专利名称：一种无级变速装置及变步距输纸机的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速机械领域，特别是指ー种无级变速装置及变步距输纸机。
背景技术：
自动输纸装置是现代单张纸印刷机相对独立而又必不可少的重要部件，其中输纸步距是自动输纸装置的ー个重要參数。传统的印刷机都有其相对应的固定输纸步距，实际的生产过程中，由于操作不当，可能导致实际步距与标准步距不一样，势必会造成输纸事故。而国际上著名的公司，如印刷机生产商德国高宝海德堡曼罗兰等，在变步距输纸方面至今还未有发展；国内某些公司曾研究出通过两个电机速差实现输纸步距的变化的装置虽然机械机构少，但其缺点是控制元件多成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出ー种无级变速装置及变步距输纸机，实现了输纸装置的输纸步距的无级变化。基于上述目的本发明提供的ー种无级变速装置，包括输入轴及设置其上的输入轴锥轮，输出轴及设置其上的输出轴锥轮，以及连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的传动机构，所述传动机构使得输入轴锥轮工作半径变小或变大吋，输出轴锥轮工作半径相应地变大或变小。进ー步的，所述输入轴锥轮和输出轴锥轮均分为上下半轮，所述的输入轴锥轮上半轮和输出轴锥轮下半轮的中心孔内表面均设置有凹槽，所述的输入轴和输出轴上均设置有键槽，所述输入轴键槽和输出轴键槽的键分别与所述的输入轴锥轮上半轮凹槽和输出轴锥轮下半轮凹槽卡合，而所述的输入轴锥轮下半轮和输出轴锥轮上半轮分别固定在所述输入轴和输出轴上；所述的输入轴锥轮上半轮与所述输出轴锥轮下半轮通过所述传动机构相连。较佳的，所述的传动机构包括“ Z”形杆，所述的输入轴锥轮上半轮与所述输出轴锥轮下半轮通过该“Z”形杆相连。进ー步的，所述的无级变速装置还包括支架，所述的“Z”形杆上下两端分别通过螺杆固定在支架的顶部和底部，与支架底部连接的螺杆穿过该底部连接一把手。更进一歩的，所述的传动机构还包括连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的长度ー定的“ V”形带。较佳的，所述的无级变速装置还包括用于压紧所述“V”形带的压带装置。进ー步的，所述的输入轴锥轮上半轮和输出轴锥轮下半轮的外形呈伞状，所述的传动机构包括相互嵌套的输入轴第一铜套和输入轴第二铜套以及相互嵌套的输出轴第一铜套和输出轴第二铜套，所述输入轴第二铜套紧套在输入轴锥轮上半轮的“伞柄”部位，所述输出轴第二铜套紧套在输出轴锥轮下半轮的“伞柄”部位，所述的输入轴第一铜套和输出轴第一铜套通过所述“Z”形杆相连。
较佳的，所述的输入轴第一铜套和第二铜套的下表面和所述输入轴锥轮上半轮相对的表面间设置有输入轴推力球轴承，所述的输出轴第一铜套和第二铜套的上表面和所述输出轴锥轮下半轮相对的表面间设置有输出轴推力球轴承。本发明还提供了一种变步距输纸机，包括输纸机主体，包括输入辊和由输入辊带动的输入传送带，以及输出辊和由输出辊带动的输出传送带；上述的无级变速装置，所述输入轴与所述输入辊连接，所述输出轴与所述输出辊连接。进ー步的，所述输入轴锥轮和输出轴锥轮都分为上下半轮，所述的输入轴锥轮上 半轮和输出轴锥轮下半轮的中心孔内表面均设置有凹槽，所述的输入轴和输出轴上均设置有键槽，所述输入轴键槽和输出轴键槽的键分别与所述的输入轴锥轮上半轮凹槽和输出轴锥轮下半轮凹槽卡合，而所述的输入轴锥轮下半轮和输出轴锥轮上半轮分别固定在所述输入轴和输出轴上；所述的传动机构包括“Z”形杆，所述的输入轴锥轮上半轮与所述输出轴锥轮下半轮通过该“Z”形杆相连；所述的无级变速装置还包括支架，所述的“Z”形杆上下两端分别通过螺杆固定在支架的顶部和底部，与支架底部连接的螺杆的穿过该底部连接一把手。从上面所述可以看出，本发明提供的ー种无级变速装置，其通过传动机构的特殊设计，实现了无级变速装置工作和停机两种状态中均能无级调节输入轴和输出轴的传动比，从而实现无级变速；本发明还提供了一种变步距输纸机，通过将输纸机主体分为前后两个部分，并结合无级变速装置，使得前后两个部分的传输速度可以相对调节，当前部传输速度加快或减缓时，后部传输速度则相应的减缓或加快，并且实现了输纸机的前后部的步距无级变化。
