一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置的制作方法

本发明属于机械传动
技术领域：
，具体涉及一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置。
背景技术：
：在机械设计中，为了实现不同的传动比和不同的输出轴转速，常常出现设计主动轮带动可变半径的从动轮一起转动，但是主动轮与从动轮的轴间距离不能改变，这样要带动不同半径的从动轮，需要更换长度不同的皮带；因此，需要准备不同长度的皮带，材料成本高，通用性差，实施不便。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种使用同一皮带将同一半径的主动轮和不同半径的从动轮连接，再通过补偿轮对皮带进行绷紧，可实现不同的输出轴转速，不需更换不同长度的皮带，材料成本低，通用性好；实施简单的轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置，其包括由外力驱动的主动轮和多组传动组合槽，主动轮通过皮带传动连接有从动轮，主动轮和从动轮的中心轴线平行且间距为定值，主动轮和从动轮之间设有补偿轮，补偿轮的外圆面被夹设于皮带之间；每组传动组合槽均包括主动环槽、补偿环槽和从动环槽，各主动环槽环绕于主动轮的轮周面上，且直径相等；各补偿环槽环绕于补偿轮的轮周面上，且直径不等；各从动环槽环绕于从动轮的轮周面上，且直径不等；各传动组合槽分别用于在同一长度的皮带传动下时，达到从动轮的不同转速。本发明使用同一皮带将同一半径的主动轮和不同半径的从动轮连接，再通过补偿轮对皮带进行绷紧，即通过不同组的传动组合槽，即可实现不同的输出轴转速，不需更换皮带，不需备用不同长度的皮带，只需使用一根皮带即可，材料成本低，通用性好；实施简单。具体地，主动轮、从动轮和补偿轮的中心轴线平行设置，各补偿环槽的直径数值沿补偿轮的轴向依次递增，各从动环槽的直径数值沿从动轮的轴向依次递减，补偿轮的轴向和从动轮的轴向同向设置，各传动组合槽的皮带传动轨迹线位于相互平行的不同平面上。各补偿环槽和各从动环槽在轴向上均呈数列顺次布置，即传动组合槽有条理地顺次布置，方便调速时，皮带上下连接各轮。进一步地，各主动环槽的圆心均位于主动轮的轴向上，各补偿环槽的圆心均位于补偿轮的轴向上，各从动环槽的圆心均位于从动轮的轴向上；同心布置，速度传输稳定。进一步地，在从动轮的轴向上，主动轮呈圆柱状，补偿轮呈倒圆锥形，从动轮呈正圆锥形，便于布置各环槽，结构简单，且制作方便。进一步地，从动轮的大端的轮周面上还环绕有标准环槽，主动轮的轮周面上还环绕有端轮槽，标准环槽、端轮槽和主动环槽的直径相等，标准环槽和端轮槽的皮带传动轨迹线位于一个平面内，标准环槽和端轮槽用于通过皮带相互连接时，主动轮驱动从动轮等速转动，且补偿轮不与皮带接触。标准环槽的半径与主动轮的各槽半径相等，故称标准环槽，或者等大轮。当从动轮需与主动轮等速传动时，皮带不必连接补偿轮时，标准环槽和端轮槽之间通过皮带连接，主动轮和从动轮可同速传动；进一步简化结构，连接简单。具体地，传动装置还包括导轨，补偿轮的端部滑动连接于导轨中，主动轮和从动轮的中心轴线均与补偿轮滑动的轨迹中心线垂直相交。补偿轮的轴原则上位于主动轮和从动轮正中间，但也可以适当移动，当皮带伸长一点后，只要将补偿轮适当地沿导轨向从动轮方向移动一点即可绷紧皮带；接着，再将锁止一个限位装置，防止补偿轮进一步在导轨上微观移动；实施效果好，传动稳定。本发明的一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置的有益效果是：本发明使用同一皮带将同一半径的主动轮和不同半径的从动轮连接，再通过补偿轮对皮带进行绷紧，即通过不同组的传动组合槽，即可实现不同的输出轴转速，不需更换皮带，不需备用不同长度的皮带，只需使用一根皮带即可，材料成本低，通用性好；实施简单。