專利名稱：字盤秤的帶傳動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及衡器的一種傳動傳統(tǒng)二、背景技術凡有字盤的衡器，都要把秤重時的豎直運動轉(zhuǎn)變成字盤心軸的轉(zhuǎn)動。這個過程通常是由齒條與齒輪的傳動來完成。由于這種傳動摩擦力大，使得指針轉(zhuǎn)動不靈活，極大的影響了字盤秤的靈敏度和精確度。
針對這種情況所作的改進由來已久，但多局限于如何提高齒條、齒輪及相關零件的加工精度，優(yōu)選新的低摩材料和最合理的齒形，以及潤滑等方面。齒條齒輪為剛體，無論怎么改進都不可能使摩擦力有大幅度的減小。
那么能不能用其它形式的傳動來取代齒輪傳動呢？比如說帶傳動?，F(xiàn)有的衡器還沒有在字盤心軸上使用帶傳動的?，F(xiàn)有的帶傳動，要想摩擦力盡量的小，那么傳動帶就應當盡量的薄而柔軟，帶的預拉力則要盡量的小。但這樣會遇到諸多的問題。主要有1、這樣的傳動帶，其物理性能極不穩(wěn)定。帶長沒有一個定值，指針也就沒有一個確定的指示值。2、平帶傳動的彈性滑動，使指針的指示值逐漸偏離原有的位置。3、帶有一個預拉力，大了會使摩擦力加大，小了又要打滑。4、這種帶的抗拉、抗磨性差，容易出現(xiàn)疲勞損壞。由于這些問題的存在，現(xiàn)有的帶傳動不能用在衡器的字盤心軸上。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的，是要提供一種改進的帶傳動系統(tǒng)。它能有效的克服這些問題，從而取代齒輪傳動，大幅度減小字盤心軸的傳動摩擦，提高字盤秤的靈敏度和精確度。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的1、用極薄(厚度在0.02mm至0.5mm之間)的尼龍材料(如有比尼龍更柔韌的材料，當然更好)作傳動帶，使傳動摩擦大幅度減小。2、帶與軸之間采取獨特的結(jié)合方式，使得帶長的改變不會打亂指針原有的指示值。3、將帶的一頭固定在軸上，傳動時不需要摩擦力，這就不存在彈性滑動和因為預拉力小了而打滑的問題。4、也正由于這樣，帶的預拉力極小；再將帶的末端配上彈簧，以緩解沖擊；字盤心軸用立槽來支承，放寬其活動范圍。通過這些措施來減輕帶的負荷，這樣帶在工作時就不易損壞。
本實用新型由于采用極薄的尼龍材料作傳動帶，因而能大幅度的減小傳動摩擦，提高秤的靈敏度和精確度。這是齒輪傳動所未能達到的。帶的強度固然無法與齒輪相比，但因為它是柔性的，在傳動過程中產(chǎn)生的和它所承受的力，就比齒輪傳動要小得多。力的變化不大，沒有金屬碰撞的那種沖擊力，有利于維持穩(wěn)固的機械結(jié)構。在同等條件下，采用齒輪傳動指針轉(zhuǎn)一圈，而采用帶傳動指針可轉(zhuǎn)數(shù)圈。這使得字盤秤更易于辨認。該系統(tǒng)柔軟的傳動帶、緩沖彈簧、立槽式支承都具有減震作用。當字盤心軸變得十分靈活時，不會出現(xiàn)因指針震顫加劇而無法辨認的情況，因而可以應用在高靈敏度的手提式字盤秤上。
六
圖1、圖2為傳動過程示意圖。軸(12)的兩端，穿在矩形框架(1)的兩面?zhèn)缺谏稀Ｔ诮Y(jié)合處配有軸承(19)。軸(12)可自由轉(zhuǎn)動。傳動帶直接纏繞在軸上，共4根?？坷锩娴膬筛鶐?7)，相交成一個角，其頂點粘結(jié)固定在軸(12)的中間。在軸(12)上纏繞一圈后伸向軸(12)的上方，并分別粘結(jié)在聯(lián)結(jié)板(4)下緣的兩端。聯(lián)結(jié)板(4)上緣的兩端，由兩個彈簧(3)鉤著，彈簧(3)的另一頭鉤掛在矩形框架(1)的頂部?？客饷娴膬筛鶐?11)，亦相交成一個角。它們的一頭分別粘結(jié)固定在軸(12)的兩端。然后沿著與帶(7)相反的方向在軸(12)上纏繞數(shù)圈后，相互粘結(jié)于軸(12)的下方，并同時粘結(jié)上一根鋼絲(14)。它的下端鉤掛著盤子(21)，上端鉤掛在聯(lián)結(jié)板(4)下緣的中間。鋼絲是用來負重的，而帶剛好繃直，不承受重力。這時，整個模型的各部份處在相互平衡的狀態(tài)。
向盤子(21)中放入重物(20)，便出現(xiàn)圖2的傳動過程重力驅(qū)使盤子(21)連同除軸(12)以外的其它部份一齊下沉。帶(11)拉著軸(12)開始轉(zhuǎn)動。這時，纏在軸(12)上的帶(11)逐一放開。而帶(7)則收攏，逐一纏繞于軸(12)上。這兩個相反的收放過程同步進行。取出重物(20)，彈簧(3)往回拉，模型進行相反的過程，又回到圖1的情形。如此周而復始軸(12)，便來回轉(zhuǎn)動。
