專利名稱：分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種節(jié)省能源動(dòng)力或人力的作園周運(yùn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)方法，即分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法。
迄今為止，所見到的各種齒輪傳動(dòng)方法，基本上如同《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第三版·第三卷(1993年12月版，化學(xué)工業(yè)出版社出版發(fā)行)所刊載的各類型齒輪傳動(dòng)裝置所采用的方法。與上述各類型齒輪傳動(dòng)方法不同的是，分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法是專為節(jié)省動(dòng)力而設(shè)置的。
發(fā)明分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法的目的是，在驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備、機(jī)動(dòng)運(yùn)載工具和交通工具運(yùn)轉(zhuǎn)(運(yùn)行)過程中，在不降低原有載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)(運(yùn)行)速度的情況下，達(dá)到降低動(dòng)力消耗的目的。在人力運(yùn)載工具和自行車等交通工具上，節(jié)省體力消耗，達(dá)到提高運(yùn)載能力或提高行駛速度的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，這種傳動(dòng)方法的速度傳動(dòng)比為一比一，是一種節(jié)省能源動(dòng)力和人力的齒輪傳動(dòng)方法。
分力式是指驅(qū)動(dòng)載荷作園周運(yùn)動(dòng)所需的園周力，是由動(dòng)力輸出裝置和固定在傳動(dòng)裝置殼體上的作為活動(dòng)支點(diǎn)的內(nèi)齒環(huán)或中心齒輪共同承擔(dān)的，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，這種傳動(dòng)方法是由轉(zhuǎn)換齒輪、承載齒輪、內(nèi)齒環(huán)或中心齒輪及其它傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)的。
分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法從傳動(dòng)方法和輸入輸出方法上區(qū)分有四種結(jié)構(gòu)形式，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如下(本說明書所有附圖均為說明工作原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方法的示意圖)1.內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)(

圖1)由輸入軸[1-1]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[1-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[1-6]、承載齒輪架[1-7]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接輸出軸[1-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及固定在傳動(dòng)裝置殼體上的內(nèi)齒環(huán)[1-4]共同組成。承載齒輪[1-6]內(nèi)與轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]的內(nèi)齒嚙合，外與內(nèi)齒環(huán)[1-4]的內(nèi)齒嚙合。
2.中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)(圖2)由輸入軸[2-1]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[2-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[2-6]、承載齒輪架[2-7]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接輸出軸[2-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及固定在傳動(dòng)裝置殼體環(huán)軸部位的中心齒輪[2-5]共同組成。承載齒輪[2-6]內(nèi)與中心齒輪[2-5]嚙合，外與轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]的內(nèi)齒嚙合。
3.雙向輸入內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)(圖3)
由雙向輸入軸[3-1]用鍵或銷釘聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[3-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[3-8]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[3-6]、承載齒輪架[3-7]聯(lián)接鏈傳動(dòng)齒盤[3-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及固定在傳動(dòng)裝置殼體上的內(nèi)齒環(huán)[3-4]共同組成。承載齒輪架[3-7]由滾動(dòng)軸承或滾珠與轉(zhuǎn)換齒輪架[3-2]作滾動(dòng)支承配合。齒輪嚙合關(guān)系和工作原理與內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)(圖1)相同。