图I为本发明实施例无级变速装置2的正视立体图；图2为本发明实施例将图I所示的无级变速装置2倒转180度后的立体图；图3为本发明实施例在图2所示的无级变速装置2上设置“V”形带4后的立体图；图4为本发明实施例无级变速装置中去掉输入轴第一铜套281 (參考图I)和第二铜套282 (參考图I)以及输出轴第一铜套291 (參考图I)和第二铜套292 (參考图2)的正视立体图；图5为本发明实施例输入轴锥轮上半轮231与输入轴推力球轴承31的组装示意图；图6为本发明实施例变步距输纸机I的整体示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并參照附图，对本发明进ー步详细说明。本发明所公开的无级变速装置，包括输入轴及设置其上的输入轴锥轮，输出轴及设置其上的输出轴锥轮，以及连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的传动机构。參考图1，为本发明实施例无级变速装置2的正视立体图。其中，所述的无级变速装置2包括输入轴21及设置其上的输入轴键槽27和输入轴锥轮上半轮231、下半轮232以及将其固定在所述输入轴21上的第一固定件233，用于连接变步距输纸机的输纸机主体I (參考图6)的输入辊11 (參考图6)的输入轴齿轮211，输出轴22及设置其上的输出轴锥轮下半轮242、上半轮241以及将其固定在所述输出轴22上的第二固定件243，用于连接变步距输纸机的输纸机主体I (參考图6)的输出辊12 (参考图6)的输出轴齿轮221，“Z”形杆26，将所述的“Z”形杆26上下两端分别固定在支架的顶部和底部的螺杆262，与支架底部连接的螺杆262穿过该底部连接的把手261，紧套在输入轴锥轮上半轮231的“伞柄”部位2311 (參考图5)上的输入轴第二铜套282，嵌套在输入轴第二铜套282外部并与“Z”形杆26 —端连接的输入轴第一铜套281，与“Z”形杆26另一端连接的输出轴第一铜套291，压带装置25，设置在输入轴第一铜套281和第二铜套282的下表面和输入轴锥轮上半轮231相対的表面间的输入轴推力球轴承31。參考图2，为本发明实施例将图I所示的无级变速装置2倒转180度后的立体图。其中，所述的无级变速装置2还包括未在图I中示出的部分与支架顶部连接的螺杆262，输出轴第二铜套292，设置在输出轴第一铜套291和第二铜套292的上表面和输出轴锥轮下半轮242相対的表面间的输出轴推力球轴承32。參考图3，为本发明实施例在图2所示的无级变速装置2上设置“V”形带4后的立体图。其中，示出了“ V”形带4与所述的输入轴锥轮和输出轴锥轮的相对位置。參考图4，为本发明实施例无级变速装置中去掉输入轴第一铜套281 (參考图I)和第二铜套282 (參考图I)以及输出轴第一铜套291 (參考图I)和第二铜套292 (參考图2)的正视立体图。从图4中可以看出，所述的输入轴锥轮上半轮231和输出轴锥轮下半轮242的外形呈伞状。參考图5，为本发明实施例输入轴锥轮上半轮231与输入轴推力球轴承31的组装示意图。图5中，所述伞状的输入轴锥轮上半轮231包括“伞柄”部位2311，输入轴锥轮上半轮凹槽2313，输入轴推力球轴承凹槽2312。结合图I至图5，所述的无级变速装置2主要包括支架，输入轴21及设置其上的输入轴锥轮，输出轴22及设置其上的输出轴锥轮，连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的传动机构，以及压带装置25 ;所述的传动机构包括用于连接所述的输入轴锥轮与所述输出轴锥轮的“Z”形杆26、螺杆262、把手261、“V”形带4、相互嵌套的输入轴第一铜套281和输入轴第二铜套282，以及相互嵌套的输出轴第一铜，291和输出轴第二铜套292。