CN112696472B - 一种具有环形凹槽的传动带张紧装置及带传动系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种具有环形凹槽的传动带张紧装置，其与带传动系统的传动带接触，以改变传动带的张力，传动带上固定设置有滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，张紧装置包括：轴承、张紧轮本体，张紧轮本体的侧面设置有容纳滚珠通过的环形凹槽；张紧轮本体的端面设置有气垫发生装置，在传动带传动过程中，传动带以及滚珠与张紧轮本体之间的摩擦作用会带动张紧轮本体发生转动，气垫发生装置随着张紧轮本体的转动而转动，从而带动气流朝向张紧轮本体所在的方向运动，气流穿过第一通道进行张紧轮本体的环形凹槽内，在环形凹槽内形成一气垫层，从而降低滚珠与环形凹槽之间的摩擦力，从而使滚珠的转动更加顺畅，保证了带传动系统的传动效率。

Description

一种具有环形凹槽的传动带张紧装置及带传动系统

技术领域

本申请涉及一种传动带传动系统领域，尤其涉及一种具有环形凹槽的传动带张紧装置，其中所述传动带张紧装置用于改变传动带的张力。

背景技术

广义的机械传动指的是利用机械方式来传递动力和运动的传动形式，其在现代机械工程中应用极其广泛，最为常见的机械传动包括有齿轮传动、带传动、链传动等等；对于带传动系统，其基本组成形式为传动带及带轮（通常包括主动带轮和从动带轮），具体是借助传动带来实现旋转运动的传递，例如，车辆的发动机、减速器、跑步机、数控车床的主轴箱等，通常都包括有上述带传动系统。

近年来，针对带传动系统中容易出现打滑、主动带轮和从动带轮容易在正反转过程中出现回差等影响带传动精度的问题，现有技术中出现了多种形式的基于“带轮—滚珠—传动带”的传动系统，具体的，有在带轮的外表面设置凸出的滚珠，传动带的内表面具有用于与带轮上的滚珠贴合的凹部的带传动机构；也有与之相反，在传动带上固定设置滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，带轮外表面对应位置设置与滚珠位置相贴合的凹部的带传动机构；甚至还出现了滚珠与传动带是分离设置，且滚珠是倾斜贴合于传动带的内表面的带传动机构；实践证明，通过在带轮和传动带之间的接触面设置滚珠，确实能够使得带轮与传动带之间的同步性大大优化，不容易出现打滑现象，同时，由于在传动带或带轮上设置有与滚珠贴合的凹部，也能保证主动带轮和从动带轮在正反转过程中无回差。

而另一方面，针对上述基于“带轮—滚珠—传动带”的带传动系统，为了使得带传动系统保持良好稳定的工作状态，同样需要传动带在工作时保持一定的张紧力，而由于滚珠的存在，普通的张紧轮难以实现理想的传动带张力调节效果，即使在特定场合下，可以把张紧轮设计成外表面为凹槽结构以匹配传动带上的滚珠，实践时发现由于传动带的运动方向与滚珠的转动方向相垂直，滚珠与张紧轮的凹槽结构之间容易产生干涉，从而增大滚珠与张紧轮之间的摩擦，这不仅会增加对滚珠的磨损，还会反过来影响带传动系统正常的带传动效率；因此，现有技术中往往采用提前调整传动带使其保持一定的张紧度，再将其安装到相应带轮上的方式，然而这种方式显然无法对传动带的张紧力进行灵活地调节，如何对现有较为成熟的通过张紧轮来灵活调节传动带张力的方式进行改进，克服张紧轮与滚珠之间的干涉和摩擦问题，从而既能为带传动系统提供方便的传动带张力调节，又能保证带传动系统的传动效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请针对采用滚珠传动带的带传动系统，即在传动带上固定设置滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，带轮外表面对应位置设置与滚珠位置相贴合的凹部的带传动系统，提供了一种具有环形凹槽的传动带张紧装置，其与带传动系统的传动带接触，以改变传动带的张力，所述传动带上固定设置有滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，其特征在于，该传动带张紧装置包括：