4.雙向輸入中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)(圖4)由雙向輸入軸[4-1]用鍵或銷釘聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[4-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[4-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[4-6]、承載齒輪架[4-7]聯(lián)接鏈傳動(dòng)齒盤[4-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及固定在傳動(dòng)裝置殼體環(huán)軸部位的中心齒輪[4-5]共同組成。承載齒輪架[4-7]由滾動(dòng)軸承或滾珠與轉(zhuǎn)換齒輪架[4-2]作滾動(dòng)支承配合。齒輪嚙合關(guān)系和工作原理與中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)(圖2)相同。
轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]、[2-3]、[3-3]、[4-3]是分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)方法的主要轉(zhuǎn)換傳動(dòng)件。為帶滾動(dòng)軸承的內(nèi)齒輪。由滾動(dòng)軸承內(nèi)齒環(huán)、滾動(dòng)軸承外環(huán)和軸承滾動(dòng)體組成。外環(huán)與轉(zhuǎn)換齒輪架[1-2]、[2-2]、[3-2]、[4-2]作鑲嵌配合，也可作螺紋配合。轉(zhuǎn)換齒輪應(yīng)根據(jù)使用條件來確定滾動(dòng)體的類型和排數(shù)，也可以直接選用符合使用條件的滾動(dòng)軸承，在軸承內(nèi)環(huán)嵌入內(nèi)齒環(huán)組成轉(zhuǎn)換齒輪。在使用條件需要的情況下，轉(zhuǎn)換齒輪可以采用滑動(dòng)軸承。
承載齒輪[1-6]、[2-6]、[3-6]、[4-6]的滾動(dòng)軸承類型可根據(jù)需要選用。在使用條件需要的情況下，可以采用滑動(dòng)軸承，以壓力油潤滑。承載齒輪[1-6]、[2-6]、[3-6]、[4-6]為園柱齒輪。若加大省力效果，可以用大小園柱齒輪為一體的階梯齒輪(圖5)。
轉(zhuǎn)換齒輪架[1-2]、[2-2]、[3-2]、[4-2]上的轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]、[2-3]、[3-3]、[4-3]的個(gè)數(shù)為3，形成均載機(jī)構(gòu)。簡單機(jī)械可以小于3。若使用條件要求分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)裝置有較大的周轉(zhuǎn)半徑，轉(zhuǎn)換齒輪個(gè)數(shù)可以大于3，同時(shí)使承載齒輪架上的承載齒輪個(gè)數(shù)也隨之增減。
承載齒輪架[1-7]、[2-7]、[3-7]、[4-7]為雙壁式結(jié)構(gòu)，根據(jù)使用要求也可以是單壁式的。分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)的工作原理1.內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)原理(圖1)動(dòng)力經(jīng)轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]作用于承載齒輪[1-6]的內(nèi)側(cè)，總載荷分擔(dān)在承載齒輪[1-6]的中心軸上。在周轉(zhuǎn)過程中，形成了以承載齒輪[1-6]與內(nèi)齒環(huán)[1-4]的嚙合點(diǎn)為支點(diǎn)，以承載齒輪[1-6]的半徑為載荷力臂，以承載齒輪[1-6]的直徑為傳動(dòng)力臂的周轉(zhuǎn)杠桿作用過程。在轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]推動(dòng)承載齒輪[1-6]周轉(zhuǎn)的每一個(gè)瞬間過程，轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]的軸承內(nèi)齒環(huán)都同時(shí)沿作用力的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將推動(dòng)承載齒輪[1-6]的園周力的轉(zhuǎn)動(dòng)距離，轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]的軸承內(nèi)齒環(huán)自身轉(zhuǎn)動(dòng)的園周距離，同時(shí)又使內(nèi)齒環(huán)[1-4]成為承載齒輪[1-6]周轉(zhuǎn)的活動(dòng)支點(diǎn)。在連續(xù)周轉(zhuǎn)過程中，達(dá)到節(jié)省能源動(dòng)力或人力的目的。
2.中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)原理(圖2)動(dòng)力經(jīng)轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]作用于承載齒輪[2-6]的外側(cè)，總載荷分擔(dān)在承載齒輪[2-6]的中心軸上。在周轉(zhuǎn)過程中，形成了以承載齒輪[2-6]與中心齒輪[2-5]的嚙合點(diǎn)為支點(diǎn)，以承載齒輪[2-6]的半徑為載荷力臂，以承載齒輪[2-6]的直徑為傳動(dòng)力臂的周轉(zhuǎn)杠桿作用過程。在轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]推動(dòng)承載齒輪[2-6]周轉(zhuǎn)的每一個(gè)瞬間過程，轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]的軸承內(nèi)齒環(huán)都同時(shí)沿作用力的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將推動(dòng)承載齒輪[2-6]的園周力的轉(zhuǎn)動(dòng)距離，轉(zhuǎn)換成了轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]的軸承內(nèi)齒環(huán)自身轉(zhuǎn)動(dòng)的園周距離，同時(shí)使中心齒輪[2-5]成為承載齒輪[2-6]周轉(zhuǎn)的活動(dòng)支點(diǎn)。在連續(xù)周轉(zhuǎn)過程中，達(dá)到節(jié)省能源動(dòng)力或人力的目的。