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置的结构示意图；图2是本发明的一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置的安装皮带之前的各传动轮的布置图。其中:1.主动轮；2.从动轮；3.补偿轮；4.皮带；5.S从动槽；6.M从动槽；7.L从动槽；8.XL从动槽；9.XXL从动槽；10.标准环槽；11.XXL槽补偿槽；12.XL槽补偿槽；13.L槽补偿槽；14.M槽补偿槽；15.S槽补偿槽；16.端轮槽；17.主动环槽；18.补偿环槽；19.从动环槽。具体实施方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图1-图2所示的本发明的一种轴间距和皮带长度不变且从动轮半径可变的传动装置的具体实施例，其包括由外力驱动的主动轮1和多组传动组合槽，主动轮1通过皮带4传动连接有从动轮2，主动轮1和从动轮2的中心轴线平行且间距为定值，主动轮1和从动轮2之间设有补偿轮3，补偿轮3的外圆面被夹设于皮带4之间；每组传动组合槽均包括主动环槽17、补偿环槽18和从动环槽19，各主动环槽17环绕于主动轮1的轮周面上，且直径相等；各补偿环槽18环绕于补偿轮3的轮周面上，且直径不等；各从动环槽19环绕于从动轮2的轮周面上，且直径不等；各传动组合槽分别用于在同一长度的皮带4传动下时，达到从动轮2的不同转速。本实施例使用同一皮带4将同一半径的主动轮1和不同半径的从动轮2连接，再通过补偿轮3对皮带4进行绷紧，即通过不同组的传动组合槽，即可实现不同的输出轴转速，不需更换皮带4，不需备用不同长度的皮带4，只需使用一根皮带即可，材料成本低，通用性好；实施简单。具体地，主动轮1、从动轮2和补偿轮3的中心轴线平行设置，各补偿环槽18的直径数值沿补偿轮3的轴向依次递增，各从动环槽19的直径数值沿从动轮2的轴向依次递减，补偿轮3的轴向和从动轮2的轴向同向设置，各传动组合槽的皮带4传动轨迹线位于相互平行的不同平面上。各补偿环槽18和各从动环槽19在轴向上均呈数列顺次布置，即传动组合槽有条理地顺次布置，方便调速时，皮带4上下连接各轮。进一步地，各主动环槽17的圆心均位于主动轮1的轴向上，各补偿环槽18的圆心均位于补偿轮3的轴向上，各从动环槽19的圆心均位于从动轮2的轴向上；同心布置，速度传输稳定。进一步地，在从动轮2的轴向上，主动轮1呈圆柱状，补偿轮3呈倒圆锥形，从动轮2呈正圆锥形，便于布置各环槽，结构简单，且制作方便。进一步地，从动轮2的大端的轮周面上还环绕有标准环槽10，主动轮1的轮周面上还环绕有端轮槽16，标准环槽10、端轮槽16和主动环槽17的直径相等，标准环槽10和端轮槽16的皮带4传动轨迹线位于一个平面内，标准环槽10和端轮槽16用于通过皮带4相互连接时，主动轮1驱动从动轮2等速转动，且补偿轮3不与皮带4接触。标准环槽10的半径与主动轮1的各槽半径相等，故称标准环槽10，或者等大轮。当从动轮2需与主动轮1等速传动时，皮带4不必连接补偿轮3时，标准环槽10和端轮槽16之间通过皮带4连接，主动轮1和从动轮2可同速传动；进一步简化结构，连接简单。具体地，传动装置还包括导轨(图中未示出)，补偿轮3的端部滑动连接于导轨中，主动轮1和从动轮2的中心轴线均与补偿轮3滑动的轨迹中心线垂直相交。补偿轮3的轴原则上位于主动轮1和从动轮2正中间，但也可以适当移动，当皮带4伸长一点后，只要将补偿轮3适当地沿导轨向从动轮2方向移动一点即可绷紧皮带4；接着，再将锁止一个限位装置，防止补偿轮3进一步在导轨上微观移动；实施效果好，传动稳定。