所述的输入轴21和输出轴22设置在支架的顶部和底部之间，所述输入轴锥轮和输出轴锥轮均分为上下半轮，所述的输入轴锥轮上半轮231和输出轴锥轮下半轮232的中心孔内表面均设置有凹槽2313，所述的输入轴21和输出轴22上均设置有键槽27，所述输入轴键槽和输出轴键槽的键分别与所述的输入轴锥轮上半轮凹槽2313和输出轴锥轮下半轮凹槽卡合，使得所述的输入轴锥轮上半轮231和输出轴锥轮下半轮242只能分别沿所述、输入轴21和输出轴22的轴向进行上下滑动而不能相对所述输入轴21和输出轴22转动，而所述的输入轴锥轮下半轮232和输出轴锥轮上半轮241分别通过第一固定件233和第二固定件243固定在所述输入轴21和输出轴22上。所述的输入轴锥轮上半轮231和输出轴锥轮下半轮242的外形呈伞状(參考图4和图5)，所述输入轴第二铜套282紧套在输入轴锥轮上半轮231的“伞柄”部位2311 (参考图5)，同理，所述输出轴第二铜套292紧套在输出轴锥轮下半轮242的“伞柄”部位，所述的输入轴第一铜套281和输出轴第一铜套291通过所述“Z”形杆26相连；所述的输入轴第一铜套281和输入轴第二铜套282则相互嵌套，同理的，输出轴第一铜套291和输出轴第二铜套292也相互嵌套，使得，所述的输入轴锥轮上半轮231与所述输出轴锥轮下半轮242通过 所述“Z”形杆26相连；8卩当输入轴21和输出轴22转动时，输入轴锥轮上半轮231和输出轴锥轮下半轮242既能分别在所述相互嵌套的输入轴第一铜套281和输入轴第二铜套282以及相互嵌套的输出轴第一铜套291和输出轴第二铜套292里面自由转动，又能沿各自的轴进行轴向自由上下滑动，同时实现了输入轴锥轮上半轮231和输出轴锥轮下半轮242在转动的同时又能通过“Z”型杆26对其进行上下调节。所述的“Z”形杆26上下两端分别通过螺杆262固定在无级变速装置支架的顶部和底部，与支架底部连接的螺杆262穿过该底部连接一把手261，使得旋转该把手261时，所述“Z”形杆26可相应的上下移动，并带动所述的输入轴锥轮上半轮231与所述输出轴锥轮下半轮242能够分别沿所述输入轴21和输出轴22同时上下滑动。所述的输入轴第一铜套281和第二铜套282的下表面和所述输入轴锥轮上半轮231相対的表面间设置有输入轴推力球轴承31 (參考图5)，所述输入轴推力球轴承31卡在所述输入轴推力球轴承凹槽2312内，其朝向所述的输入轴第一铜套281和第二铜套282的一面与它们的下表面相接触；同理，所述的输出轴第一铜套291和第二铜套292的上表面和所述输出轴锥轮下半轮242相対的表面间设置有输出轴推力球轴承32 ;所述的推动输入轴推力球轴承31和推动输出轴推力球轴承32的作用在于减小所述输入轴铜套下表面及输出轴铜套上表面和所述输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242的相对表面间的摩擦力，从而减小各接触部位的磨损。所述“V”形带4为横截面呈“V”字形的长度一定的带，其卡接在所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的上下半轮之间，从而连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮，使得，当所述的输入轴锥轮上半轮231与所述输出轴锥轮下半轮242能够分别沿所述输入轴21和输出轴22同时上下滑动时，所述输出轴锥轮工作半径随输入轴锥轮工作半径变小而相应变大，或者随输入轴锥轮工作半径变大而相应地变小。所述压带装置25通过弹簧固定在所述无级变速装置2支架的顶部和底部之间，当“V”形带4经过一段时间的工作并松动后，用于将该“V”形带4压紧，使其能够正常工作。