专利名称：多滚轮摩擦盘传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及传动机构，特别是基于滚轮摩擦传动的摩擦盘传动机构。
背景技术：
现有的基于滚轮摩擦传动的摩擦盘传动机构(如图12所示)，它包括输入圆盘1、输出圆盘2，输入圆盘1和输出圆盘2之间设有可在两圆盘1、2的盘面上滚动的调速滚轮3。其工作原理为输入圆盘1的转动ω1，带动输入圆盘1和输出圆盘2之间的调速滚轮3滚动，滚动的调速滚轮3使输出圆盘2以ω。转动。此时，输出圆盘2与输入圆盘1之间的传动比关系取决于调速滚轮3相对于输入圆盘1和输出圆盘2的位形，也就是说，只要改变调速滚轮3的转轴4的角位移，就可以改变输出圆盘2与输入圆盘1之间的传动比。由于调速滚轮3的转动可以是连续的，即调速滚轮3相对于输入圆盘1和输出圆盘2的转动角位移可以是连续变化的，因此可实现输入圆盘1与输出圆盘2之间的转动传动比的连续调节。
如图12所示的现有摩擦盘传动机构，输入圆盘1和输出圆盘2之间都只设一个调速滚轮3，这是因为如果设置两个以上的调速滚轮，当各调速滚轮转动的角位移不同时，会造成输出圆盘与输入圆盘之间的传动比的不稳定变化，实际上达不到传动比的连续可调节的效果。
但输入圆盘和输出圆盘之间都只设一个调速滚轮，却会造成输入圆盘、输出圆盘的盘面受力不均匀的缺陷，使得输入圆盘、输出圆盘的转轴8偏心受力，造成整个传动机构工作的不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多滚轮摩擦盘传动机构，该传动机构的输入圆盘、输出圆盘的盘面受力均匀，输入圆盘、输出圆盘的转轴不会偏心受力，整个传动机构工作稳定。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是多滚轮摩擦盘传动机构，它包括输入圆盘、输出圆盘，输入圆盘和输出圆盘之间设有可在两圆盘的盘面上滚动的调速滚轮；调速滚轮为两个以上，各调速滚轮均匀地分布在两圆盘间的盘面上，各调速滚轮的转轴之间设有转向联动机构。
上述方案中，它还包括与调速滚轮数量相同的圆环、用于将圆环支撑在一个平面上的支架；一个调速滚轮设置在一个圆环内，调速滚轮的转轴两端连接在圆环的内壁上；转向联动机构为带动各圆环同时转动的联动机构。
上述方案中，各圆环均为规格相同的齿轮毂，转向联动机构为齿轮联动机构。
上述方案中，转向联动机构为皮带联动机构。
上述方案中，支架包括支座和与调速滚轮数量相同的圆环套，各圆环套固定在支座上；各圆环的一段分别插入在各圆环套内，另一段用于与转向联动机构配合。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、它的调速滚轮为两个以上，且各调速滚轮均匀地分布在两圆盘间的盘面上，使得输入圆盘、输出圆盘的盘面受力均匀，两圆盘的转轴不会偏心受力，因此整个传动机构工作的稳定。
2、各调速滚轮的转轴之间设有转向联动机构，使得各调速滚轮转动保持一致，确保了输出圆盘与输入圆盘之间的传动比的稳定性，实现传动比的连续可调节。
3、转向联动机构为皮带联动机构或齿轮联动机构，结构简单，成本低。
4、支架可稳定地将内设有调速滚轮的圆环均匀地支撑在两圆盘间之间，且不会影响转向联动机构的工作。
图1为本发明实施例的结构示意2为本发明实施例的分解结构示意3为输入圆盘与调速滚轮之间的运动传递关系图4为调速滚轮与输出圆盘之间的运动传递关系图5为齿轮毂圆环的结构示意6为本发明实施例的结构原理7、8、9、10、11为各种转向联动机构的结构原理12为现有的摩擦盘传动机构的结构原理图具体实施方式
如图1、2所示的本发明实施例，传动机构包括底座9、输入圆盘1、输出圆盘2，两圆盘1、2的轴8分别通过轴承7由支架10支撑在底座9上。输入圆盘1和输出圆盘2之间设有三个可在两圆盘1、2的盘面上滚动的调速滚轮3，各调速滚轮3均匀地分布在两圆盘1、2间的盘面上，各调速滚轮3的转轴4之间设有转向联动机构。
如图1、2、5所示，传动机构还包括三个(与调速滚轮3数量相同)圆环5、用于将圆环5支撑在一个平面上的支架6。一个调速滚轮3设置在一个圆环5内，调速滚轮3的转轴4两端连接在圆环5的内壁上。支架6包括支座602和三个与调速滚轮3数量相同圆环套601，各圆环套601固定在支座602上，支座602固定在底座9上。
如图2、5、7所示，各圆环5的一段分别插入在各圆环套601内，另一段用于与转向联动机构配合，即各圆环5均为规格相同的齿轮毂，齿轮毂的外壁的一段光滑，用于插入在圆环套601内，另一段为用于与转向联动机构配合的齿轮。
转向联动机构为带动各圆环5同时转动的联动机构，它为齿轮联动机构，它包括与各圆环5齿轮啮合的齿轮12、用于带动齿轮12的步进电机11。