轴承、以及在轴承的外圈表面注塑成型的张紧轮本体，所述张紧轮本体的侧面设置有容纳滚珠通过的环形凹槽；

所述张紧轮本体在所述环形凹槽两侧分别形成接触部，用于与传动带接触并改变传动带的张力；

所述张紧轮本体的端面设置有气垫发生装置，所述气垫发生装置包括与张紧轮本体连接的盖部件，所述盖部件内设有第一腔体，所述第一腔体内设置有沿盖部件周向布置的叶片，所述叶片与盖部件连接，所述张紧轮本体内还设置有连通所述环形凹槽和第一腔体的第一通道，叶片转动时驱动气体涌入第一通道，气流经过第一通道后在环形凹槽内形成一气垫层，以减小滚珠与环形凹槽之间的摩擦。

优选地，所述第一通道内还安装有金属管道，所述张紧轮本体内设置有加热片，所述金属管道穿过所述加热片并与所述加热片连接，所述加热片对所述金属管道进行加热，加快金属管道内气流的流速。

优选地，所述盖部件的一端还设置有连接件，所述连接件包括与盖部件连接的套管以及插入套管内的连接杆；

所述套管包括套管本体以及设置于套管本体内的锁紧部，所述锁紧部包括锁紧环、支撑杆和弹性件，所述锁紧环与套管本体连接且所述锁紧环上开设有容纳支撑杆穿过的第一通孔，所述套管本体上开设有容纳支撑杆穿过的第二通孔，所述弹性件的一端与支撑杆连接，另一端与锁紧环连接，所述弹性件提供阻止支撑杆向套管本体外侧伸出的力，所述盖部件上设置有与套管连通的连接孔，所述张紧轮本体上设置有容纳套管插入的盲孔。

优选地，还包括张紧轮轴，所述张紧轮轴与张紧轮本体上的轴承内圈过盈配合。

优选地，所述盖部件的内侧缠绕有导线，且导线的两端分别与所述加热片连接，所述张紧轮轴上套接有磁铁，所述张紧轮本体在转动过程中，导线产生感应电流为所述加热片供电，使金属管道内气体膨胀，加快金属管道内气流的流速。

此外，本申请还进一步提供一种带传动系统，包括传动带，所述传动带上固定设置有滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，其特征在于，所述带传动系统包括如上所述的传动带张紧装置，所述传动带张紧装置用于改变所述传动带的张力。

本申请的有益效果是，本申请所提供的张紧轮，通过在张紧轮本体的端面设置气垫发生装置，在传动带传动过程中，传动带以及滚珠与张紧轮本体之间的摩擦作用会带动张紧轮本体发生转动，气垫发生装置随着张紧轮本体的转动而转动，从而带动气流朝向张紧轮本体所在的方向运动，气流穿过第一通道进行张紧轮本体的环形凹槽内，在环形凹槽内形成一气垫层，从而降低了滚珠与环形凹槽之间的摩擦力，解决了背景技术中记载的相应的技术问题，且上述气垫发生装置的应用，动力源完全来自于张紧轮本体的转动，不需要消耗额外的能量。

附图说明

图1为本申请实施例1中张紧轮本体的结构示意图；

图2为本申请实施例1中张紧轮本体沿轴向的剖视图；

图3为图2中A区域的放大示意图；

图4为本申请实施例1中张紧轮本体、盖部件、连接件的分解示意图；

图5为本申请实施例2中传动带张紧装置沿轴向的剖视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、 “上”、“下”、 “左”、 “右”、 “竖直”、“水平”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、 “第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供了一种具有环形凹槽的传动带张紧装置，该传动带上固定设置有滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，该张紧装置包括：

轴承1、以及在轴承1的外圈表面注塑成型的张紧轮本体2，该张紧轮本体2的侧面设置有容纳滚珠通过的环形凹槽21；

该张紧轮本体在该环形凹槽两侧分别形成接触部，用于与传动带接触并改变传动带的张力；

该张紧轮本体2的端面设置有气垫发生装置3，该气垫发生装置3包括与张紧轮本体2连接的盖部件31，该盖部件31内设有第一腔体32，该第一腔体32内设置有沿盖部件31周向布置的叶片33，该叶片33与盖部件31连接，该张紧轮本体2内设置有连通环形凹槽21和第一腔体32的第一通道23，叶片33转动时驱动气体涌入第一通道23。

