Per risolvere i problemi succitati; è uno scopo della presente invenzione prevedere un meccanismo di trasmissione di potenza a cinghia metallica in cui una pluralità di cinghie metalliche sottili sono collegate tra una puleggia di azionamento ed una puleggia condotta in modo che ciascuna cinghia di metallo circoli lungo un percorso curvo intorno alla puleggia ad una stessa velocità angolare durante il funzionamento del meccanismo e una grossa potenza possa essere trasmessa efficacemente indipendentemente dalla gamma di cambio della velocità. Di conseguenza, per raggiungere l'obiettivo di cui sopra, è previsto un meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante cinghie metalliche che comprendono: una puleggia di azionamento avente le prime e seconde mezze pulegge installate per essere in grado di avanzare e ritrarsi in una direzione assiale di un asse di azionamento, le prime e seconde mezze pulegge di azionamento avendo parti prima e seconda di guida della cinghia formate sulle stesse per trovarsi una di fronte all'altra, rispettivamente, una puleggia condotta avendo le prime e seconde mezze pulegge condotte installate su un asse condotto parallelo all'asse di azionamento per essere in grado di avanzare e ritrarsi lungo l'asse condotto, le prime e seconde mezze pulegge condotte avendo parti terza e quarta di guida della cinghia formate sulle stesse per trovarsi una di fronte all'altra, rispettivamente; e almeno due cinghie metalliche in grado di circolare intorno alle parti di guida della cinghia della puleggia di azionamento e della puleggia condotta senza interferenza, dove ciascuna delle parti di guida della cinghia è formata con una superfìcie inclinata avente una curvatura predeterminata tale che la velocità angolare di tutte le cinghie possa essere identica ad una gamma arbitraria di velocità tra la puleggia di azionamento e la puleggia condotta.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

L'obiettivo di cui sopra ed i vantaggi della presente invenzione diventeranno più evidenti descrivendo in dettaglio una forma di realizzazione preferita della stessa con riferimento ai disegni allegati in cui:

la Figura 1 è una vista che illustra la struttura di un meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una cinghia metallica secondo la prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione;

la Figura 2 è una vista illustrante il meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una cinghia metallica della Figura 1 in cui le cinghie sono installate.

Le Figure 3 e 4 sono diagrammi coordinati della parte di guida della cinghia della puleggia per ottenere la forma di una parte di guida della cinghia della puleggia secondo la prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione; e

la Figura 5 è una vista illustrante la struttura di un meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una cinghia metallica secondo la seconda forma di attuazione preferita della presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Facendo riferimento alla Figura 1, sono illustrati un meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una cinghia metallica secondo la prima forma di realizzazione preferita della presente invenzione, le prime e seconde mezze pulegge 13 e 15 di puleggia prima e seconda in grado di ruotare mentre ricevono potenza da un asse di azionamento 11 contemporaneamente di avanzare e di ritrarsi in una direzione assiale dell'asse di azionamento 11, le prime e seconde mezze pulegge 21 e 23 condotte inserite intorno ad un asse condotto 19 distanziate di una predeterminata distanza e parallele all'asse di azionamento 11 e in grado di avanzare e di ritrarsi in una direzione assiale dell'asse condotto 19 e due cinghie metalliche 27 che trasmettono la forza rotazionale dell'asse di azionamento 11 all'asse condotto 19. Naturalmente, benché due cinghie metalliche, una cinghia interna 45 ed una cinghia esterna 47 vengano adottate nella presente forma di realizzazione preferita, l'uso di tre o più cinghie metalliche è possibile.

Una coppia della prima mezza puleggia 13 di azionamento e della seconda mezza puleggia 15 di azionamento, una di fronte all'altra, formano una puleggia 17 di azionamento, mentre una coppia della prima mezza puleggia condotta 21 e della seconda mezza puleggia condotta 23, una di fronte all'altra, formano una puleggia condotta 25.

La puleggia di azionamento 17 e la puleggia condotta 25 hanno le stesse forme e le stesse parti di guida della cinghia 14, 16, 22 e 24 e sono formate su ciascun pezzo delle pulegge, uno di fronte all'altro, 'rispettivamente. Cioè,’ nella puleggia di azionamento 17 una prima parte 14 di guida della cinghia è formata nella prima mezza puleggia 13 di azionamento e una seconda parte 16 di guida della cinghia è formata nella seconda mezza puleggia 15 di azionamento. Le parti di guida 14 e 16 prima e seconda hanno la stessa forma e sono una di fronte all'altra. Slmilmente, nella puleggia condotta 25, una terza parte di guida 22 della cinghia è formata nella prima mezza puleggia condotta 21 e una quarta parte di guida 24 della cinghia è formata nella seconda mezza puleggia condotta 23. Le parti 22 e 24 terza e quarta di guida hanno la stessa forma e si trovano una di fronte all'altra.

