CN2839738Y - 机械传动装置 - Google Patents

Abstract

一种机械传动装置，包括：输出或输入旋转运动的传动轴(1)、输出或输入直线运动的动滑轮(6)、位于动滑轮(6)两侧的第一辅助滑轮(41)和第二辅助滑轮(42)，以及传递滑轮间作用力的传动带(3)；所述传动轴(1)与单向作用的离合器(2)固定连接，并设有复位机构。所述第一辅助滑轮(41)和第二辅助滑轮(42)可以分别沿第一轨道(91)和第二轨道(92)作相向或相离的移动。所述传动带(3)的一端缠绕在所述离合器(2)上，再依顺序绕经所述第一辅助滑轮(41)、动滑轮(6)、第二辅助滑轮(42)，另一端固定在端点(8)。本实用新型装置能完成往返直线运动和旋转运动的相互转换，并可通过改变辅助滑轮的位置来实现无级变速，具有结构简单，低成本等优点。

Description

机械传动装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械传动装置，尤其涉及一种将直线往返运动转变为连续的旋转运动或将旋转运动转变为直线往返运动的机械传动装置。本实用新型装置可用于自行车，电动车，摩托车，汽车，升降机等设备的传动机构上。

背景技术

现有将往返直线运动转变为旋转运动的传动装置，主要是曲轴加连杆结构。缺点是受力不均匀，有死点，活塞的行程短导致能量利用率低，活塞的受力方向变化加重对气缸的磨损，而且需要复杂的变速器和离合器。比较典型的应用是汽车发动机的传动装置。现有自行车传动也可以看成是这种结构的传动装置。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种利用滑轮、传动带、离合器，来实现动力传送的传动装置。

本实用新型为解决所述技术问题而采用如下的技术方案：

一种机械传动装置，包括输出或输入旋转运动的传动轴，输出或输入直线运动的动滑轮，位于动滑轮两侧的第一辅助滑轮和第二辅助滑轮，以及传递滑轮间作用力的传动带。所述传动轴与单向作用的离合器固定连接，并设有复位机构。所述第一辅助滑轮和第二辅助滑轮可以分别沿第一轨道和第二轨道作相向或相离的移动。所述传动带的一端固定并缠绕在所述离合器上，再依顺序绕经所述第一辅助滑轮、动滑轮、第二辅助滑轮，另一端固定在端点。

所述作用在离合器上的复位机构可以是复位弹簧，也可以是与所述传动装置联动的另一组传动装置，两组传动装置的传动带绕经各自的离合器后通过定滑轮相连。所述单向作用的离合器是棘轮或超越离合器，也可以是可控制的电磁离合器。所述第一轨道和第二轨道为直线轨道或曲线轨道，最好为椭圆轨道。因为辅助滑轮在椭圆轨道上移动，可保持传动带原有的张紧度。

与现有技术相比较，使用本实用新型技术方案的优点是：

1.具有结构简单，传动效率高，低成本的特点；

2.可以实现无级变速功能；

3.受力均匀，无死点；

4.活塞受力方向不变，活塞和气缸的接触均匀，磨损小；

5.活塞的行程可以适当加长，提高热功转换效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的传动原理示意图。

图2是本实用新型实施例的受力分析图。

图3是本实用新型应用在自行车上的传动原理示意图。

图4是本实用新型应用在两冲程工作缸机构上的传动原理示意图。

图5是本实用新型应用在四冲程工作缸机构上的传动原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的实施例。

本实用新型一种实施例的传动原理，如图1所示。

该种机械传动装置，包括输出或输入旋转运动的传动轴1、输出或输入直线运动的动滑轮6、连接动滑轮6圆心的施力器5、位于动滑轮6两侧的第一辅助滑轮41和第二辅助滑轮42，以及传递滑轮间作用力的传动带3。所述传动轴1与单向作用的离合器2固定连接，并设有复位机构。所述第一辅助滑轮41和第二辅助滑轮42分别固定在第一轨道91和第二轨道92上，并可沿各自的轨道作相向或相离的移动，彼此之间的距离可以调节。所述传动带3的一端固定，并缠绕在所述离合器2上，再依顺序绕经所述第一辅助滑轮41、动滑轮6、第二辅助滑轮42，另一端固定在端点8。当施力器5带动动滑轮6作直线运动时，通过传动带3的传递和离合器2的连接，带动传动轴1作旋转运动；当传动轴1作旋转运动时，通过离合器2的连接和传动带3的传递，在动滑轮6的圆心通过施力器5产生直线运动。