所述的无级变速装置2的工作过程如下动カ通过输入轴21输入，输入轴21开始转动，带动输入轴锥轮上半轮231和输入轴锥轮下半轮232转动，输出轴22通过“V”形带4与输入轴21相连，从而被输入轴21带动而转动，输出轴锥轮上半轮241和输出轴锥轮下半轮242则随之转动。逆时针转动把手261时，带动螺杆262向下运动，进而使“Z”型杆26向下移动，通过输入轴第一铜套281和第二铜套282，推动输入轴推力球轴承31并将输入轴锥轮上半轮231向下推移，此时，由于“V”形带4的长度是一定的，则其对输出轴锥轮下半轮242施加压力，将其向下推移，使得，输入轴锥轮的工作半径变大，同时输出轴锥轮的工作半径相应变小，即当输入速度一定时，输出速度随即变大；反过来，顺时针转动把手261时，带动螺杆262向上运动，进而使“Z”型杆26向上移动，通过输出轴第一铜套291和第二铜套292，推动输出轴推力球轴承32并将输出轴锥轮下半轮242向上推移，此时，由于“V”形带4的长度是一定的，则其对输入轴锥轮上半轮231施加压力，将其向上推移，使得，输入轴锥轮的工作半径变小，同时输出轴锥轮的工作半径相应变大，即当输入速度一定时，输出速度随即变小。这样，输入轴锥轮和输出轴锥轮的工作半径就可以随着“Z”型杆26的上下移动而变化，在无级变速装置工作和停机两种状态中均能实现无级调节输入轴21和输出轴22的传动比。在上述过程中，所述的输入轴第二铜套282以及输出轴第二铜套292的作用在于 使所述的输入轴第一铜套281以及输出轴第一铜套291能够平缓的和输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242相接触，使输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242在转动时能减小与所述铜套间的相互摩擦，从而把动カ能耗减少，同时使得各部件的动作更加平顺，并且各部件的磨损程度也会相应减小。除此之外，通过弹簧固定在所述无级变速装置2支架的顶部和底部之间的压带装置17，当带用一段时间后变松时，通过下压该压带装置17，即可增加“V”形带4的摩擦力，从而使其能够正常工作。从上面所述可以看出，本发明提供的ー种无级变速装置2，其通过传动机构的特殊设计，实现了无级变速装置工作和停机两种状态中均能无级调节输入轴21和输出轴22的传动比，从而实现无级变速。需要指出的是，所述的输入轴第二铜套282，输出轴第二铜套292，输入轴推力球轴承31，以及输出轴推力球轴承32的设计主要为了减小摩擦，降低损耗，因此并非本发明的必要设计，其他的类似的本发明技术领域的普通技术人员能够联想到的减小摩擦的设计也属于本发明的保护范围。所述“Z”形杆26的设计并非唯一，该连接杆也可设计为其他形状，如“S”形杆等，只要是能实现连接输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242的目的，即可视为本发明的保护范围。而“Z”形杆26的螺杆262与把手261配合使“Z”形杆26可上下调节的方式，也并非唯一的实施方式，本发明技术领域的普通技术人员应该知道，其他类似的实现方式，也应该属于本发明的保护范围。采用通过输入轴第一铜套281以及输出轴第一铜套291连接的“Z”形杆26和输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242的设计，也并非唯一的设计，本发明技术领域的普通技术人员应该知道，基于机械领域的基本知识，肯定还有其他类似的实施方式，也是属于本发明的保护范围。所述的输入轴21和输出轴22上的键槽27的设计，主要目的是用于使所述的输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242不能与其对应的轴之间进行相対的转动，这里用于卡住输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242的突起，也可以设计为突出在轴上的一根长条，同样可以卡合所述输入轴锥轮上半轮231及输出轴锥轮下半轮242的中心孔内表面凹槽，使其不能与对应的轴之间进行相対的转动。