可自动调速的传动装置及其使用方法
【专利摘要】本发明涉及主要包括含有齿或摩擦件、连杆或杠杆、凸轮，或至少含这三种型式中的两种元件的传动装置领域，具体为一种可自动调速的传动装置及其使用方法。一种可自动调速的传动装置，包括驱动轴(1)和从动轴(2)，其特征是：还包括传动轮(3)、输出轴(4)和支架(6)，驱动传动面(12)和从动传动面(22)相对设置；支架(6)套设于从动轴(2)外，驱动轴(1)和从动轴(2)之间设有至少一对传动轮(3)，传动转盘(32)的外侧面分别滚动接触驱动传动面(12)和从动传动面(22)。一种可自动调速的传动装置的使用方法，其特征是：包括传动和调节。本发明结构简单，使用方便，可自动调速，适用范围广。
【专利说明】
可自动调速的传动装置及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及主要包括含有齿或摩擦件、连杆或杠杆、凸轮，或至少含这三种型式中的两种元件的传动装置领域，具体为一种可自动调速的传动装置及其使用方法。
【背景技术】
[0002]公开号为102056697A的中国专利于2011年05月11日公开了一种“圆锯”，包含一种现有技术的传动机构，该专利所披露的技术方案是，动力工具的变速机构具有相互平行配置的第I旋转轴与第2旋转轴以及传动比不同的第I齿轮系与第2齿轮系，所述第I齿轮系与第2齿轮系分别具有相互啮合且用于将第I旋转轴的扭矩传递给第2旋转轴的主动齿轮与从动齿轮，经由第I齿轮系的扭矩的传递路径定义为第I动力传递路径，经由第2齿轮系的扭矩的传递路径定义为第2动力传递路径，变速机构能够在所述第I动力传递路径与所述第2动力传递路径间进行传递路径的切换。由于采用两个齿轮系，因此该机构必然只能实现2种速度的切换效率较低，且零件数量多，成本高，加工困难，亦较难维修。
[0003]由此，需要涉及一种实用需求的无级变速系统来适应市场需求。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、适用范围广、可自动调速的无级变速系统，本发明公开了一种可自动调速的传动装置及其使用方法。
[0005]本发明通过如下技术方案达到发明目的:
[0006]—种可自动调速的传动装置，包括驱动轴和从动轴，驱动轴和从动轴这两者的中心轴线互相重合，其特征是:还包括传动轮、输出轴和支架，
[0007]驱动轴包括驱动轴体和驱动传动面，驱动轴体的前端垂直固定在驱动传动面的中心处，驱动轴体和驱动传动面这两者的中心轴线互相重合;从动轴包括从动轴体和从动传动面，从动轴体的后端垂直固定在从动传动面的中心处，从动轴体和从动传动面这两者的中心轴线互相重合;驱动传动面和从动传动面相对设置；
[0008]支架套设于从动轴外，驱动轴和从动轴之间设有至少一对传动轮，传动轮包括连杆和传动转盘，连杆的一端垂直固定在传动转盘的圆心处，连杆的另一端可转动地设于支架的内侧壁上，传动转盘的外侧面分别滚动接触驱动传动面和从动传动面；
[0009]驱动轴、从动轴和输出轴这三者的中心轴线互相重合，从动轴体的前端连接输出轴的后端。
[0010]所述的可自动调速的传动装置，其特征是:驱动传动面和从动传动面都是球冠面或圆柱面，驱动传动面和从动传动面以凹面相对。
[0011]所述的可自动调速的传动装置，其特征是:从动轴体的前端通过连接轴连接输出轴的后端，连接轴为法兰状，连接轴的法兰底盘为前端并设有锯齿形的咬合面，连接轴的法兰颈为后端并固定花键，从动轴体的如端和花键嗤合以连接连接轴的后端，输出轴的后端设有和咬合面互相匹配的连接面，连接轴的前端通过咬合面和连接面互相啮合以连接输出轴；
[0012]支架底面的中心处设有通孔，所述通孔上设有止挡部，连接轴套设于所述通孔内并可在所述通孔内转动，复位弹簧套设于从动轴体和连接轴法兰颈的外侧壁上，复位弹簧的两端分别抵住从动传动面和止挡部;轴承的内圈箍在连接轴的法兰颈上，轴承的外圈贴合在支架底面中心的通孔内壁上，轴承设于止挡部和连接轴的法兰底盘之间。