其工作原理是：由施力器5向动滑轮6提供直线运动的动力源，当施力器5作用在动滑轮6上，向箭头方向运动时，带动传动带3运动，经过辅助滑轮改变方向后，作用在离合器2上，带动旋转轴1转动。当施力器5停止做功时，离合器2和动滑轮6可在复位机构的作用下复位。由于离合器2的单向离合特性，传动轴1能保持原来的转动方向不变。复位机构的复位方式可以用复位弹簧，也可以用两组同样的传动装置组成联动机构，一组传动装置在做功的同时带动另一组传动装置复位。上述的传动过程构成一个运动周期。如果要将旋转运动转变为直线往返运动，则须选用可控制的离合器，如电磁离合器。

本实用新型实施例的受力分析如图2所示。

本实用新型的特点在于采用两个辅助滑轮和一个动滑轮6构成一个可变角度Y形受力结构。在图2中，F1为作用在动滑轮上的力的大小。F2和F3分别为经过动滑轮6两侧的传动带3所受的力的大小，角A和角B分别是动滑轮6两侧传动带3与施力器5的施力反方向的夹角。由于F2等于F3，假设角A等于角B，那么：

                  F2＝F1/(cosA×2)

由此可见，在F1恒定的情况下，F2的大小与角A相关，角A越小，F2越小；角A越大，F2越大。并且动滑轮6的直线运动的速度与传动轴1的转动速度之比，会随着角A的变化而变化。

由于辅助滑轮可以沿轨道移动而调节其位置，从而改变了传动带3的受力方向，使速度比得以改变，达到无极变速的目的。轨道可选择直线或曲线，曲线以椭圆曲线轨道为最佳，因为辅助滑轮在椭圆轨道上移动时可以保持传动带3张紧度不变。

图3为本实用新型两组同样的传动装置互为复位机构，应用在自行车上的传动原理，此时，传动轴1为自行车车轮的转轴，作用于动滑轮6的施力器5为脚踏，每组传动装置的传动带3绕经各自的离合器2后通过一定滑轮7相连，这样一侧脚踏往下运动带动传动轴1转动时，另一侧的传动装置就复位。

图4为本实用新型两组同样的传动装置互为复位机构，应用在两冲程工作缸机构上的传动原理。此时，作用于动滑轮6的施力器5为工作缸的活塞，两组传动装置的传动带3以不同方向绕经离合器2后通过定滑轮7相连，其工作原理同上。

图5为本实用新型两组同样的传动装置互为复位机构，应用在四冲程工作缸机构上的传动原理。此时，每侧的施力器5为两个相连并共同作用的四冲程气缸活塞。

关于离合器2，需要根据使用的场合不同选用不同的离合器。

如用于自行车，不需要倒转，可选用棘轮或超越离合器。用于汽车，则需要选用可控制的离合器2如电磁离合器。当做功一侧传动装置的离合器处于接合状态，复位一侧传动装置的离合器2处于分离状态时，传动轴1正转；当做功一侧传动装置的离合器2处于分离状态，复位一侧传动装置的离合器处于接合状态时，传动轴1反转。

通过控制离合器2的分离或接合状态，还可以实现逆向传动，即将传动轴1的转动转变为动滑轮6的往返直线运动。如汽车制动时可将传动轴1的转动转变为活塞的往返直线运动，起到制动的作用，同时可将动能转换为其它能量储存起来。

Claims (8)

1.一种机械传动装置，包括：输出或输入旋转运动的传动轴(1)，输出或输入直线运动的动滑轮(6)，位于动滑轮(6)两侧的第一辅助滑轮(41)和第二辅助滑轮(42)，以及传递滑轮间作用力的传动带(3)；其特征在于：所述传动轴(1)与单向作用的离合器(2)固定连接，并设有复位机构，所述第一辅助滑轮(41)和第二辅助滑轮(42)可以分别沿第一轨道(91)和第二轨道(92)作相向或相离的移动改变其在各自轨道上的位置，所述传动带(3)的一端固定并缠绕在所述离合器(2)上，再依顺序绕经所述第一辅助滑轮(41)、动滑轮(6)、第二辅助滑轮(42)，另一端固定在端点(8)。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征是：所述复位机构是复位弹簧。

3.根据权利要求1所述的传动装置，其特征是：所述复位机构是与所述传动装置联动的另一组传动装置，两组传动装置的传动带(3)绕经各自的离合器(2)后通过定滑轮(7)相连。

4.根据权利要求1所述的传动装置，其特征是：所述单向作用的离合器(2)是棘轮或超越离合器。

5.根据权利要求1所述的传动装置，其特征是：所述单向作用的离合器(2)是电磁离合器。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的传动装置，其特征是：所述第一轨道(91)和第二轨道(92)为直线轨道或曲线轨道。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的传动装置，其特征是：所述第一轨道(91)和第二轨道(92)为椭圆轨道。

8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的传动装置，其特征是：由施力器(5)向动滑轮(6)提供直线运动的动力源，该施力器(5)连接所述动滑轮(6)的圆心。

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