实施例中的第一固定件233和第二固定件243设计为圆环形，很明显的，这并非唯一的固定件设计，其他类似的设计，当然也属于本发明的保护范围。參考图6，为本发明实施例变步距输纸机I的整体示意图。其中，所述的变步距输纸机，包括输纸机主体I，包括输入辊11和由输入辊11带动的输入传送带，输出辊12和由输出辊12带动的输出传送帯，以及与发动机连接动カ齿轮14 ；上述的无级变速装置2，所述输入轴21与所述输入辊11通过输入辊齿轮111和输入轴齿轮211以及辅助齿轮13连接，所述输出轴22与所述输出辊12通过输出辊齿轮121和输出轴齿轮221连接。从图6中可以看出，所述的变步距输纸机包括了传输速度不同的两部分，前部的传输由输入棍11带动，后部的传输由输出棍12带动。所述变步距输纸机工作时，发动机通过动カ齿轮14将动カ输入到输入辊11使其开始转动，输入辊齿轮111随即开始转动并通过辅助齿轮13和输入轴齿轮211带动输入轴21转动，输出轴22通过“V”形带4与输入轴21相连，从而被输入轴21带动而转动，输出轴22通过输出轴齿轮221和输出辊齿轮121带动所述输出辊12进行转动；通过调节所述“Z”形杆26，从而无级调节输入轴21和输出轴22的传动比，使得输入辊11和输出辊12的传动比随之进行无级调节。当想加快输纸机的前部传输速度并减缓后部传输速度吋，则相应的逆时针旋转把手261，使得输入轴锥轮的工作半径减小，输出轴锥轮的工作半径増大，则可相应减缓输纸机后部传输速度；反之，则可相应加快输纸机后部传输速度。从上述可以看出，本发明所提供的一种变步距输纸机，通过将输纸机主体分为前后两个部分，并结合无级变速装置，使得输纸机后部的传输速度可以相对调节，当前部传输速度加快或减缓时，后部传输速度则相应的减缓或加快，并且实现了输纸机的前后部的步距无级变化。需要指出的是，所述的输纸机主体I和无级变速装置2之间通过齿轮连接的方式并不唯一，当然也可以直接将输入辊11和输入轴21的端部连接起来，同时将输出辊12和输出轴22的端部连接起来，也可实现本发明的目的。另外，辅助齿轮13的设计也不唯一，其个数可以根据设计需要自行增减，只要能实现传动目的，即视为本发明保护的范围。所属领域的普通技术人员应当理解以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。权利要求
1.一种无级变速装置，其特征在于，包括输入轴(21)及设置其上的输入轴锥轮，输出轴(22)及设置其上的输出轴锥轮，以及连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的传动机构，所述传动机构使得输入轴锥轮工作半径变小或变大时，输出轴锥轮工作半径相应地变大或变小。
2.根据权利要求I所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述输入轴锥轮和输出轴锥轮均分为上下半轮，所述的输入轴锥轮上半轮(231)和输出轴锥轮下半轮(242)的中心孔内表面均设置有凹槽，所述的输入轴(21)和输出轴(22)上均设置有键槽(27)，所述输入轴键槽和输出轴键槽的键分别与所述的输入轴锥轮上半轮凹槽(2313)和输出轴锥轮下半轮凹槽卡合，而所述的输入轴锥轮下半轮(232)和输出轴锥轮上半轮(241)分别固定在所述输入轴(21)和输出轴(22)上；所述的输入轴锥轮上半轮(231)与所述输出轴锥轮下半轮(242)通过所述传动机构相连。
3.根据权利要求2所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述的传动机构包括“Z”形杆(26)，所述的输入轴锥轮上半轮(231)与所述输出轴锥轮下半轮(242)通过该“Z”形杆(26)相连。