在本实施例中，是以传动带的内表面设置有两排滚珠为例，具体实施时，可根据传动带的真实滚珠布置情况来决定张紧轮本体上的环形凹槽21数量，同时，张紧轮本体2的侧面指的是与传动带接触的表面，所设置的环形凹槽21直径与滚珠的直径相适配，由于滚珠分别从传动带的上下表面凸出，滚珠在传动带下表面凸出的部分与环形凹槽21配合，环形凹槽21两侧的张紧轮本体2分别形成接触部22，通过接触部22与传动带本身进行接触；在环形凹槽21与接触部22的配合作用下对传动带和滚珠形成了良好的接触状态，保证了张紧轮的顺畅转动。

在本实施例中，为了进一步减小滚珠与张紧轮之间的摩擦，保证带传动系统的传动效率，本申请在张紧轮本体2的端面还设置有气垫发生装置3，气垫发生装置3为圆环装置，气垫发生装置3包括盖部件31，盖部件31可以是两端敞开的圆环状，也可以是带有端盖进行封闭的的半封闭状，当盖部件31设置为半封闭状时，需要在端盖上开设容纳空气进入的通气孔、以及容纳张紧轮轴4穿过的避让孔；在盖部件31内设置有第一腔体32，第一腔体32内设置有与盖部件31连接的叶片33，该叶片33沿盖部件31的周向均匀的布置。当传动带运动时，张紧轮本体2在传动带摩擦力的作用下发生转动，张紧轮本体2转动时，气垫发生装置3随之转动，使第一腔体32内产生朝向张紧轮本体2所在方向流动的气流，由于张紧轮本体2在发生转动，在离心力的作用下，气流经过第一通道23后在环形凹槽21内形成气垫，进一步减小滚珠与张紧轮之间的摩擦。在本实施例中，气流是由于气垫发生装置3随着张紧轮本体2的转动而转动所产生的，不需要增加额外的动力装置、不需要消耗额外的能量，起到相辅相成的作用。

具体来说，该第一通道23的直径由靠近气垫发生装置3的一端至靠近环形凹槽21的一端减小。

作为优选的，如图2所示，还可以在该第一通道23内安装金属管道，该张紧轮本体2内设置有加热片24，该金属管道穿过该加热片24并与该加热片24连接。通过在张紧轮本体2设置加热片24对第一通道23内的金属管道进行加热，增大金属管道内气流的流速，从而增加气垫的效果，进一步减小滚珠与张紧轮之间的摩擦。

如图3和图4所示，在本实施例中，该盖部件31的一端设置有连接件34；该连接件34包括与盖部件31连接的套管342、以及插入套管342内的连接杆341，该套管342包括套管本体、以及设置于套管本体内的锁紧部；该锁紧部包括锁紧环343、支撑杆344和弹性件345，该锁紧环343与套管本体连接且该锁紧环343上开设有容纳支撑杆344穿过的第一通孔，该套管本体上开设有容纳支撑杆344穿过的第二通孔，该弹性件345的一端与支撑杆344连接，另一端与锁紧环343连接，该弹性件345提供阻止支撑杆344向套管本体外侧伸出的力；该盖部件31上设置有与套管342连通的连接孔，该张紧轮本体2上设置有容纳套管342插入的盲孔25。

在本实施例中安装气垫发生装置3时，将套管342插入张紧轮本体2端面上设置的盲孔25内，然后将连接杆341插入盖部件31连接孔以及套管342内，通过连接杆341挤压支撑杆344，使支撑杆344沿第一通孔、第二通孔向外侧伸出，从而与盲孔25的内壁相抵，由于气垫发生装置3在张紧轮本体2转动时主要受到径向的作用力，通过上述结构即可保证气垫发生装置3与张紧轮本体2连接；抽出连接杆341后，支撑杆344在弹性件345的作用下恢复至套管342内部，因此上述结构也便于拆卸气垫发生装置3。为了更进一步的保证气垫发生装置3与张紧轮本体2之间连接的稳定性，该支撑柱的端面为具有多个凸起的粗糙面；该连接孔远离套管本体的一端设置有内螺纹，该连接杆341的一端设置有与内螺纹配合的外螺纹。