Le parti 14, 16, 22 e 24 di guida della cinghia sono formate in modo da essere superfici approssimativamente curve verso l'interno dove viene supportata la cinghia metallica 27. Il metodo per ottenere le superfici curve descritte delle parti di guida 14, 16, 22 e 24 della cinghia verrà descritto successivamente.

La cinghia metallica 27 è una striscia metallica sottile avente rigidità e resistenza alla trazione e supportata mentre le parti 49 di bordo della cinghia metallica 27 sono a contatto con le parti di guida 14, 16, 22 e 24 della cinghia della puleggia di azionamento 17 e della puleggia condotta 25. Le lunghezze e le larghezze della cinghia interna 45 e di una cinghia esterna 47 sono diverse fra loro. Pertanto ciascuna delle cinghie metalliche 27 può scorrere senza interferenza una con l'altra durante il funzionamento dato che le cinghie circolano intorno ad una puleggia di azionamento 17 e la puleggia condotta 25 essendo distanziata una dall'altra senza contatti. Naturalmente, quando tre o più cinghie metalliche vengono' applicate, ciascuna cinghia metallica può circolare liberamente senza interferenza fra loro per trasferire potenza.

Inoltre, dato che le pulegge 17e 25 ruotano in uno stato in cui le parti 49 di bordo della cinghia metallica 27 sono in contatto con le parti di guida 14, 16, 22 e 24 della cinghia quando le mezze pulegge di azionamento 13 e 15 prima e seconda si avvicinano fra loro nelle direzioni indicate dalle frecce a, la cinghia metallica 27 supportata dalle parti 14 e 16 prima e seconda di guida della cinghia si sposta in una direzione indicata da una freccia c, in questo modo aumentando il raggio di rotazione. Contrariamente a quanto sopra, dato che le mezze pulegge di azionamento 13 e 15 prima e seconda sono separate fra loro in una direzione indicata dalle frecce b, la cinghia metallica 27 si sposta in una direzione indicata da una freccia d, in questo modo diminuendo il raggio di rotazione.

I movimenti sopra descritti sono applicati alla puleggia 17 di azionamento e alla puleggia condotta 25 nello stesso modo. Quando le parti 14 e 16 prima e seconda di guida della cinghia della puleggia di azionamento 17 sono separate, le parti 22 e 24 terza e quarta di guida della cinghia della puleggia condotta 25 si avvicinano fra loro. Similmente, quando le pulegge 14 e 16 prima e seconda di guida della cinghia della puleggia di azionamento 17 si avvicinano fra loro, le parti 22 e 24 terza e quarta di guida della cinghia della puleggia condotta 25 vengono separate. Pertanto, la cinghia metallica 27 mantiene sempre uno stato di tensione mentre ruota in modo che un cambio uniforme della velocità viene realizzato.

Di consegueriza, i movimenti delle parti 14 e 16 prima e seconda di guida delia cinghia della puleggia 17 di azionamento e quelli delle parti 22 e 24 terza e quarta di guida della puleggia condotta 25 sono realizzate contemporaneamente ma in direzioni opposte. Pertanto, regolando la distanza tra le superfici della puleggia 17 di azionamento e della puleggia condotta 25 che si trovano una di fronte all'altra, i raggi di rotazione della cinghia metallica 27 avvolta intorno alla puleggia 17 di azionamento e alla puleggia condotta 25 variano in modo che la gamma di cambio di velocità possa essere alterata.

Come illustrato nel disegno, durante il funzionamento con una velocità di riduzione, la distanza s2 tra la cinghia interna 45 e la cinghia esterna 47 avvolta intorno alla puleggia condotta 25 è maggiore della distanza s1 tra la cinghia 45 e la cinghia esterna 47 avvolta intorno alia puleggia 17 di azionamento. Questo consente di rendere omogenee fra loro le velocità angolari della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 che circolano intorno alla puleggia di azionamento 17 e alla puleggia condotta 25. Questo è reso possibile in quanto la parte di guida della cinghia è progettata con un metodo descritto qui di seguito.