從上述原理可以看出，適當(dāng)加大傳動(dòng)力臂長度或減少載荷力臂長度可以增大省力效果。
將分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)方法實(shí)施為分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)裝置的方式是1.形成單獨(dú)的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)裝置。在動(dòng)力輸出裝置和載荷裝置之間使用。2.與動(dòng)力輸出裝置或載荷裝置合為一體，成為節(jié)省動(dòng)力的聯(lián)合裝置。3.與齒輪變速裝置合為一體，使齒輪變速裝置具有節(jié)省動(dòng)力的作用。4.在人力運(yùn)載工具和交通工具上，與鏈傳動(dòng)齒盤合為一體，成為省力的腳踏傳動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
1.分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，速度傳動(dòng)比為一比一，是一種節(jié)省能源動(dòng)力或人力的做園周運(yùn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)方法。其特征在于分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法將驅(qū)動(dòng)載荷做園周運(yùn)動(dòng)所需的園周力，轉(zhuǎn)換為由動(dòng)力輸出裝置和固定在傳動(dòng)裝置殼體上的作為活動(dòng)支點(diǎn)的內(nèi)齒環(huán)或中心齒輪共同承擔(dān)。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，這種分力轉(zhuǎn)換方法是由轉(zhuǎn)換齒輪、承載齒輪、內(nèi)齒環(huán)或中心齒輪及其他傳動(dòng)件形成的周轉(zhuǎn)杠桿作用過程實(shí)現(xiàn)的。分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法有內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)( )、中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)和雙向輸入內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 雙向輸入中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)四種結(jié)構(gòu)形式。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于所說的內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為由輸入軸[1-1]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[1-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[1-6]、承載齒輪架[1-7]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接輸出軸[1-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及固定在傳動(dòng)裝置殼體上的內(nèi)齒環(huán)[1-4]共同組成。承載齒輪[1-6]內(nèi)與轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]的內(nèi)齒嚙合，外與內(nèi)齒環(huán)[1-4]的內(nèi)齒嚙合。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于所說的中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為由輸入軸[2-1]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[2-2]，帶動(dòng)特?fù)Q齒輪[2-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[2-6]、承載齒輪架[2-7]用鍵或聯(lián)軸器聯(lián)接輸出軸[2-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及固定在傳動(dòng)裝置殼體環(huán)軸部位的中心齒輪[2-5]共同組成。承載齒輪[2-6]內(nèi)與中心齒輪[2-5]嚙合，外與轉(zhuǎn)換齒輪[2-3]的內(nèi)齒嚙合。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于所說的雙向輸入內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為由雙向輸入軸[3-1]用鍵或銷釘聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[3-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[3-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[3-6]、承載齒輪架[3-7]聯(lián)接鍵傳動(dòng)齒盤[3-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)。