实施例2

本实施例提供了一种具有环形凹槽的传动带张紧装置，包括张紧轮轴4、以及实施例1中的张紧轮本体2；该张紧轮轴4与张紧轮本体2上的轴承1内圈过盈配合。

如图5所示，在本实施例中，该盖部件31的内侧缠绕有导线35，且导线35的两端分别与加热片24连接；该张紧轮轴4上套接有磁铁41，该张紧轮本体2在转动过程中，导线35产生感应电流为加热片24供电。

在传动带的运动过程中，气垫发生装置3随张紧轮本体2转动时，导线35做切割磁感线运动产生电流，电流通过加热片24后产生热量，从而对金属管道进行加热，使管道内气体膨胀，增大气流的流速，进一步加强气垫的效果，减小滚珠与张紧轮本体2之间的摩擦，使滚珠的转动更加顺畅，从而保证了带传动系统的传动效率。

本申请的传动带张紧装置在使用时，可以将张紧轮轴安装在传动系统的适当位置处，以便调节张紧轮与传动带之间的初始张紧度，张紧装置的具体安装固定方法、位置，本领域技术人员可以借鉴现有技术的记载，采用较为成熟、普遍的方式得以实现，不包含在本申请所要请求的保护范围之内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有环形凹槽的传动带张紧装置，其与带传动系统的传动带接触，以改变传动带的张力，所述传动带上固定设置有滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，其特征在于，所述传动带张紧装置包括：

轴承、以及在轴承的外圈表面注塑成型的张紧轮本体，所述张紧轮本体的侧面设置有容纳滚珠通过的环形凹槽；

所述张紧轮本体在所述环形凹槽两侧分别形成接触部，用于与传动带接触并改变传动带的张力；

所述张紧轮本体的端面设置有气垫发生装置，所述气垫发生装置包括与张紧轮本体连接的盖部件，所述盖部件内设有第一腔体，所述第一腔体内设置有沿盖部件周向布置的叶片，所述叶片与盖部件连接，所述张紧轮本体内还设置有连通所述环形凹槽和第一腔体的第一通道，叶片转动时驱动气体涌入第一通道，气流经过第一通道后在环形凹槽内形成一气垫层，以减小滚珠与环形凹槽之间的摩擦；

所述第一通道内还安装有金属管道，所述张紧轮本体内设置有加热片，所述金属管道穿过所述加热片并与所述加热片连接，所述加热片对所述金属管道进行加热，加快金属管道内气流的流速。

2.根据权利要求1所述的传动带张紧装置，其特征在于，所述盖部件的一端还设置有连接件，所述连接件包括与盖部件连接的套管以及插入套管内的连接杆；

所述套管包括套管本体以及设置于套管本体内的锁紧部，所述锁紧部包括锁紧环、支撑杆和弹性件，所述锁紧环与套管本体连接且所述锁紧环上开设有容纳支撑杆穿过的第一通孔，所述套管本体上开设有容纳支撑杆穿过的第二通孔，所述弹性件的一端与支撑杆连接，另一端与锁紧环连接，所述弹性件提供阻止支撑杆向套管本体外侧伸出的力，所述盖部件上设置有与套管连通的连接孔，所述张紧轮本体上设置有容纳套管插入的盲孔。

3.根据权利要求1所述的传动带张紧装置，其特征在于，还包括张紧轮轴，所述张紧轮轴与张紧轮本体上的轴承内圈过盈配合。

4.根据权利要求3所述的传动带张紧装置，其特征在于，所述盖部件的内侧缠绕有导线，且导线的两端分别与所述加热片连接，所述张紧轮轴上套接有磁铁，所述张紧轮本体在转动过程中，导线产生感应电流为所述加热片供电，使金属管道内气体膨胀，加快金属管道内气流的流速。

5.一种带传动系统，包括传动带，所述传动带上固定设置有滚珠，使得滚珠分别从传动带的上下表面凸出，其特征在于，所述带传动系统包括如权利要求1-4任一项所述的传动带张紧装置。

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