La regolazione delle distanze s1 e s2 tra le cinghie 45 e 47 circolanti intorno alle pulegge 17 e 25 è possibile dato che ciascuna delle parti 14, 16, 22 e 24 di guida della cinghia è formata secondo un calcolo della presente invenzione. Cioè, dato che le parti 14, 16, 22 e 24 da prima a quarta di guida della cinghia hanno ciascuna una superficie curva, secondo il presente metodo di calcolo, quando la gamma di cambio di velocità varia, la cinghia metallica 27 non slitta rispetto alle pulegge 17 e 25 ili modo che venga ottenuta una trasmissione omogenea di potenza. Inoltre, anche quando due cinghie metalliche 27 vengono usate nella forma di realizzazione preferita descritta sopra, la potenza può essere trasmessa con una gamma diversa di cambio di velocità cambiando il numero di cinghie metalliche. Naturalmente, maggiore potenza può essere trasmessa con un numero maggiore di cinghie metalliche.

La Figura 2 illustra il meccanismo di potenza utilizzante una cinghia metallica secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, in cui la cinghia viene avvolta intorno a pulegge. Le Figure 3 e 4 sono diagrammi con coordinate in cui la sezione della puleggia è indicata in coordinate per ottenere un valore di una funzione curva di una parte di inclinazione curva formante la parte di guida della cinghia. Facendo riferimento alla Figura 2, si può vedere che la cinghia metallica 27 circola ad una velocità ridotta in quanto i raggi r3 ed r4 della cinghia metallica 27 avvolta intorno alla puleggia condotta 25 sono maggiori di quelli della cinghia metallica 27 avvolta intorno alla puleggia di azionamento 17.

Per ottenere le caratteristiche di una superficie curva delle parti 14, 16, 22 e 24 di guida della cinghia, un angolo di inclinazione realizzato dalla cinghia metallica 27 che si sposta linearmente tra la puleggia di azionamento 17 e la puleggia condotta 25 rispetto alla superficie orizzontale è impostato come θ; il raggio rotazionale della cinghia intema 45 avvolta intorno alla puleggia di azionamento 17 è impostato come r1; il raggio rotazionale della cinghia esterna 47 è impostato come r2; il raggio rotazionale della cinghia interna 45 avvolta intorno alla puleggia condotta 25 è impostato come r3; e il raggio rotazionale della cinghia esterna 47 è impostato come r4. Poi, la lunghezza e l'angolo di inclinazione della cinghia metallica 27 sono espressi dalle Equazioni 1 e [Equazione 1]

L (lunghezza della cinghia interna)

[Equazione 2]

g

Qui, la distanza fra gli assi indica la distanza tra l'asse di azionamento 11 e l'asse condotto 19.

In Figura 3, per determinare la forma della superficie curva delle parti 14, 16, 22 e 24 di guida della cinghia, la sezione di una parte 50 di guida della cinghia di una puleggia è applicata ad un grafico ed è realizzata in una coordinata. Per ottenere una funzione avente caratteristiche di superficie curva della parte 50 di guida della cinghia nel grafico, le seguenti condizioni iniziali vengono impostate

(1 ) Quando X = 0, il raggio r1 della cinghia interna 45 della puleggia di azionamento 17 è impostato su 45. Quando X = 4, il raggio r2 della cinghia esterna 47 della puleggia di azionamento 17 è impostato su 51. (2) La distanza tra l'asse di azionamento 11 e l'asse condotto 19 è impostata su 165.

(3) La gamma di cambio di velocità tra la puleggia di azionamento 17 e la puleggia condotta 25 è impostata su 161.

(4) La differenza di larghezza tra la cinghia interna 45 e la cinghia esterna 47 è impostata su 8.

I raggi della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 awolte intorno alla puleggia condotta 25 possono essere ottenuti secondo le condizioni iniziali succitate. Cioè, dato che (raggio rotazionale della cinghia della puleggia di azionamento 17) x (gamma di velocità) = (raggio rotazionale della cinghia della puleggia condotta 25) il raggio rotazionale r3 della cinghia interna 45 e il raggio rotazionale r4 della cinghia esterna 47 awolte intorno alla puleggia condotta 25 possono essere ottenuti come segue:

Benché il valore x della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 awolte intorno alla puleggia condotta 5 non possa essere ottenuto, il valore r può essere ottenuto utilizzando la gamma di cambio di velocità tra la puleggia di azionamento 17 e la puleggia condotta 25.