如图3、4，本发明实施例的工作原理为三个调速滚轮3均匀地分布在输入圆盘1和输出圆盘2之间，且都与输入圆盘1和输出圆盘2形成滚动接触。在圆盘之间的滚动摩擦作用下，输入圆盘1的转动ωi通过调速滚轮3传递给输出圆盘2，使输出圆盘2以ωo转动。此时，输出圆盘2与输入圆盘1之间的传动比关系取决于调速滚轮3相对于输入圆盘1和输出圆盘2的位形(即图中所示的角位移θ)。由于调速滚轮3的圆环5是一个外齿轮，它们同时与齿轮12构成外啮合构成传动、联动关系。当步进电机11使齿轮12转动一个角位移，就可调整所有圆环5转动，从而使各调速滚轮3的转轴4相对于输入圆盘1和输出圆盘2转动一个角位移θ。由于圆环5的转动可以是连续的，则调速滚轮3相对于输入圆盘1和输出圆盘2的转动角位移θ可以是连续变化的，从而可实现输入圆盘1与输出圆盘2之间的转动传动比的连续调节。
输入圆盘1与输出圆盘2之间的转动传动比计算不失一般性，这里以本实施例进行运动传递关系的分析计算。输入圆盘1与调速滚轮3之间的运动传递关系如图3所示，调速滚轮3与输出圆盘2之间的运动传递关系如图4所示。
在图3中，线速度v是调速滚轮3上的与输入圆盘1接触点的速度，计算为v＝Rωicosθ (1)这里的R是调速滚轮3与输入圆盘1的接触点距输入圆盘1中心的距离，ωi是输入圆盘1的转动角速度。
在图4中的线速度vo是输出圆盘1上的与调速滚轮3接触点的速度，计算为-vo＝-vcosθ＝-Rωicos2θ (2)这里的v是调速滚轮3上的与输出圆盘2接触点的速度，在数值上有v＝Rωicosθ。因此，若输出圆盘2的转动角速度为ωo，且调速滚轮3与输出圆盘2接触点距输出圆盘2中心的距离仍为R时，可依据式(1)、(2)计算出输出圆盘2的转速ωo与输入圆盘1的转速ωi之间的关系为ωo=-voR=-ωicos2θ---(3)]]>本发明传动机构的转向联动机构可以有很多种形式，如图9所示的齿轮联动机构，它的传动齿轮12为内齿齿轮。如图8所示的转向联动机构，它的传动齿轮12由皮带13带动。如图10所示，传动机构具有5个圆环5，各圆环5由皮带联动机构带动，皮带13为普通皮带或齿形带或链条。如图11所示，传动机构具有2个圆环5。
本发明传动机构，它的角位移θ的调节和控制，可以通过多种方式(包括手动、伺服驱动等)实现，即可步进电机和手柄调节，因而机构的转动传动比的连续调节是方便的。另外，机构的输入圆盘1和输出圆盘2是对称，因此，输入圆盘1和输出圆盘2可以对换使用。
本发明传动机构具有两个以上调速滚轮3，以上只以2、3、5个调速滚轮3为例说明本发明的原理和设计，其实当有2、3、4、5、6…等多个均匀分布的调速滚轮3传动时，原理均相同。
权利要求
1.多滚轮摩擦盘传动机构，它包括输入圆盘(1)、输出圆盘(2)，输入圆盘(1)和输出圆盘(2)之间设有可在两圆盘(1、2)的盘面上滚动的调速滚轮(3)；其特征在于调速滚轮(3)为两个以上，各调速滚轮(3)均匀地分布在两圆盘(1、2)间的盘面上，各调速滚轮(3)的转轴(4)之间设有转向联动机构。
2.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于它还包括与调速滚轮(3)数量相同的圆环(5)、用于将圆环(5)支撑在一个平面上的支架(6)；一个调速滚轮(3)设置在一个圆环(5)内，调速滚轮(3)的转轴(4)两端连接在圆环(5)的内壁上；转向联动机构为带动各圆环(5)同时转动的联动机构。
3.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于各圆环(5)均为规格相同的齿轮毂，转向联动机构为齿轮联动机构。
4.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于转向联动机构为皮带联动机构。
5.如权利要求3或4所述的传动机构，其特征在于支架(6)包括支座(602)和与调速滚轮(3)数量相同的圆环套(601)，各圆环套(601)固定在支座(602)上；各圆环(5)的一段分别插入在各圆环套(601)内，另一段用于与转向联动机构配合。
全文摘要
本发明涉及多滚轮摩擦盘传动机构，它包括输入圆盘(1)、输出圆盘(2)，输入圆盘(1)和输出圆盘(2)之间设有可在两圆盘(1、2)的盘面上滚动的调速滚轮(3)；调速滚轮(3)为两个以上，各调速滚轮(3)均匀地分布在两圆盘(1、2)间的盘面上，各调速滚轮(3)的转轴(4)之间设有转向联动机构。本发明传动机构的调速滚轮为两个以上，且各调速滚轮均匀地分布在两圆盘间的盘面上，使得输入圆盘、输出圆盘的盘面受力均匀，两圆盘的转轴不会偏心受力，因此整个传动机构工作的稳定。各调速滚轮的转轴之间设有转向联动机构，使得各调速滚轮转动保持一致，确保了输出圆盘与输入圆盘之间的传动比的稳定性，实现传动比的连续可调节。
文档编号F16H37/14GK1760569SQ20051001982
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者谭跃刚, 曾盛琦 申请人:武汉理工大学