专利名称：机械无级调速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种调速器，尤其是一种机械无级调速器。
背景技术：
现有的大齿轮曲线板调速器结构一般包括带有等宽但半径逐渐增大沟槽的曲线板左右对称装于刀台两侧的一对大齿轮上，并整体装在机架上，刀台两侧同轴装有两根驱动短轴，短轴末端镶在曲线板沟槽内，大齿轮转动带动凸轮驱动轴在曲线板沟槽内运动，在刀台进给方向上产生位移。曲线板的实质是凸轮机构，其工作有效部分外形与阿基米德螺线较接近，其开始和结束部分分别留有起安全作用的圆弧空刀槽。大齿轮曲线板在无卡旋切机上的应用存在的主要问题与不足是1.根据理论曲线设计曲线板的实际外形曲线，尤其在空刀槽与工作有效部分曲线过渡处不可避免地需要修正，出现失真现象，从理论上即存在出皮厚度不均匀，实际上更是如此。2.限于加工难度、成本结构的可行性，曲线板有效转角一般不超过360度，往复曲线板不超过240度，凸轮压力角是变化的，从0度到40度之间动态变化，有的设计最大压力角甚至超过45度，凸轮压力角的设计要求以不超过20度为宜，要减小凸轮压力角须增加结构尺寸、增大凸轮转角，这两项都是缺乏经济性，结构上亦缺乏合理性。同时曲线板压力角大，工作面为线接触，自锁性差，刀台运行不平稳，出皮质量有待提高。3.加工、安装、维修较复杂，使制造成本和使用成本均较高。4.与曲线板直接有关的加工安装误差不易控制，工作中不易保持精度，其精度误差造成的单板质量误差是同等的。
实用新型内容本实用新型的首要目的在于提供一种结构简单、安装及维修方便、且制造成本低的机械无级调速器。
为实现上述目的，本实用新型机械无级调速器，包括固定在输入轴上的卷取辊、固定在输出轴上的退绕辊以及两端分别缠绕在所述卷取辊和退绕辊上的钢丝绳，其中退绕辊的直径与卷取辊的直径不相同。
其中所述卷取辊和/或退绕辊的直径是变化的。
其中卷取辊的纵截面呈矩形或梯形；退绕辊纵截面呈矩形或梯形。
其中所述卷取辊和/或退绕辊的外表面设有用于容纳所述钢丝绳的螺旋槽。
其中还包括钢丝绳导向装置和钢丝绳张紧装置。
本实用新型机械无级调速器的优点和积极效果在于其只包括卷取辊、退绕辊和钢丝绳三个部件，节省了大量原材料，因此结构简单，制造成本明显降低；安装时，只需将卷取辊固定到输入轴上，将退绕辊固定到输出轴上将钢丝绳的两端缠绕到卷取辊、退绕辊上即可，故安装及维修都非常方便。
图1是本实用新型的机械无级调速器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步详细说明本实用新型机械无级调速器的具体实施方式
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参见图1。本实用新型的机械无级调速器，包括固定在输入轴4上的卷取辊1、固定在输出轴5上的退绕辊3以及钢丝绳2，其中钢丝绳2两端分别缠绕在所述卷取辊1和退绕辊3上，并处于张紧状态。卷取辊1和退绕辊3的纵截面形状可以是多种多样的，如二者纵截面均为矩形，即卷取辊1和退绕辊3均为圆柱筒状，只要二者的直径不同，就可达到变速的目的；或者卷取辊1的纵截面为矩形，退绕辊3的纵截面为梯形。
这种情况下，为防止钢丝绳2乱绳或重叠，可以在退绕辊3的外表面设置用于容纳所述钢丝绳2的螺旋槽(图中未示出)；二者的纵截面也可以均为锥形。具体根据所需调速的范围来定。在特殊情况下，也可以直接根据要求的输入与输出的特性曲线来设计卷取辊1和退绕辊3的外轮廓形状，如纺缍形等。为了提高传输的精度，在本实用新型的机械无级调速器中，还设有普遍使用的钢丝绳导向装置和钢丝绳张紧装置。
本实用新型的机械无级调速器，根据柔性材料的卷取与退绕原理，通过卷取退绕过程中卷取辊与退绕辊上钢丝绳的自动相对变化来实现变速，其可以自动达到精确的调速效果，无须其他伺服系统。本实用新型的机械无级调速器，因其输出的转角受到退绕辊螺旋圈数的限制，不宜用于机器的主传动系统，其输出轴传动机器的进给丝杠能自动调节机器的进给速度，其应用不但简单、方便，且具有灵活性，是其他机械无级调速器的必要补充。