Successivamente, le lunghezze della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 vengono ottenute applicando i raggi rotazionali delle cinghie metalliche 45 e 47 installate intorno alle pulegge 17 e 25 di azionamento e condotte alla Equazione 1 e alla Equazione 2. Cioè, l’angolo Θ è principalmente ottenuto per ottenere la lunghezza della cinghia interna 45.

La lunghezza della cinghia interna 45 è:

Inoltre l'angolo Θ della cinghia esterna 47 viene ottenuto dalla seguente equazione.

La lunghezza della cinghia esterna 47 è ottenuta come segue.

L= 2 x 165 x cose 81 ,6 [π 2θ] 51 [π - 2θ]= 752,26653

Per ottenere una superficie curva della parte 50 di guida della cinghia, una funzione di curva della parte di guida della cinghia è rappresentata come segue:

[Equazione 3]

Successivamente, l'Equazione 4 viene ottenuta secondo le condizioni iniziali come segue

[Equazione 4]

Quando la prima metà 13 di azionamento e la seconda mezza puleggia 15 di azionamento della puleggia 17 di azionamento si avvicinano molto tra di loro in quanto è necessario un cambio di velocità dalla condizione iniziale, i raggi rotazionali r1 e r2 della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 avvolte intorno alla puleggia di azionamento 17 aumentano e simultaneamente diminuiscono i raggi rotazionali r3 e r4 della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 avvolte intorno alla puleggia condotta 25.

Come determinato nella condizione iniziale, dato che la differenza in larghezza della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47 è 8, la differenza in lunghezza in una direzione x è 4 in Figura 3. Pertanto, quando la cinghia interna 45 supportata da e in contatto con la parte 50 di guida della cinghia viene spostata fino a 4 nella direzione x lungo la parte 50 di guida della cinghia quando la puleggia si sposta, la cinghia interna 45 si sposta nella posizione in cui la cinghia esterna 47 è inizialmente avvolta in modo che il raggio rotazionale della cinghia interna 45 aumenti fino a 51. Contemporaneamente, la cinghia esterna 47 si sposta nella posizione in cui x = 8, il valore del raggio rotazionale r della cinghia esterna 47 è il valore da ottenere nel metodo che verrà descritto successivamente. Cioè, quando il raggio della cinghia interna 45 avvolta intorno alla puleggia 17 di azionamento aumenta da 45 a 51 a causa del succitato cambiamento di velocità, il raggio rotazionale della cinghia interna 47 aumenta da 51 ad un valore non noto di r.

Il raggio della cinghia esterna 47 della puleggia di azionamento 17 viene ottenuto come descritto successivamente usando il fatto che la lunghezza della cinghia è costante.

Primo, quando il raggio rotazionale della cinghia interna 45 della puleggia di azionamento 17 è 51 , il raggio della cinghia interna 45 della puleggia condotta 25 è impostato come r'3 e viene ottenuto l'angolo della cinghia rispetto al piano orizzontale.

Secondo l'Equazione 2, l'angolo della cinghia interna 45 rispetto al piano orizzontale è

Quando il valore di Θ e il valore della lunghezza della cinghia interna 45 sono applicati all'Equazione 1 ,

Di conseguenza, il raggio r '3 della cinghia interna 45 delia puleggia condotta, r'3 = 66,9202, può essere ottenuto dall'Equazione succitata. Inoltre, quando il raggio della cinghia interna 45 della puleggia di azionamento 17 è 51 , dato che il raggio della cinghia interna 45 della puleggia condotta 25 è 66 9202, si può vedere che la gamma di velocità è 1 ,31216:1.

Qui, quando il raggio della cinghia esterna 47 della puleggia di azionamento 17 è r secondo la gamma di velocità succitata, il raggio della cinghia interna 47 della puleggia condotta 25 è tale che r'4= 1 ,31218r. Di conseguenza, l'angolo di inclinazione rispetto al piano orizzontale della cinghia esterna 47 avvolta intorno alla puleggia di azionamento 17 e alla puleggia condotta 25 viene ottenuto dall'Equazione 2.