4.根据权利要求3所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述的无级变速装置还包括支架，所述的“Z”形杆(26)上下两端分别通过螺杆(262)固定在支架的顶部和底部，与支架底部连接的螺杆(262)穿过该底部连接一把手(261)。
5.根据权利要求3所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述的传动机构还包括连接所述输入轴锥轮和输出轴锥轮的长度一定的“V”形带(4)。
6.根据权利要求5所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述的无级变速装置还包括用于压紧所述“V”形带(4)的压带装置(25)。
7.根据权利要求3所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述的输入轴锥轮上半轮(231)和输出轴锥轮下半轮(242)的外形呈伞状，所述的传动机构包括相互嵌套的输入轴第一铜套(281)和输入轴第二铜套(282)以及相互嵌套的输出轴第一铜套(291)和输出轴第二铜套(292)，所述输入轴第二铜套(282)紧套在输入轴锥轮上半轮的“伞柄”部位(2311 )，所述输出轴第二铜套(292)紧套在输出轴锥轮下半轮的“伞柄”部位，所述的输入轴第一铜套(281)和输出轴第一铜套(291)通过所述“Z”形杆(26)相连。
8.根据权利要求7所述的一种无级变速装置，其特征在于，所述的输入轴第一铜套(281)和第二铜套(282)的下表面和所述输入轴锥轮上半轮(231)相对的表面间设置有输入轴推力球轴承(31)，所述的输出轴第一铜套(291)和第二铜套(292)的上表面和所述输出轴锥轮下半轮(242 )相对的表面间设置有输出轴推力球轴承(32 )。
9.一种变步距输纸机，其特征在于，包括 输纸机主体，包括输入辊(11)和由输入辊带动的输入传送带，以及输出辊(12)和由输出辊带动的输出传送带； 如权利要求I所述的无级变速装置，所述输入轴(21)与所述输入辊(11)连接，所述输出轴(22)与所述输出辊(12)连接。
10.根据权利要求9所述的一种变步距输纸机，其特征在于，所述输入轴锥轮和输出轴锥轮都分为上下半轮，所述的输入轴锥轮上半轮(231)和输出轴锥轮下半轮(242)的中心孔内表面均设置有凹槽，所述的输入轴(21)和输出轴(22)上均设置有键槽(27)，所述输入轴键槽和输出轴键槽的键分别与所述的输入轴锥轮上半轮凹槽(2313)和输出轴锥轮下半轮凹槽卡合，而所述的输入轴锥轮下半轮(232 )和输出轴锥轮上半轮(241)分别固定在所述输入轴(21)和输出轴(22)上；所述的传动机构包括“Z”形杆(26)，所述的输入轴锥轮上半轮(231)与所述输出轴锥轮下半轮(242)通过该“Z”形杆(26)相连；所述的无级变速装 置还包括支架，所述的“Z”形杆(26)上下两端分别通过螺杆(262)固定在支架的顶部和底部，与支架底部连接的螺杆(262 )的穿过该底部连接一把手(261)。
全文摘要
本发明提供的一种无级变速装置，其通过传动机构的特殊设计，实现了无级变速装置工作和停机两种状态中均能无级调节输入轴和输出轴的传动比，从而实现无级变速；本发明还提供了一种变步距输纸机，通过将输纸机主体分为前后两个部分，并结合无级变速装置，使得前后两个部分的传输速度可以相对调节，当前部传输速度加快或减缓时，后部传输速度则相应的减缓或加快，并且实现了输纸机的前后部的步距无级变化。
文档编号B65H5/02GK102658999SQ20121014890
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者付昂, 刘牧州, 孙东红, 沈剑康, 蔡吉飞, 邹康乐, 陈朋飞 申请人:北京印刷学院