一種省力輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種省力輪。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的機(jī)械傳動(dòng)裝置雖然幫助實(shí)際生產(chǎn)生活解決了許多問題，但是能夠省力的裝置卻很少，本技術(shù)方案將杠桿變形為齒輪，利用杠桿原理達(dá)到省力的目的，進(jìn)一步優(yōu)化了現(xiàn)有的傳動(dòng)裝置系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種省力輪，以改善上述的問題。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種省力輪，包括行星齒輪圈、分力元件、連接臂和支點(diǎn)輪；所述分力元件通過至少兩個(gè)支撐點(diǎn)可滑動(dòng)地支撐在所述行星齒輪圈的內(nèi)壁上；所述連接臂與所述分力元件連接，用于在省力輪工作中使所述分力元件相對(duì)所述行星齒輪圈的中心保持不動(dòng)，所述支點(diǎn)輪可活動(dòng)地支撐在所述分力元件與所述行星齒輪圈的內(nèi)壁之間。
[0006]本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)過程是這樣的:所述行星齒輪圈受驅(qū)動(dòng)作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)所述支點(diǎn)輪一起運(yùn)動(dòng)，所述支點(diǎn)輪的前進(jìn)方向與所述行星齒輪圈的前進(jìn)方向一致。
[0007]根據(jù)動(dòng)滑輪提升重物的原理，當(dāng)動(dòng)滑輪的中心和重物的作用點(diǎn)重合時(shí)，拉力大小為重物重力的一半；繩索與動(dòng)滑輪兩側(cè)的接觸點(diǎn)分別為支點(diǎn)和拉力作用點(diǎn)，我們假設(shè)重物的作用點(diǎn)能始終處于水平方向以及支點(diǎn)和拉力作用點(diǎn)固定不動(dòng)，當(dāng)重物的作用點(diǎn)水平移動(dòng)，逐漸遠(yuǎn)離動(dòng)滑輪的中心和拉力作用點(diǎn)時(shí)，根據(jù)杠桿原理，相當(dāng)于重物重力力臂減小了，重物重力不變，力矩減小，而拉力力臂未變，則拉力將減小，因此得出當(dāng)重物作用點(diǎn)逐漸靠近支點(diǎn)的過程中，拉力將逐漸減小，當(dāng)重物作用點(diǎn)與支點(diǎn)重合時(shí)，拉力為零，這是理想的狀
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[0008]本實(shí)用新型則是對(duì)以上原理的進(jìn)一步演變，動(dòng)滑輪演變?yōu)樗鲂行驱X輪圈，拉力演變?yōu)轵?qū)動(dòng)所述行星齒輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，拉力作用點(diǎn)則演變?yōu)轵?qū)動(dòng)力對(duì)所述行星齒輪圈的作用點(diǎn)，支點(diǎn)演變?yōu)樗鲂行驱X輪圈作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)與所作用的對(duì)象之間的接觸點(diǎn)，重物重力則演變?yōu)樗鲋c(diǎn)輪對(duì)所述行星齒輪圈前行所造成的阻力；根據(jù)以上的原理，所述支點(diǎn)輪越靠近所述接觸點(diǎn)，所述驅(qū)動(dòng)力就越小，就越省力。
[0009]所述行星齒輪圈作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)與所作用的對(duì)象之間產(chǎn)生一定的摩擦力，且所述行星齒輪圈不會(huì)相對(duì)所述作用對(duì)象滑動(dòng)；所述分力元件則是用于限制所述支點(diǎn)輪的運(yùn)動(dòng)軌跡，使所述支點(diǎn)輪始終靠近所述接觸點(diǎn)，所述連接臂則作用于所述分力元件，使所述分力元件能夠作用于所述支點(diǎn)輪，所述連接臂與所述分力元件是旋轉(zhuǎn)連接，旋轉(zhuǎn)連接的時(shí)候，所述分力元件始終與所述行星齒輪圈內(nèi)臂滑動(dòng)或者滾動(dòng)連接；所述支點(diǎn)輪是動(dòng)力輸出端，用于帶動(dòng)其他機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步地，還包括中心軸、太陽齒輪、主動(dòng)內(nèi)齒圈、伸縮桿和從動(dòng)軸；所述太陽齒輪固定于所述中心軸上，所述主動(dòng)內(nèi)齒圈環(huán)繞所述中心軸，所述行星齒輪圈分別與所述太陽齒輪和所述主動(dòng)內(nèi)齒圈嚙合；所述連接臂一端與所述中心軸旋轉(zhuǎn)連接；所述伸縮桿一端固定于所述從動(dòng)軸上，另一端與所述支點(diǎn)輪連接。
[0011]根據(jù)上述的原理，所述主動(dòng)內(nèi)齒圈對(duì)所述行星齒輪圈的作用力相當(dāng)于所述拉力，所述主動(dòng)內(nèi)齒圈與所述行星齒輪圈的嚙合點(diǎn)相當(dāng)于所述拉力作用點(diǎn)，所述太陽齒輪和所述行星齒輪圈的咬合點(diǎn)相當(dāng)于所述支點(diǎn)，所述支點(diǎn)輪對(duì)所述行星齒輪圈的阻力相當(dāng)于重物重力，則所述支點(diǎn)輪越靠近所述咬合點(diǎn)，所述驅(qū)動(dòng)力越小，就越省力。