Quando il valore θ e il valore della lunghezza della cinghia esterna 47 vengono applicati all'Equazione 1 ,

<'>

Qui, r= 57,8600181. Cioè, quando il valore di x della cinghia esterna 47 della puleggia di azionamento 17 è 8, il raggio rotazionale è 57,8600181. Nello stesso modo, quando il valore di x della cinghia esterna 47 della puleggia di azionamento 17 è 12, il raggio rotazionale è 65,67802.

Quando i risultati succitati vengono applicati all'Equazione 3, le seguenti equazioni sono ottenute.

[Equazione 5]

[Equazione 6]

Quando le Equazioni 4, 5 e 6 sono calcolate insieme, a= 1,400661, b=0, 0238144; e c=0, 0002551. Quale risultato, è ottenuta la seguente equazione definente la curva della parte 50 di guida della cinghia [Equazione 7]

L'Equazione 7 definisce la curva delle parti 14, 1622 e 24 di guida della cinghia della puleggia di azionamento 17 e della puleggia condotta 25, che è particolarmente adatta per definire la parte inferiore della parte intermedia della parte 50 di guida della cinghia illustrata in Figura 3. In sequenza, per ottenere una equazione funzionale di curva definente la parte superiore della parte intermedia della parte 50 di guida della cinghia illustrata in Figura 3 o in Figura 4, il valore di x corrispondente alla parte di bordo della parte 50 di guida della cinghia è impostato come P·

Nella condizione iniziale, dato che il raggio rotazionale della cinghia esterna 48 awolta intorno alla puleggia condotta 25 è 816 quando x=p e non vi è alcuna modifica nella differenza tra le larghezze della cinghia interna 45 e della cinghia esterna 47, il raggio rotazionale della cinghia interna 45 è 72 quando x=p-4.

Nello stato di cui sopra, quando la puleggia condotta 25 si sposta fino a 4 nella direzione x, la cinghia awolta intorno alla puleggia condotta 25 si sposta fino a -4 nella direzione x rispetto alla puleggia in modo che la cinghia esterna 47 sia spostata nella posizione in cui la cinghia interna 45 viene awolta e il raggio rotazionale della stessa diventa 72. Inoltre, quando x=p-8, 63,4385372 viene ottenuto quale il raggio rotazionale della cinghia interna 45 partendo dal presupposto che la lunghezza della cinghia è costante e che la gamma di velocità tra l'asse di azionamento e l'asse condotto rappresentata dalla cinghia esterna 47 e che tra l'asse di azionamento e l'asse condotto rappresentati dalla cinghia interna 45 sono uguali. Un metodo per ottenere il raggio rotazionale della cinghia interna 45 è uguale ai metodo di cui sopra.

Un'Equazione funzionale di curva desiderata è arbitrariamente impostata come segue.

[Equazione 8]

Quando la condizione succitata viene applicata alla Equazione 8, viene ottenuta l'Equazione sotto riportata

[Equazione 9]

[Equazione 10]

[Equazione 11]

L'Equazione 12 viene ottenuta applicando r=65,67802 quando x=12 all'Equazione 8 considerando la continuità della curva rappresentata dall’Equazione 7.

[Equazione 12]

In sequenza, dalle Equazioni 8, 9, 10 e 11, a, b, c e p si ottengono. Cioè a è 45,3725; b è 2,3027; c è 0,023245423; e p è 18,90534. I valori ottenuti di a, b, c e p sono applicati all'Equazione 8.

[Equazione 13]

Di conseguenza, la forma della parte 50 di guida della cinghia della puleggia di azionamento 17 e della puleggia condotta 25 è determinata dall’Equazione 7 e dall’Equazione 13, cioè, dall'Equazione 7 quando x è da 0 a 12 e dall’Equazione 13 quando x è da 12 a 18 90534. Quando il rapporto di velocità tra la puleggia di azionamento 17 e la puleggia condotta 25 è di 1:1, una condizione di x=12 è una posizione corrispondente ad un valore intermedio approssimativo tra i valori di x nella posizione in cui la cinghia interna 45 entra in contatto con la parte 50 di guida della cinghia e nella posizione in cui la cinghia esterna 47 entra in contatto con la parte 50 di guida della cinghia.

Le parti 14, 16, 22 e 24 di guida della cinghia della puleggia formata per soddisfare le Equazioni 7 e 13 impediscono alla cinghia 27 di slittare dalle pulegge 17 e 25 o non generano altre forze minori in modo che la potenza possa essere trasferita in modo preciso.