简而言之，如图1所示，在主动轮1和从动轮2之间，夹一个补偿轮3，而且补偿轮3的轴位于主动轮1和从动轮2两轴的中间位置处，主动轮1和补偿轮3的轴间距等于补偿轮3和从动轮2的轴间距，且补偿轮3的半径为R2。在主动轮1、补偿轮3和从动轮2上装有皮带4，使得该状态时皮带4的长度，与当主动轮1的半径等于从动轮2半径，不设补偿轮3且主动轮1与从动轮2轴间距不变时的皮带4长度相等；则主动轮1与补偿轮3的公切线为AG，过O点作AG的平行线，与O2G交于H，则cosθ2=R2-RD/2,]]>AG=(D2)2-(R2-R)2,]]>从动轮2与补偿轮3的公切线为BE，过O1点作BE的平行线，与O2E交于F，则cosθ1=R2-rD/2,]]>BE=(D2)2-(R2-r)2,]]>于是皮带4总长度为2θ2R+2θ1r+2(π-θ1-θ2)R2+2(D2)2-(R2-R)2+2(D2)2-(R2-r)2,]]>三轮直径不等状态时的皮带长度始终与主动轮1和从动轮2半径都是R，不需要补偿轮3，且主动轮1与从动轮2轴间距不变时的皮带4长度相等。即2RarccosR2-RD/2+2rarccosR2-rD/2+2(π-arccosR2-RD/2-arccosR2-rD/2)R2+2(D2)2-(R2-R)2+2(D2)2-(R2-r)2=2D+2πR]]>式中D为主动轮1与从动轮2轴心之距；R为主动轮1的半径；r为从动轮2的半径；R2为补偿轮3的半径。分析得到表1。表1不同半径的从动轮2、不同的主动轮1与从动轮2条件下的补偿轮3的半径列表在图2中，设计的主动轮1有若干个主动环槽17和一个端轮槽16，分别可以与从动轮2中的S从动槽5、M从动槽6、L从动槽7、XL从动槽8和XXL从动槽9，用同一长度的皮带4进行传动。其标准环槽10的半径与主动轮1的各槽半径相等，故称标准环槽10，或者等大轮。当从动轮2需与主动轮1等速传动时，皮带4不必连接补偿轮3时，标准环槽10和端轮槽16之间通过皮带4连接，主动轮1和从动轮2可同速传动。为了使得选用一种长度的皮带4，故需要在主动轮1和从动轮2之间插入补偿轮3，补偿后的皮带4长度为与没有补偿轮3时，且主动轮1与从动轮2半径相等时的皮带4长度一致，即在更换不同半径从动轮2以达到不同相应的输出速度时，只需将皮带4调整至相应的补偿环槽18上，不需要更换皮带4。因此皮带4连接标准环槽10时不需要补偿，皮带4连接XXL从动槽9时需要XXL槽补偿槽11，皮带4连接XL从动槽8时需要XL槽补偿槽12，皮带4连接L从动槽7时需要L槽补偿槽13，皮带4连接M从动槽6时需要M槽补偿槽14，皮带4连接S从动槽5时需要补偿S槽补偿槽15。设计的从动轮2与补偿轮3都考虑到皮带4有一定宽度与厚度，因此在各轮上设置槽型结构。一个成功的实例，选择主动轮1半径为3.0cm，从动轮2上的S从动槽5半径0.5cm、M从动槽6半径1.0cm、L从动槽7半径1.5cm、XL从动槽8半径2.0cm、XXL从动槽9半径2.5cm、标准环槽10半径3.0cm时，主动轮1与从动轮2两轴之距为D＝24.0cm，则S槽补偿槽15半径为8.3835cm，M槽补偿槽14半径为7.9785cm，L槽补偿槽13半径为7.4649cm，XL槽补偿槽12半径为6.7869cm，XXL槽补偿槽11半径为5.8011cm。补偿轮3的轴原则上位于主动轮1和从动轮2正中间，但也可以适当移动，当使用时间长了，皮带4伸长一点或有点松动时，只要将补偿轮3适当地沿导轨向从动轮2方向移动一点即可绷紧皮带4。值得注意的是，上述主动轮1与从动轮2可以互换，从动轮2半径可以大于主动轮1半径，设计方案一致。应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。当前第1页1 2 3