[0012]實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程是這樣的:所述主動(dòng)內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)所述行星內(nèi)齒圈自轉(zhuǎn)和沿所述太陽齒輪公轉(zhuǎn)，所述行星內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述支點(diǎn)輪繞所述中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將動(dòng)力輸送出去，所述連接臂與所述分力元件配合以使所述支點(diǎn)輪始終靠近所述太陽齒輪和所述行星內(nèi)齒圈的咬合點(diǎn)。
[0013]所述連接臂和所述伸縮桿的結(jié)構(gòu)可以是這樣的:所述連接臂分為第一水平端和第一垂直端，所述第一水平端旋轉(zhuǎn)連接于所述中心軸上，所述第一垂直端與所述分力元件連接；這樣在省力輪工作中，所述分力元件相對(duì)所述行星齒輪圈的中心保持不動(dòng)，從而使得所述支點(diǎn)輪始終靠近所述太陽齒輪和所述行星內(nèi)齒圈的咬合點(diǎn)，所述伸縮桿分為第二水平端和第二垂直端，所述第二水平端固定于所述從動(dòng)軸上，所述第二垂直端與所述支點(diǎn)輪旋轉(zhuǎn)連接，需要說明的是:所述伸縮桿是可伸縮的，伸縮方向?yàn)樗鲋c(diǎn)輪繞所述中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)離所述中心軸的運(yùn)動(dòng)趨勢相同。
[0014]進(jìn)一步地，所述分力元件為分力桿，所述連接臂與所述分力桿的中間部位連接，所述分力桿的兩端分別與所述行星齒輪圈內(nèi)壁滑動(dòng)連接；所述支點(diǎn)輪支撐于所述行星齒輪圈和所述分力桿之間且靠近所述太陽齒輪。
[0015]所述分力桿的兩端分別與所述行星齒輪圈內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述分力桿與所述連接臂一起作用，將所述支點(diǎn)輪的運(yùn)動(dòng)限制在一定的范圍，所述支點(diǎn)輪越靠近所述主動(dòng)內(nèi)齒圈和所述太陽齒輪的咬合點(diǎn)，就越省力。
[0016]進(jìn)一步地，所述分力元件為缺口圓形盤，所述缺口圓形盤側(cè)壁與所述行星齒輪圈內(nèi)壁滑動(dòng)連接；所述支點(diǎn)輪支撐于所述行星齒輪圈和所述缺口圓形盤之間且靠近所述太陽齒輪。
[0017]所述缺口圓形盤的作用同上，由于所述缺口圓形盤側(cè)壁與所述行星齒輪圈內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所以所述缺口圓形盤與所述行星齒輪圈之間的間隙是固定的，能長期地保持所述支點(diǎn)輪靠近所述咬合點(diǎn)，達(dá)到省力的目的。
[0018]進(jìn)一步地，還包括旋轉(zhuǎn)軸、固定軸；所述分力元件為分力桿；所述旋轉(zhuǎn)軸與所述行星齒輪圈同軸地相固定；所述固定軸位于所述行星齒輪圈的外側(cè)；所述連接臂上設(shè)有通孔，所述連接臂通過所述通孔可轉(zhuǎn)動(dòng)地套在所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述連接臂一端固定于所述固定軸上，另一端與所述分力桿的中間部位連接；所述分力桿的兩端分別與所述行星齒輪圈內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述支點(diǎn)輪支撐于所述行星齒輪圈和所述分力桿之間。
[0019]所述旋轉(zhuǎn)軸提供所述驅(qū)動(dòng)力，所述驅(qū)動(dòng)力相當(dāng)于所述拉力，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述行星齒輪圈的連接點(diǎn)相當(dāng)于所述拉力作用點(diǎn)，所述行星齒輪圈與地面的接觸點(diǎn)相當(dāng)于支點(diǎn)，所述支點(diǎn)輪對(duì)所述行星齒輪圈的阻力相當(dāng)于所述重物重力，因此所述支點(diǎn)輪越靠近所述行星齒輪圈與地面的接觸點(diǎn)，就越省力。
[0020]本實(shí)用新型的運(yùn)動(dòng)過程是這樣的:所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述行星齒輪圈也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，所述行星齒輪圈滾動(dòng)前行的過程中帶動(dòng)所述支點(diǎn)輪前進(jìn)，所述支點(diǎn)輪將動(dòng)力輸出，帶動(dòng)外部機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0021]進(jìn)一步地，所述支點(diǎn)輪呈圓柱狀。
[0022]所述支點(diǎn)輪可活動(dòng)地支撐在所述分力元件與所述行星齒輪圈的內(nèi)壁之間，所述支點(diǎn)輪沿所述行星齒輪圈的內(nèi)壁滑動(dòng)或者滾動(dòng)，因此所述支點(diǎn)輪采用圓柱狀是與本身的運(yùn)動(dòng)軌跡以及與所述行星齒輪圈的匹配關(guān)系決定的。
[0023]進(jìn)一步地，所述分力桿與所述支點(diǎn)輪滑動(dòng)接觸的一側(cè)呈曲面。
[0024]所述支點(diǎn)輪在所述行星齒輪圈的內(nèi)壁和所述分力桿之間滾動(dòng)，與所述分力桿之間是滾動(dòng)連接，所述分力桿在兩者的滾動(dòng)面上采用曲面，是為了與所述支點(diǎn)輪的圓柱狀相匹配。同時(shí)，在理想狀態(tài)下，所述分力桿垂直于所述咬合點(diǎn)與所述行星齒輪圈中心點(diǎn)的連線，由于工藝精準(zhǔn)度的偏差，導(dǎo)致分力桿在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生傾斜，從而會(huì)使所述支點(diǎn)輪作用在行星齒輪圈上的力發(fā)生變化，其于上述情況的需要，所述分力桿的側(cè)面呈曲面。
[0025]進(jìn)一步地，所述分力桿的兩端均設(shè)有滑輪。
[0026]所述分力桿的兩端可滑動(dòng)地支撐于所述行星齒輪圈的內(nèi)壁上，為