顯而易見，由于帶(7)和(11)的一頭都固定在軸(12)上，傳動時不需要摩擦力，也就不存在彈性滑動和因為預拉力小了而打滑的情況。帶的預拉力極小(剛好繃直即可)，而且是恒定的(鋼絲限定了帶的上下末端間的距離)，這樣，帶的負荷及傳動時的摩擦力，就比現(xiàn)有的帶傳動要小得多。
七、實施例下面以掛式(或手提式)字盤彈簧秤為例，詳細說明依據(jù)本實用新型提出的傳動系統(tǒng)，應用在字盤秤上的具體結(jié)構。
圖3是采用帶傳動的掛式(或手提式)字盤彈簧秤的內(nèi)部結(jié)構示意圖。在框架(1)的頂部，用螺拴固定著掛(提)圈(10)。用來負重的兩個彈簧(2)固定在它的兩旁。鉤著框架(1)底部的兩個彈簧(16)，通過與丁字板(15)的鉤掛聯(lián)結(jié)將兩個負重彈簧(2)向下拉緊。丁字板(15)的下端有掛鉤(18)，是用來掛秤盤的。這部份與一般的秤沒有什么不同。秤重時，丁字板(15)隨重力作豎直方向的運動。將這種運動轉(zhuǎn)變成字盤心軸的轉(zhuǎn)動，由傳動部份來完成。
秤的傳動部份，處在秤的中心。字盤心軸(12)的兩端，放置在兩個立槽(6)中。在軸(12)上，按照圖1所示的方式纏繞著帶(7)和帶(11)。伸向上方的兩根帶(7)，由兩個彈簧(5)鉤著，彈簧(5)的另一頭分別鉤掛在聯(lián)結(jié)板(4)下緣的兩端。聯(lián)結(jié)板(4)上緣的兩端由兩個彈簧(3)鉤著，彈簧(3)的另一頭分別鉤掛在框架(1)頂部的前后。伸向下方的兩根帶(9)，其末端相互粘結(jié)在一起，在粘結(jié)處由彈簧(13)鉤著，彈簧(13)的另一頭鉤在丁字板(15)上緣的中間。在聯(lián)結(jié)板(4)下緣的中間與丁字板(15)上緣的兩端，由鋼絲(14)鉤掛聯(lián)結(jié)。
這部份的總體結(jié)構，和前面的圖1、圖2基本一樣。所不同的是框架繞著豎直方向的中軸線轉(zhuǎn)了90°。由于有負重彈簧(2)來負重，這部份就只用來傳動。彈簧(3)的大小與秤的荷載無關。它只用來維持這部份各部件之間的位置，并引導聯(lián)結(jié)板(4)的運動，使其運動軌跡固定不變。至于每根帶末端的彈簧，那是為了緩解沖擊，使帶免受損壞。鋼絲(14)呈三角形，一是為了避開心軸(12)，二是為了保持結(jié)構的穩(wěn)定性。用立槽(6)作心軸(12)的支承，可以放寬軸(12)的活動范圍。工作時，受負重和卸重的沖擊，軸(12)在立槽中下上翻滾，不斷消耗自身的動能，從而減小施加給帶的負荷。
這部份的工作過程，可參看前面的模型部份，就不再重復了。
這里有幾點需要說明1、帶(7)和帶(11)之間在傳動過程中最好不要相互接觸，因為那樣會增加一個不必要的摩擦。為了相互避開，一是靜止時就隔開，二是帶(7)的夾角不大于帶(11)的夾角。最好是兩夾角相等，這樣4根帶的受力情況就比較接近。2、相交的兩根帶，其夾角最好在30°至90°之間。超出這個范圍，其穩(wěn)定性會變差。3、4根帶等長。4、指針(8)最好采用碳素材料來制作，盡量減輕質(zhì)量，以減輕施加給帶的負荷，其它部件沒有特殊要求，可參照一般的字盤秤。5、軸的直徑可在1mm到4mm之間。6、帶的寬比上軸的直徑，其比值可在0.5到4之間。
前面說過，帶長的改變不會打亂字盤指針原有的指示值。這一點從圖(3)中可以看到。4根帶是等長的，在同樣的條件下如果帶長改變了，其改變的程度也應該是一樣的?，F(xiàn)在假設我們將帶(7)和帶(11)同時增長或縮短相同的縮一截，那會出現(xiàn)什么情況呢？顯然只是彈簧(5)與(13)同時收緊或放松相同的一截，心軸(12)并不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，指針(8)還是指在字盤(9)原來的地方。這里需要說明的是，4根帶等長不是絕對的。因為帶長改變的程度實際上受帶長、帶寬、帶厚、彈簧、溫度、濕度等多種因素的制約。比如說，將長一點的帶適當?shù)募訉捯稽c，在受同樣拉力時其拉長程度可以不變。設計時要綜合考慮，相互協(xié)調(diào)，達到4根帶變化程度相同的目的。
