專利名稱：滾珠式同軸變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型步及一種滾珠式同軸變速裝置，它特別適用于需要應(yīng)用變速的儀器、儀表、電器、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中。
已有的變速裝置中1.齒輪變速裝置，用不同齒輪數(shù)的圓盤，將它們的齒輪相互嚙合，達(dá)到變速的目的。這種裝置應(yīng)用很廣，大到機(jī)床，小到鐘表，有關(guān)論著也很多。目前，在這方面不斷出現(xiàn)了新的改進(jìn)。
2.拉線盤或皮帶輪傳動(dòng)裝置。
3.混合傳動(dòng)裝置，即齒輪傳動(dòng)與皮帶輪傳動(dòng)混合使用，達(dá)到變速目的。(錄音機(jī)原理、使用與維修，科學(xué)技術(shù)與文獻(xiàn)出版社，1982年。收錄機(jī)原理及維修130例，北京出版社，1987年。盒式收錄機(jī)使用與維修，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1981年)。
上述3種裝置，雖然能實(shí)現(xiàn)變速，但也存有其下缺點(diǎn)1.齒輪變速傳動(dòng)裝置，如果需較大的變速量，必須多級(jí)變速才能實(shí)現(xiàn)。由于多級(jí)變速，使得整個(gè)裝置體積增大，傳動(dòng)復(fù)雜，即使一級(jí)變速，也占有兩個(gè)齒輪盤的面積。
2.拉線或皮帶輪變速傳動(dòng)裝置，由于拉線或皮帶本身具有彈性，調(diào)諧后存在回彈現(xiàn)象(如收、錄音機(jī)的拉線盤)，使調(diào)諧精度下降。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述各種方法的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種滾珠式同軸變速裝置，該裝置采用滾珠作傳動(dòng)煤介，傳動(dòng)變速比大，可實(shí)現(xiàn)同軸變速并且變速精度高，無(wú)回差，體積小，加工簡(jiǎn)單，操作方便。
滾珠式同軸變速裝置由旋扭、軸、滾珠、支架、套盤組成，各部份可由金屬、塑料、電木加工而成。
旋扭為一長(zhǎng)型圓柱體，在它的一端外切有一半徑為γ的圓柱，其值由滾珠的半徑?jīng)Q定，軸心到槽底的距離為R1，此槽與滾珠接觸。旋扭的主要作用是當(dāng)旋轉(zhuǎn)旋扭時(shí)，旋扭帶動(dòng)滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)。
軸為一圓柱筒，旋扭帶有圓槽的一端插入其一端的內(nèi)孔，園柱筒的內(nèi)徑與旋扭外徑為間隙配合。在軸的該端鉆有數(shù)孔，孔的個(gè)數(shù)由滾珠的半徑和軸的半徑?jīng)Q定，孔的內(nèi)徑由滾珠的半徑(r)決定，軸的主要作用是將滾珠裝(間隙配合)在孔中，滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)軸使軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在軸另一端的側(cè)端鉆有一小孔，小孔的內(nèi)徑加工有螺紋，裝有一螺釘，該端的主要作用是將需變速裝置的旋扭插入軸的該端，用螺釘固定。當(dāng)旋轉(zhuǎn)旋扭時(shí)，旋扭的轉(zhuǎn)速就通過(guò)滾珠與軸的變速轉(zhuǎn)動(dòng)，改變?yōu)榱硪晦D(zhuǎn)速。
滾珠裝在軸的孔中，其半徑為r。它的主要作用是完成了該裝置的變速(自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))和確定了旋扭與軸之間的聯(lián)接。當(dāng)旋扭旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)滾珠運(yùn)動(dòng)(自轉(zhuǎn)和繞軸心的公轉(zhuǎn))，滾珠的運(yùn)動(dòng)又帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，達(dá)到同軸變速的目的。支架內(nèi)孔的一端與軸一端的外徑為間隙配合，將支架套在軸裝有滾珠的一端，支架內(nèi)孔的另一端切有一直徑為r的圓槽，圓槽的半徑與滾珠的半徑r相等，軸心到槽底的距離為R2。該圓槽與套盤內(nèi)孔的圓槽組合，并與滾珠接觸，確定了滾珠運(yùn)行軌道。支架的外徑上加工有螺紋，將其與套盤內(nèi)徑的螺紋旋緊，此時(shí)，使支架和套盤組合的圓槽與滾珠、滾珠與旋扭為較緊的配合。整個(gè)裝置的安裝通過(guò)支架固定。
套盤內(nèi)孔的一端與軸的外徑為間隙配合，另一端加工有螺紋，兩端之間切有一半徑為r的圓槽，軸心到圓槽底的半徑為R2，套盤圓槽通過(guò)螺紋與支架內(nèi)孔一端的圓槽組合，共同完成上述支架的作用。
本實(shí)用新型有如下特點(diǎn)1.可用很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，獲得較大的變速比。
2.減小變速裝置所占的體積，在實(shí)用上大有方便之處，如收、錄音機(jī)、儀器、儀表中需裝微調(diào)變速裝置的地方，只需在調(diào)諧電容器的軸上，套上這個(gè)同軸變速器，就可起到微調(diào)作用，大大縮小了體積。
3.該微調(diào)變速裝置所耗材料小，加工容易，成本低，操作方便簡(jiǎn)單，便于推廣。
4.傳動(dòng)精度高，該裝置無(wú)論從正、反兩個(gè)方向任意轉(zhuǎn)動(dòng)，都能精確的重疊在同一刻度上。