Come descritto sopra, una o più cinghie possono essere installate tra la cinghia interna 45 e la cinghia esterna 47. Per esempio, una cinghia intermedia può essere installata tra la cinghia esterna 47 e la cinghia interna 45. Qui, quando la cinghia interna 45 è posizionata in una posizione di x=0, la cinghia intermedia viene posizionata in una posizione di x=2. In questa posizione, si può calcolare che il raggio rotazionale r della cinghia intermedia sta 47 8986 e che la lunghezza della cinghia intermedia sta 726,2613 dall’Equazione 7.

Quando la cinghia si sposta fino a 4 nella direzione x nello stato iniziale di cui sopra, il valore x della cinghia intermedia diventa 6 e il raggio rotazionale r diventa 54,31637 e la lunghezza della cinghia è 726,2907 che è 0,0294 più lunga rispetto a 726,2613. Inoltre, la lunghezza della cinghia, nella posizione in cui la cinghia si sposta ulteriormente fino a 4 nella direzione x, è calcolata come 0,069 più lunga. Quando è determinato il raggio della cinghia intermedia della cinghia condotta, benché il valore x corrispondente al raggio rotazionale debba essere più grande fino a 2 rispetto a quello della cinghia interna 45 della puleggia condotta 25 in un caso normale; un errore di 0,013 è generato nel calcolo. Altre forze minori provocate dall'errore succitato applicando ad una parte della cinghia a causa dell’errore è trascurabile rispetto ad una tensione applicata per trasferire potenza e praticamente non ha alcun effetto. Inoltre, l'errore diminuisce ancora aumentando l'angolo di inclinazione delle parti 14, 16 22 e 24 di guida della cinghia oppure diminuendo la distanza fra gli assi. Quando la portata del cambio di velocità è piccola, l'errore diminuisce.

La Figura 5 illustra la struttura di un meccanismo di trasmissione di potenza che utilizza una cinghia metallica secondo la seconda forma di realizzazione preferita della presente invenzione. Qui, gli stessi numeri di riferimento di quelli usati nella forma di realizzazione indicata sopra indicano gli stessi elementi aventi le stesse funzioni.

Come illustrato nel disegno, la forma delie superfici che si trovano una di fronte all’altra di una puleggia del meccanismo di trasmissione di potenza che utilizza la cinghia metallica, secondo questa forma di realizzazione preferita, è modificata rispetto a quella del meccanismo di trasmissione di potenza che utilizza una cinghia metallica secondo la prima forma di realizzazione preferita.

Cioè, le parti prima e seconda 29 e 31 di guida della cinghia, formate su superfici una di fronte all'altra della prima mezza puleggia 37 di azionamento e di una seconda mezza puleggia 39 di azionamento che costituiscono una puleggia 51 di azionamento, hanno forme diverse. La prima parte 29 di guida della cinghia formata su una superficie della prima mezza puleggia 37 di azionamento è una superficie inclinata in modo lineare mentre la seconda parte 31 di guida della cinghia formata su una superficie della seconda mezza puleggia 39 di azionamento è una superficie inclinata in modo concavo. La prima parte 29 lineare di guida della cinghia è inclinata di un grado predeterminato e supporta una parte di bordo 49 della cinghia metallica 27. La seconda parte 31 di guida della cinghia formata per trovarsi di fronte alla parte 29 di guida della cinghia supporta la cinghia metallica 27.

La forma delle parti 29 e 31 di guida della cinghia delle prime e seconde mezze pulegge 37 e 39 di azionamento sono formate per compensare la forma della parte di guida della cinghia della mezza puleggia che si trova di fronte, nella misura in cui la forma della parte di guida della cinghia viene modificata in uno stato in cui le mezze pulegge 37 e 39 di azionamento si trovano una di fronte all’altra.

Le mezze pulegge 41 e 43 sono formate per avere una disposizione opposta a quella delle mezze pulegge 37 e 39 della puleggia 51 di azionamento. Cioè, la prima mezza puleggia 41 condotta avente una superfìcie inclinata curva contraria alla puleggia di azionamento 51 è disposta nella parte superiore del disegno e la seconda mezza puleggia 43 condotta avente una superficie inclinata in modo lineare è disposta nella parte inferiore in modo che le posizioni della puleggia di azionamento 51 e della puleggia condotta 53 possano essere simmetriche.