[0013]所述的可自动调速的传动装置，其特征是:设每一对传动轮中的两个传动轮分别为a#和b#，a#传动轮与驱动轴和从动轴的滚动接触点分别为al和a2，b#传动轮与驱动轴和从动轴的滚动接触点分别为bl和b2，al和bl之间的距离为主驱动直径Rl，a2和b2之间的距离为从驱动直径R2，R1/R2的比值为传动比R，Re [0.1，10]。
[0014]所述的可自动调速的传动装置，其特征是:驱动传动面和从动传动面这两者的曲率半径相同。
[0015]所述的可自动调速的传动装置，其特征是:每一对传动轮都以驱动轴的中心轴线为对称轴对称设置，所有传动轮都以驱动轴的中心轴线为中心轴平均设置。
[0016]本发明使用时，包括传动和调节:
[0017]传动时:驱动轴的后端连接动力系统，从动轴的前端连接负载，驱动轴绕驱动轴的中心轴线转动，驱动轴通过驱动传动面和传动转盘的滚动接触带动传动轮绕传动轮的中心轴线转动，传动转盘通过和从动传动面的滚动接触带动从动轴绕从动轴的中心轴线转动，从而实现将驱动轴输出的扭矩传递至从动轴；
[0018]调节时:当从动轴所带动的负载发生变化时，使连杆绕连杆和支架的转动连接点转动，从而改变主驱动直径Rl和从驱动直径R2，进而改变驱动轴和从动轴之间的传动比R，从而调节从动轴输出的扭矩。
[0019]本发明可以应用于切割类、钻类、砂光类和锯类等工具。
[0020]本发明通过设置传动轮的传动转盘分别与驱动轴及从动轴驱动配合，在传动转盘与驱动轴和从动轴的接触位置变化时，会改变输入直径与驱动直径的传动比，以变更输出状态，相对现有技术可实现一种自动调速的无级变速系统。
[0021]本发明的有益效果是:结构简单，使用方便，适用范围广，可自动调速。
【附图说明】
?0022]图1是本发明的剖视示意图；
[0023]图2是本发明使用时的剖视示意图；
[0024]图3是复位弹簧设于驱动轴一侧的本发明的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下通过具体实施例进一步说明本发明。
[0026]实施例1
[0027]—种可自动调速的传动装置，包括驱动轴1、从动轴2、传动轮3和支架6，如图1所示，具体结构是:
[0028]驱动轴I和从动轴2这两者的中心轴线互相重合;驱动轴I包括驱动轴体11和驱动传动面12，驱动轴体11的前端垂直固定在驱动传动面12的中心处，驱动轴体11和驱动传动面12这两者的中心轴线互相重合;从动轴2包括从动轴体21和从动传动面22，从动轴体21的后端垂直固定在从动传动面22的中心处，从动轴体21和从动传动面22这两者的中心轴线互相重合;驱动传动面12和从动传动面22相对设置；
[0029]支架6套设于从动轴2外，驱动轴I和从动轴2之间设有两对传动轮3，传动轮3包括连杆31和传动转盘32，连杆31的一端垂直固定在传动转盘32的圆心处，连杆31的另一端可转动地设于支架6的内侧壁上，传动转盘32的外侧面分别滚动接触驱动传动面12和从动传动面22。
[0030]驱动传动面12和从动传动面22可以选用球冠面或圆柱面，本实施例选用圆柱面，驱动传动面12和从动传动面22以凹面相对，驱动传动面12和从动传动面22这两者的曲率半径相同；
[0031]本实施例中:每一对传动轮3都以驱动轴I的中心轴线为对称轴对称设置，四个传动轮3都以驱动轴I的中心轴线为中心轴平均设置，以增加从动轴2的驱动力。
[0032]本实施例中:传动转盘32的外侧面和驱动传动面12之间、以及传动转盘32和从动传动面22之间的摩擦系数都不小于0.5。
[0033]本实施例应用于电动工具，所述电动工具以切割机为例，也可用于电钻、砂轮机或电锯等电动工具，如图2所示:所述电动工具包括外壳101和固定在外壳101内的动力系统102，
[0034]连接轴5为法兰状，连接轴5的法兰底盘为前端并设有锯齿形的咬合面51，连接轴5的法兰颈为后端并固定花键52，从动轴体21的前端和花键52啮合以连接连接轴5的后端，输出轴4的后端设有和咬合面51互相匹配的连接面41，连接轴5的前端通过咬合面51和连接面41互相啮合以连接输出轴4;
[0035]支架6底面的中心处设有通孔，所述通孔上设有止挡部61，连接轴5套设于所述通孔内并可在所述通孔内转动，复位弹簧7套设于从动轴体21和连接轴5法兰颈的外侧壁上，复位弹簧7的两端分别抵住从动传动面22和止挡部61;轴承8的内圈箍在连接轴5的法兰颈上，轴承8的外圈贴合在支架6底面中心的通孔内壁上，轴承8设于止挡部61和连接轴5的法兰底盘之间；