以下結(jié)合附


圖1到附圖4所表示的實(shí)施例(該實(shí)施例中軸上裝有4個(gè)滾珠)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
附
圖1是裝置的正視圖。其中1－旋扭，2－軸，3－支架，4－套盤，5－滾珠。
附圖2是裝置的仰視圖。1－旋扭，2－軸，3－支架，4－套盤，5－滾珠。
附圖3(A.B)是裝置中旋扭和軸的正視圖。1－旋扭，2－軸。
附圖4(A.B)是裝置中支架和套盤的正視圖。3－支架，4－套盤。
旋扭與軸同軸心套住，用4個(gè)滾珠裝在軸的4個(gè)孔中，將支架、套盤套在軸有滾珠的一端并將套盤與支架上的螺紋相互旋緊，使?jié)L珠與旋扭的圓槽為外切，與支架、套盤組成的圓槽為內(nèi)切。滾珠與旋扭的圓槽、支架和套盤組成的圓槽為較緊配合(以不打滑為目標(biāo))，滾珠與軸的孔為間隙配合。轉(zhuǎn)動(dòng)旋扭，則滾珠發(fā)生滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)(即滾珠的自轉(zhuǎn)與繞著軸心公轉(zhuǎn)的合成運(yùn)動(dòng))，滾珠的運(yùn)動(dòng)又帶動(dòng)了軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，軸的轉(zhuǎn)速(與旋扭轉(zhuǎn)速相比較)已改變?yōu)榱硪粩?shù)值，實(shí)現(xiàn)了同軸變速的目的。
軸心到旋扭圓槽底部的半徑為R1，軸心到支架圓槽底部(也就是軸心到套盤圓槽底部)的半徑為R2，滾珠與旋扭的圓槽外切于A點(diǎn)，與支架、套盤組成的圓槽內(nèi)切于B點(diǎn)，旋扭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就帶動(dòng)滾珠滾動(dòng)前進(jìn)，滾珠前進(jìn)又帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾珠自轉(zhuǎn)半周時(shí)，A點(diǎn)前進(jìn)了πr的路程，B點(diǎn)也前進(jìn)了πr的路程，所用時(shí)間相同，設(shè)為t，則VA、VB的速度分別為VA＝πr／t，VB＝πr／t，即A、B兩點(diǎn)的線速度相等，又設(shè)旋扭的角速度為ω1，軸的角速度為ω2，則它們與VA、VB的關(guān)系分別為VA＝ω1R1，VB＝ω2R2，因?yàn)閂A＝VB則ω1R1＝ω2R2，所以ω1／ω2＝R2／R1，角速度即代表轉(zhuǎn)速，上式表示轉(zhuǎn)速的變速比，完全由R1、R2確定。由于有多個(gè)滾珠分別裝在軸的每個(gè)孔中，并且與旋扭的圓槽、支架和套盤組成的圓槽為較緊的配合，滾珠在其中只能作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)滑動(dòng)。
如需更大的變速比，可將后一級(jí)的旋扭套入并固定在前一級(jí)的軸中，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)變速由此類推，可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)、四級(jí)……多級(jí)變速?？偟淖兯俦葹槊考?jí)的變速比的乘積，例如若每一級(jí)的變速比為6，則二級(jí)變速比為6×6＝36，可以使轉(zhuǎn)速減至很慢的程度。
權(quán)利要求1.一種滾珠式同軸變速裝置，特別適用于儀器、儀表、電器、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中，其特征在于a.滾珠式同軸變速裝置由旋扭[1]、軸[2]、滾珠[5]、支架[3]、套盤[4]組成，b.在旋扭[1]的一端加工有一圓槽，c.在軸[2](插入旋扭的一端)鉆有數(shù)孔，孔中裝(間隙配合)有滾珠[5]，d.支架[3]圓槽與套盤[4]圓槽組合成圓槽，并固定滾珠[5]的運(yùn)行軌道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于a.支架［3］與套盤［4］組合的圓槽與滾珠［5］接觸。b.旋扭［1］的圓槽與滾珠［5］接觸。c.被控器件的旋柄插入軸［2］(沒有嵌滾珠的一端)的孔內(nèi)，由螺釘固定。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種滾珠式同軸變速裝置，它特別適用于儀器、儀表、電器、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中。本裝置由旋扭、軸、滾珠、支架、套盤組成。其特征在于采用滾珠作傳動(dòng)媒介，可實(shí)現(xiàn)同軸變速，結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，體積小，可用很簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，獲得較大的變速比，變速精度高，并且成本低廉，加工容易，操作方便，便于推廣。
文檔編號(hào)F16H13/00GK2090457SQ9120440
公開日1991年12月11日 申請(qǐng)日期1991年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月22日
發(fā)明者張銘深, 陳則圣 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢波譜公司