以及固定在傳動(dòng)裝置殼體上的內(nèi)齒環(huán)[3-4]共同組成。承載齒輪架[3-7]由滾動(dòng)軸承或滾珠與轉(zhuǎn)換齒輪架[3-2]作滾動(dòng)支承配合。齒輪嚙合關(guān)系與內(nèi)齒環(huán)分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 相同。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于所說的雙向輸入中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為由雙向輸入軸[4-1]用鍵或銷釘聯(lián)接轉(zhuǎn)換齒輪架[4-2]，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換齒輪[4-3]組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和承載齒輪[4-6]、承載齒輪架[4-7]聯(lián)接鏈傳動(dòng)齒盤[4-8]組成的從動(dòng)機(jī)構(gòu)。以及固定在傳動(dòng)裝置殼體環(huán)軸部位的中心齒輪[4-5]共同組成。承載齒輪架[4-7]由滾動(dòng)軸承或滾珠與轉(zhuǎn)換齒輪架[4-2]作滾動(dòng)支承配合。齒轉(zhuǎn)嚙合關(guān)系與中心齒輪分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng) 相同。
6.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、4、5所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于所說的轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]、[2-3]、[3-3]、[4-3]是分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)方法的主要轉(zhuǎn)換傳動(dòng)件，為帶滾動(dòng)軸承的內(nèi)齒輪，由滾動(dòng)軸承內(nèi)齒環(huán)、滾動(dòng)軸承外環(huán)和軸承滾動(dòng)體組成。外環(huán)與轉(zhuǎn)換齒輪架[1-2]、[2-2]、[3-2]、[4-2]作鑲嵌配合，也可作螺紋配合。轉(zhuǎn)換齒輪應(yīng)根據(jù)使用條件來確定滾動(dòng)體的類型和排數(shù)，也可以直接選用符合使用條件的滾動(dòng)軸承，在軸承內(nèi)環(huán)嵌入內(nèi)齒環(huán)組成轉(zhuǎn)換齒輪。在使用條件需要的情況下，轉(zhuǎn)換齒輪可以采用滑動(dòng)軸承。
7.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、4、5所說的轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于承載齒輪[1-6]、[2-6]、[3-6]、[4-6]的滾動(dòng)軸承類型可根據(jù)需要選用。在使用條件需要的情況下，可以采用滑動(dòng)軸承，以壓力油潤滑。
8.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、4、5所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于承載齒輪[1-6]、[2-6]、[3-6]、[4-6]為園柱齒輪，若加大省力效果，可以用大小園柱齒輪為一體的階梯齒輪 。
9.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、4、5所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法。其特征在于轉(zhuǎn)換齒輪架[1-2]、[2-2]、[3-2]、[4-2]上的轉(zhuǎn)換齒輪[1-3]、[2-3]、[3-3]、[4-3]的個(gè)數(shù)為3，形成均載機(jī)構(gòu)。簡單機(jī)械可以小于3。若使用條件要求分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)裝置有較大的周轉(zhuǎn)半徑，轉(zhuǎn)換齒輪個(gè)數(shù)可以大于3，同時(shí)使承載齒輪架上的承載齒輪個(gè)數(shù)也隨之增減。
10.根據(jù)權(quán)力要求1、2、3、4、5所說的分力式轉(zhuǎn)換齒輪傳動(dòng)法，其特征在于承載齒輪架[1-7]、[2-7]、[3-7]、[4-7]為雙壁式結(jié)構(gòu)，根據(jù)使用要求也可以是單壁式的。
全文摘要
一種節(jié)省動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)法,速度傳動(dòng)比為一比一,用途是在驅(qū)動(dòng)載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),在不降低原有載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)速度的情況下,降低動(dòng)力消耗。特征是:驅(qū)動(dòng)載荷的圓周力,是由動(dòng)力輸出裝置和固定在殼體上的作為活動(dòng)支點(diǎn)的齒輪共同承擔(dān)的。原理以摘要附圖為例:在轉(zhuǎn)換齒輪(1－3)推動(dòng)承載齒輪(1－6)周轉(zhuǎn)的過程中,轉(zhuǎn)換齒輪(1－3)的軸承內(nèi)齒環(huán)都同時(shí)沿作用力的方向轉(zhuǎn)動(dòng),形成周轉(zhuǎn)杠桿作用過程,達(dá)到節(jié)省能源動(dòng)力或人力的目的。
文檔編號(hào)F16H49/00GK1261038SQ9711525
公開日2000年7月26日 申請(qǐng)日期1997年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月26日
發(fā)明者李鴻遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:李震先, 李鴻遠(yuǎn)