本实用新型的机械无级调速器，根据技术工艺参数确定变径滚筒，即纵截面为锥形的滚筒的外表曲线。例如选择输入的卷取辊为φ175mm圆柱体，退绕辊变径，选用φ5mm钢丝绳，进给丝杠螺距8mm，退绕辊上螺旋槽的螺距选10mm，退绕辊到进给丝杠的传动比为1.2，旋切范围φ32mm～φ220mm，旋切速度20m/分钟，主传动双辊直径φ88mm，主传动双辊轴的中心距为90mm。则根据变径退绕辊钢丝蝇中心回转直径随木段半径变化规律，根据无卡旋切机进给速度与木段半径反比的规律得出1mm厚单板驱动轴跳动1mm，均匀度误差可达0.5％。
本实用新型的机械无级调速器，其输出轴5与丝扣联接，可广泛用于机床设备的调速进给系统。经实验证实，该调速器用于无卡旋切机走刀系统较目前普遍采用的大齿轮曲线板调速系统有明显优点1.结构简单，易于加工，安装及维修方便，设备制造、使用成本明显降低。
2.力学性能好，运行平稳，压力角小，工作面面接触。以最大旋切直径220mm的无卡机为例，其工作台行程为210mm，曲线板工作转角一般设计均小于360°，工作面长度一般在1000mm左右，工作面为线接触，凸轮压力角从0°～40°动态变化，有的设计的压力角甚至超过45°，自锁性差；而本实用新型的机械无级调速器配以52×8丝杠，其工作面长度可达4000mm，面接触压力角为3°，自锁性好。
3.零件的加工误差、整机组装形位公差对单板质量，特别是均匀度误差的影响比大齿轮曲线板要轻微得多。因为一般设计中凸轮驱动轴在曲线板槽内运动直接推动刀台进给，其左右曲线板加工淬火造成的形位公差，安装的同步相位差和驱动轴的径向跳动误差，必然造成单板出皮均匀度的同等程度的误差。以1.5mm厚度为例，驱动轴径跳0.20mm，均匀度误差可达0.20/1.5＝13.30％，凸轮驱动轴部分因线接触压力大、压力角大，属易损件，工作中不易保持出厂精度。而本实用新型输出带动丝杠进给，丝杠的加工精度高，能很好地满足出皮质量要求，该调整速器理论上可以做到绝对准确，不存在凸轮失真现象，其加工及安装误差反映到出皮质量上已大大衰减，以卷取辊直径175mm为例，即便是径跳误差达1mm，由此造成的出皮均匀度误差仅为0.5％。
4.应用本实用新型机械无级调速器的无卡旋切机能够达到有卡旋切机的单板质量水平，因其具有用丝杠传动的特性，这将为研制有卡无卡一体化的新型多功能旋切机降低结构上的难度，从而实现旋切机更新换代革命性的突破。
以上为本实用新型的最佳实施方式，本领域的普通技术人员能够依据本实用新型公开的内容显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种机械无级调速器，其特征在于包括固定在输入轴(4)上的卷取辊(1)、固定在输出轴(5)上的退绕辊(3)以及两端分别缠绕在所述卷取辊(1)和退绕辊(3)上的钢丝绳(2)，其中退绕辊(3)的直径与卷取辊(1)的直径不相同。
2.根据权利要求1所述的机械无级调速器，其特征在于所述卷取辊(1)和/或退绕辊(3)的直径是变化的。
3.根据权利要求1所述的机械无级调速器，其特征在于所述卷取辊(1)的纵截面呈矩形或梯形。
4.根据权利要求1所述的机械无级调速器，其特征在于所述的退绕辊(3)纵截面呈矩形或梯形。
5.根据权利要求1-4之任一所述的机械无级调速器，其特征在于所述卷取辊(1)和/或退绕辊(3)的外表面设有用于容纳所述钢丝绳(2)的螺旋槽。
6.根据权利要求1-4之任一所述的机械无级调速器，其特征在于还包括钢丝绳导向装置。
7.根据权利要求1-4之任一所述的机械无级调速器，其特征在于还包括钢丝绳张紧装置。
专利摘要本实用新型机械无级调速器提供了一种调速器。包括固定在输入轴上的卷取辊、固定在输出轴上的退绕辊以及两端分别缠绕在所述卷取辊和退绕辊上的钢丝绳，其中退绕辊的直径与卷取辊的直径不相同。本实用新型机械无级调速器的优点和积极效果在于其不但结构简单，易于加工，安装及维修方便，设备制造成本低；而且力学性能好，运行平稳。
文档编号B27L5/00GK2792733SQ20052002297
公开日2006年7月5日 申请日期2005年5月17日 优先权日2005年5月17日
发明者宁厚义 申请人:宁厚义