采用這種傳動系統(tǒng)，指針可轉(zhuǎn)數(shù)圈。為了便于使用，可在字盤顯示的同時，配以立式刻度顯示。從圖形中可以看到固定在丁字板(15)上的橫向指針(17)，指示出圈數(shù)。這里不難看出，指針(8)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)與帶(11)在軸(12)上纏繞的圈數(shù)是一致的。設計時，可根據(jù)需要來確定帶(11)纏繞的圈數(shù)。
該系統(tǒng)可應用在一切機械衡器上。在采用該系統(tǒng)的衡器中彈簧(3)的上端可選擇固定不動而又便于安裝的部位與其聯(lián)接，鋼絲(14)和彈簧(13)的下端可選擇作豎直運動而又便于安裝的部位與其聯(lián)接。
權利要求1.用在衡器的字盤上，將豎直運動轉(zhuǎn)變成心軸轉(zhuǎn)動的帶傳動系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)有4根傳動帶(7)、(11)，靠里面的兩根帶(7)相交成一個角，其頂點粘結(jié)固定在心軸(12)的中間，在軸(12)上纏繞一圈后伸向軸(12)的上方，其末端由兩個彈簧(5)鉤著，彈簧(5)的另一頭分別鉤掛在聯(lián)結(jié)板(4)下緣的兩端，聯(lián)結(jié)板(4)上緣的兩端由兩個彈簧(3)鉤著，彈簧(3)的另一頭分別鉤掛在框架(1)頂部的前后，靠外面的兩根帶(11)，亦相交成一個角，它們的一頭分別粘結(jié)固定在心軸(12)的兩端，然后沿著與帶(7)相反的方向在軸(12)上纏繞數(shù)圈后，其末端相互粘結(jié)于軸(12)的下方，其粘結(jié)處由彈簧(13)鉤著，彈簧(13)的另一頭鉤在丁字板(15)上緣的中間，聯(lián)結(jié)板(4)下緣的中間與丁字板(15)上緣的兩端，由鋼絲(14)鉤掛聯(lián)結(jié)。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是當聯(lián)結(jié)板(4)隨丁字板(15)作豎直運動時，與其相聯(lián)的帶(7)、(11)拉著心軸(12)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是帶(11)在心軸(12)上纏繞的圈數(shù)，同要求指針轉(zhuǎn)動的圈數(shù)相一致。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是相交的兩根帶，其夾角在30°至90°之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是傳動帶(7)、(11)的厚度在0.02mm至0.5mm之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是心軸(12)的直徑可在0.5mm至5mm之間。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是帶的寬與軸的直徑之比，其比值可在0.5至5之間。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)可應用在一切機械衡器上，在采用該系統(tǒng)的衡器中，彈簧(3)的上端可選擇固定不動而又便于安裝的部位與其聯(lián)結(jié)，鋼絲(14)的下端和彈簧(13)的下端，可選擇作豎直運動而又便于安裝的部位與其聯(lián)結(jié)。
專利摘要一種字盤秤的帶傳動系統(tǒng)，用來取代字盤心軸的齒條——齒輪傳動。該系統(tǒng)有4根傳動帶，它們的一頭都固定在心軸(12)上，然后互為反向纏繞在軸上，另一頭分別在軸的上、下方與聯(lián)結(jié)板(4)、丁字板(15)聯(lián)結(jié)。當聯(lián)結(jié)板、丁字板作豎直運動時，帶拉著軸轉(zhuǎn)動。此傳動不需要摩擦力；帶的負荷極小，不易損壞；且?guī)чL的改變不影響指針的指示值，因而可采用極薄的尼龍材料作傳動帶，大幅度的減小傳動摩擦，提高秤的靈敏度和精確度。指針可轉(zhuǎn)動數(shù)圈，易于辨認。用在手提式字盤秤上，對指針有減震作用。
文檔編號G01G23/18GK2524229SQ0123369
公開日2002年12月4日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權日2001年8月13日
發(fā)明者饒弘劍 申請人:饒弘劍