[0036]支架6设于外壳101内并可在外壳101内移动，动力系统102通过驱动轴I输出扭矩，输出轴4的前端连接切割刀具103。
[0037]使用时，如图1和图2所示:传动时:驱动轴I绕驱动轴I的中心轴线转动，驱动轴I通过驱动传动面12和传动转盘32的滚动接触带动传动轮3绕传动轮3的中心轴线转动，即图3中两个传动轮3分别按弧箭头α和弧箭头β所示的方向旋转，传动转盘32通过和从动传动面22的滚动接触带动从动轴2绕从动轴2的中心轴线转动，从而实现将驱动轴I输出的扭矩传递至从动轴2;调节时:设每一对传动轮3中的两个传动轮3分别为a#和b#，a#传动轮3与驱动轴I和从动轴2的滚动接触点分别为al和a2，b#传动轮3与驱动轴I和从动轴2的滚动接触点分别为bl和b2，al和bl之间的距离为主驱动直径Rl，a2和b2之间的距离为从驱动直径R2，R1/R2的比值为传动比R;当从动轴2所带动的负载发生变化时，使连杆31绕连杆31和支架6的转动连接点转动，从而改变主驱动直径Rl和从驱动直径R2，进而改变驱动轴I和从动轴2之间的传动比，从而调节从动轴2输出的扭矩。
[0038]进一步说明调节如下:当输出轴4负载发生变化，如负载变大时，如图3所示:连接轴5相对输出轴4以箭头B所示方向作轴向滑动，并驱动支架6带动连杆31同向移动，从而改变传动转盘32分别和驱动传动面12以及从动传动面22的滚动接触点，以变更输出状态，具体地说，在支架6和连杆31同步以箭头B所示方向移动时，连杆31绕连杆31和支架6内侧壁的转动连接点转动，使连杆31和支架6内侧壁之间的夹角A逐渐变小，以带动传动转盘32移动，同时减少了驱动直径Rl而增大了从动直径R2，降低了传动比R，从而降低转速而增大扭矩，增加切割刀具103的切削力;反之，若负载变小时，则会提高传动比，从而提高转速而减小扭矩，增加切割刀具103的切削速度;在调节扭矩的过程中复位弹簧7—直顶推支架6，使支架6恢复原位，保持切割刀具103的正常运转。
[0039]实施例2
[0040]—种可自动调速的传动装置，包括驱动轴1、从动轴2、传动轮3和支架6，如图3所示，具体结构和实施例1同。
[0041]本实施例应用于电动工具，所述电动工具以切割机为例，也可用于电钻、砂轮机或电锯等电动工具，如图3所示:所述电动工具包括外壳101和固定在外壳101内的动力系统102;从动轴2的前端设有锯齿形的咬合面23，输出轴4的后端设有和从动轴2咬合面互相匹配的连接面41，从动轴2的前端通过咬合面23和连接面41互相啮合以连接输出轴4;复位弹簧7套设于驱动轴体11的外侧壁上，复位弹簧7的两端分别抵住驱动传动面12和动力系统102;支架6设于外壳101内并可在外壳101内移动，动力系统102通过驱动轴I输出扭矩，输出轴4的前端连接切割刀具。
[0042]使用方法和实施例1同。
【主权项】
1.一种可自动调速的传动装置，包括驱动轴(1)和从动轴(2)，驱动轴(I)和从动轴(2)这两者的中心轴线互相重合，其特征是:还包括传动轮(3)、输出轴(4)和支架(6)， 驱动轴(I)包括驱动轴体(11)和驱动传动面(12)，驱动轴体(11)的前端垂直固定在驱动传动面(12)的中心处，驱动轴体(11)和驱动传动面(12)这两者的中心轴线互相重合;从动轴(2)包括从动轴体(21)和从动传动面(22)，从动轴体(21)的后端垂直固定在从动传动面(22)的中心处，从动轴体(21)和从动传动面(22)这两者的中心轴线互相重合;驱动传动面(12)和从动传动面(22)相对设置； 支架(6)套设于从动轴(2)外，驱动轴(I)和从动轴(2)之间设有至少一对传动轮(3)，传动轮(3)包括连杆(31)和传动转盘(32)，连杆(31)的一端垂直固定在传动转盘(32)的圆心处，连杆(31)的另一端可转动地设于支架(6)的内侧壁上，传动转盘(32)的外侧面分别滚动接触驱动传动面(12)和从动传动面(22); 驱动轴(1)、从动轴(2)和输出轴(4)这三者的中心轴线互相重合，从动轴体(21)的前端连接输出轴(4)的后端。2.