Le parti 29, 31, 33 e 35 prima, seconda, terza e quarta di guida della cinghia del meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante una cinghia'metallica, secondo la forma succitata attuale di realizzazione, è formata per essere in grado di regolare il raggio rotazionale della cinghia secondo la velocità rotazionale di ciascuna puleggia, come illustrato nella prima forma di realizzazione preferita, in modo che una velocità angolare identica possa essere prevista anche quando è diverso il raggio rotazionale della cinghia funzionante.

Benché una funzione quadratica e una funzione cubica siano usate nella descrizione succitata, a seconda del numero delle equazioni condizionali, l’ordine di una funzione varia e ciascuna funzione può essere facilmente risolta tramite un software commerciale.

Come descritto sopra, il meccanismo di trasmissione di potenza che utilizza cinghie metalliche della presente invenzione può trasferire maggiore potenza utilizzando una pluralità di cinghie metalliche come una cinghia che collega la puleggia di azionamento e la puleggia condotta. Inoltre, dato che ogni cinghia metallica ruota alla stessa gamma di velocità intorno alle pulegge, la velocità angolare di ciascuna cinghia metallica su una puleggia è identica. Pertanto, dato che non si verìfica alcuno- slittamento tra la puleggia e la cinghia metallica, la perdita di potenza o l'abrasione è molto bassa, inoltre, dato che l'impegno tra la cinghia metallica e la puleggia è realizzato in modo continuo, non si genera alcun rumore. Dato che ogni cinghia metallica è disposta per essere separata da una cinghia metallica adiacente, la tolleranza nella lunghezza della cinghia non è rigorosa e la correzione può essere realizzata regolando la larghezza corrispondente alla lunghezza in modo che la produzione della stessa sia semplificata.

Si fa notare che la presente invenzione non è limitata alla forma di realizzazione preferita descrìtta sopra ed è evidente che variazioni e modifiche da parte degli esperti nella tecnica possano essere effettuate all'interno dello spirito e della portata della presente invenzione definita nelle rivendicazioni allegate.

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Claims

RIVENDICAZIONI 1. Meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante cinghie metalliche comprendenti una puleggia di azionamento avente prime e seconde mezze pulegge di azionamento installate per essere in grado di avanzare e di ritrarsi in una direzione assiale di un asse di azionamento, dette prime e seconde mezze pulegge di azionamento avendo parti prime e seconde di guida della cinghia formate sulle stesse per trovarsi una di fronte all’altra, rispettivamente; una puleggia condotta avente le prime e seconde mezze pulegge condotte installate su un asse condotto parallelo a detto asse di azionamento per essere in grado di avanzare e di ritirarsi lungo detto asse condotto, dette prime e seconde mezze pulegge condotte avendo part terza e quarta di guida della cinghia formate sulle stesse per trovarsi una di fronte all'altra, rispettivamente, e almeno due cinghie metalliche in grado di circolare intorno a dette parti di guida della cinghia di detta puleggia di azionamento di detta puleggia condotta senza interferenza, dove ciascuna di dette parti di guida della cinghia è formata da una superficie inclinata avente una curvatura predeterminata in modo che le velocità angolari di tutte le cinghie possano essere identiche ad una gamma arbitraria di velocità tra detta puleggia di azionamento e detta puleggia condotta.
2. Meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante cinghie metalliche come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui dette parti prima, seconda, terza e quarta di guida della cinghia sono superfici inclinate curve aventi forme concave e formate per essere identiche a detta puleggia di azionamento e a detta puleggia condotta; e il raggio di curvatura di detta superficie inclinata curva sul lato esterno di ogni puleggia è maggiore di quello sul lato interno della stessa in una direzione radiale in modo che la distanza di separazione tra dette cinghie aumenti quando detta cinghia si sposta verso l’esterno in una direzione radiale lungo detta parte di guida della cinghia e diminuisca quando detta cinghia si sposta verso l'interno in una direzione radiale lungo detta parte di guida della cinghia.
3. Meccanismo di trasmissione di potenza utilizzante cinghie metalliche come rivendicato nella rivendicazione 1 , dove dette parti prima e quarta di guida della cinghia sono superfici inclinate linearmente, dette parti seconda e terza di guida della cinghia sono superfici inclinate curve in modo concavo e il raggio di curvatura di dette superfici curve di dette parti seconda e terza di guida della cinghia sul lato esterno di ogni puleggia è maggiore di quello sul lato interno delle stesse in una direzione radiale.