[发明专利]能量放大偏心齿轮

说明书

本发明涉及一种机械传动用的齿轮。

齿轮用于机械传动已有很久的历史了，它可以用来改变机械传动速度，也可以用来改变机械传递力矩，通常都是通过齿轮模数的设定和选择齿轮的大小及个数来完成的。但到目前为止，所有的机械齿轮均为同心结构，它们都无法突破机械能守恒定律，即不论齿轮大小、个数怎样不同，也不论其模数怎样设定，它们的输入齿轮的线速度与输出齿轮的线速度总是不相同的，即都是省功不省力，省力不省功。

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种能量放大偏心齿轮。

本发明的技术解决方案：

一种能量放大偏心齿轮，它由固定支架板(1)、光轮(2)、偏心扭矩齿轮(3)、中心扭矩齿轮(4)、输入齿轮(5)、过渡传动齿轮(6)、输出扭矩齿轮(7)和输出齿轮(8)组成，输入齿轮(5)通过其轮轴(9)和轴承座(10)连接在支架板(1)上，输出扭矩齿轮(7)和输出齿轮(8)通过同一轮轴(11)及轴承座(12)亦连接在支架板(1)上，过渡传动齿轮(6)通过其轮轴(13)及轴承座(14)连接在支架板(1)上，其特征在于光轮(2)为一侧有端面的园环，该光轮(2)的端面内表面与偏心扭矩齿轮(3)的内端面同心固连为一体，偏心扭矩齿轮(3)的外端面又与中心扭矩齿轮(4)的内端面同心固连为一体，使得它们三者连为一个整体，输入齿轮(5)与中心扭矩齿轮(4)的一侧轮齿啮合，对应输入齿轮(5)的啮合一侧，偏心扭矩齿轮(3)的另一侧轮齿与过渡传动齿轮(6)的相应一侧轮齿啮合，在光轮(2)轮缘内侧对应过渡传动齿轮(6)的一侧，在支架板(1)上至少设有一个滚动体(15)，它的外圈表面与光轮(2)对应位置的内表面紧密接触，使得光轮(2)、偏心扭矩齿轮(3)和中心扭矩齿轮(4)三位连接的整体构成偏心齿轮结构，对应过渡传动齿轮(6)与偏心扭矩齿轮(3)啮合的一侧，其另一侧轮齿与输出扭矩齿轮(7)相应侧轮齿啮合。

本发明首次将齿轮的同心结构改为偏心结构，即将光轮、偏心扭矩齿轮和中心扭矩齿轮三者无中心轴连为一体，通过滚动体形成偏心齿轮体，因此它既能将输入的力放大，同时又能保持输入齿轮的线速度与输出齿轮的线速度相同，具有省力又省功的特性。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A—A剖面图。

如图1、2，本发明最好对应过渡传动齿轮(6)的两侧，在支架板(1)上设有两只滚动体(15)，它们的外圈表面均与光轮(2)的轮缘内表面对应位置紧密接触，完成偏心齿轮结构的双向运动。该滚动体(15)可采用轴承，也可采用滚轴。本发明在过渡传动齿轮(6)和偏心扭矩齿轮(3)的一侧轮缘上分别套固有小于各自轮齿直径的小支承光轮(16)和大支承光轮(17)，该两支承光轮(16)、(17)的外表面对应各自齿轮轮齿啮合处紧密贴合，从而既保证了过渡传动齿轮(6)与偏心扭矩齿轮(3)可靠啮合，又保证两齿轮不致被顶死。为增加整体稳定性，也可在过渡传动齿轮(6)和偏心扭矩齿轮(3)的两侧轮缘上均固套有小支承光轮(16)和大支承光轮(17)它们分别对应紧密贴合。本发明中，偏心扭矩齿轮(3)也可设置在光轮(2)端面的外表面上，相应地，与它啮合的过渡传动齿轮(6)及输出扭矩齿轮(7)也设置到相应一侧。

本发明中，输入齿轮(5)的直径应小于中心扭矩齿轮(4)的直径。假定输入齿轮(5)与中心扭矩齿轮(4)的轮齿数之比为1∶2，输出齿轮(8)和过渡传动齿轮(6)的齿数与输入齿轮(5)相同，输入齿轮(5)的齿数与输出扭矩齿轮(7)的齿数之比亦为1∶2，输入齿轮(5)的齿数与偏心扭矩齿轮(3)的齿数之比为1∶4。这样输入齿轮(5)转动一周时，中心扭矩齿轮(4)转动半周，此时偏心扭矩齿轮(3)也跟着转动半周。由于偏心扭矩齿轮(3)的齿数是输入齿轮(5)齿数的4倍，所以偏心扭矩齿轮(3)转动半周时使过渡传动齿轮(6)转动两周，过渡传动齿轮(6)转动两周又使输出扭矩齿轮(7)转动一周，它带动输出齿轮(8)转动一周，完成输入齿轮(5)转一周输出齿轮(8)亦转一周的能量传递，它们的转速一样，能量放大一倍。因为偏心扭矩齿轮(3)的支点[即两个滚动体(15)]偏离中心，故它克服了现有齿轮传递过程中的反扭矩力作用，使得输入齿轮(5)输进的能量经过偏心扭矩齿轮(3)传递给过渡传动齿轮(6)后仍保持输进能量不变，而过渡传动齿轮(6)相应地对输出扭矩齿轮(7)多作了一倍的功，故使输出齿轮(8)的输出能量放大一倍。完成省力又省功的工作过程。本发明装置也可根据需要进行能量多级放大，只需将第一级的输出齿轮(8)与第二级的输入齿轮(5)啮合连接，第二级的输出齿轮(8)就将放大的能量又放大一次传递到负载上。同理可完成多级放大的工作过程。