如权利要求1所述的可自动调速的传动装置，其特征是:驱动传动面(12)和从动传动面(22)都是球冠面或圆柱面，驱动传动面(12)和从动传动面(22)以凹面相对。3.如权利要求1或2所述的可自动调速的传动装置，其特征是:从动轴体(21)的前端通过连接轴(5)连接输出轴(4)的后端，连接轴(5)为法兰状，连接轴(5)的法兰底盘为前端并设有锯齿形的咬合面(51)，连接轴(5)的法兰颈为后端并固定花键(52)，从动轴体(21)的前端和花键(52)啮合以连接连接轴(5)的后端，输出轴(4)的后端设有和咬合面(51)互相匹配的连接面(41)，连接轴(5)的前端通过咬合面(51)和连接面(41)互相啮合以连接输出轴(4)； 支架(6)底面的中心处设有通孔，所述通孔上设有止挡部(61)，连接轴(5)套设于所述通孔内并可在所述通孔内转动，复位弹簧(7)套设于从动轴体(21)和连接轴(5)法兰颈的外侧壁上，复位弹簧(7)的两端分别抵住从动传动面(22)和止挡部(61);轴承(8)的内圈箍在连接轴(5)的法兰颈上，轴承(8)的外圈贴合在支架(6)底面中心的通孔内壁上，轴承(8)设于止挡部(61)和连接轴(5)的法兰底盘之间。4.如权利要求3所述的可自动调速的传动装置，其特征是:设每一对传动轮(3)中的两个传动轮(3)分别为a#和b#，a#传动轮(3)与驱动轴(I)和从动轴(2)的滚动接触点分别为al和a2，b#传动轮(3)与驱动轴(I)和从动轴(2)的滚动接触点分别为b I和b2，a I和b I之间的距离为主驱动直径Rl，a2和b2之间的距离为从驱动直径R2，R1/R2的比值为传动比R，Re [0.1,.10]。5.如权利要求3所述的可自动调速的传动装置，其特征是:驱动传动面(12)和从动传动面(22)这两者的曲率半径相同。6.如权利要求3所述的可自动调速的传动装置，其特征是:每一对传动轮(3)都以驱动轴(I)的中心轴线为对称轴对称设置，所有传动轮(3)都以驱动轴(I)的中心轴线为中心轴平均设置。7.如权利要求4所述的可自动调速的传动装置，其特征是:驱动传动面(12)和从动传动面(22)这两者的曲率半径相同。8.如权利要求4所述的可自动调速的传动装置，其特征是:每一对传动轮(3)都以驱动轴(1)的中心轴线为对称轴对称设置，所有传动轮(3)都以驱动轴(I)的中心轴线为中心轴平均设置。9.如权利要求7所述的可自动调速的传动装置的使用方法，其特征是:包括传动和调-K-T: 传动时:驱动轴(I)的后端连接动力系统，从动轴(2)的前端连接负载，驱动轴(I)绕驱动轴(I)的中心轴线转动，驱动轴(I)通过驱动传动面(12)和传动转盘(32)的滚动接触带动传动轮(3)绕传动轮(3)的中心轴线转动，传动转盘(32)通过和从动传动面(22)的滚动接触带动从动轴(2)绕从动轴(2)的中心轴线转动，从而实现将驱动轴(I)输出的扭矩传递至从动轴(2);调节时:当从动轴(2)所带动的负载发生变化时，使连杆(31)绕连杆(31)和支架(6)的转动连接点转动，从而改变主驱动直径Rl和从驱动直径R2，进而改变驱动轴(I)和从动轴(2)之间的传动比R，从而调节从动轴(2)输出的扭矩。10.如权利要求5中任一项所述的可自动调速的传动装置的使用方法，其特征是:包括传动和调节: 传动时:驱动轴(I)的后端连接动力系统，从动轴(2)的前端连接负载，驱动轴(I)绕驱动轴(I)的中心轴线转动，驱动轴(I)通过驱动传动面(12)和传动转盘(32)的滚动接触带动传动轮(3)绕传动轮(3)的中心轴线转动，传动转盘(32)通过和从动传动面(22)的滚动接触带动从动轴(2)绕从动轴(2)的中心轴线转动，从而实现将驱动轴(I)输出的扭矩传递至从动轴(2);调节时:当从动轴(2)所带动的负载发生变化时，使连杆(31)绕连杆(31)和支架(6)的转动连接点转动，从而改变主驱动直径Rl和从驱动直径R2，进而改变驱动轴(I)和从动轴(2)之间的传动比R，从而调节从动轴(2)输出的扭矩。
【文档编号】F16H37/12GK105840761SQ201610330883
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】徐江
【申请人】同济大学