一种等力变速装置的制作方法

1.本技术属于变速装置，尤其是涉及一种减速装置。


背景技术：

2.将动力机输出的速度变快或变慢的机械统称变速装置，依据动力机输出速度和变速后的速度的比值，变速装置分为加速变速装置和减速变速装置，变速的装置有很多种，皮带轮变速、齿轮变速、链轮变速、无极变速、变频器变速、液压变速、摆线针轮变速等。将变速前的转速与变速后的转速之比称为变速比，就齿轮变速而言，两个啮合的齿轮的变速比就是齿轮数之比，由于啮合的齿轮要求齿距相同，即啮合的齿轮其外径比也等于齿数比，例如，主动轮齿数为20，如果要求齿数比为1：40，那么，从动轮的齿数为800，设主动轮的直径为100mm，那么，从动轮的直径为4000mm，也就是4米，这样的设备太大，不好处理，解决方法就是多级调速，比方说通过三级调速，这样，单个齿轮的直径就降下来了，但是，多级调速需要多组啮合齿轮，相应的轴承，齿轮箱的结构也变得复杂，这样设计的后果就是加大了产品造价，如果需要结构紧凑而且变速比大，现有的机械采用蜗杆涡轮变速的比较多，但是，蜗杆涡轮调速存在传动效率低，以及齿面容易磨损的缺点，这导致蜗杆涡轮变速箱使用寿命不长，蜗杆涡轮变速箱成本也比较高，皮带轮变速、链轮变速、无极变速也有和齿轮调速一样的变速比问题，即要求变速比超过1：5时，往往都需要多级调速，加大了产品的工艺复杂度，而变频器调速是通过改变供电电源的频率，来达到调速目的，其频率范围通常在1~400hz之间，我国工频频率是50hz，变频器调速是目前调速非常方便的一种电子产品，但是，变频器存在价格高昂，故障多发，以及寿命不高的缺点，仅在调速要求复杂又对调速技术有比较高的限制的数控机床，塑胶机械等领域使用，数控机床、塑胶机械领域，机械调速难以满足复杂的调速要求，例如，某塑胶机械调速时，要求前5秒调为3hz，再过3秒调为5hz，再过4秒调为7hz等，现有的机械调速是没有办法实现的。


技术实现要素：

3.需要解决的技术问题：1、使用齿轮变速箱，齿轮加工需要插齿或者滚齿、热处理等工艺，因此，齿轮变速箱总体成本偏高。
4.2、使用齿轮变速箱，齿轮磨损之后精准度存在问题，难以用作准确度高的传送装置。
5.技术方案：一种等力变速装置，等力变速装置主要由圆盘架一1、圆盘架二2、圆盘架三3、支架4、皮带轮5、抵紧杆7、拨杆8、滚珠9、垫块10、弹簧一101、弹簧二102组成，支架4上安装圆盘架一1，主轴14上安装圆盘架二2和圆盘架三3，圆盘架一1、圆盘架二2、圆盘架三3为同心圆，主轴14为圆盘架一1上的部件，主轴14与圆盘架一1同步运动，皮带轮5安装在主轴14上，工作时，动力传递到皮带轮5上，皮带轮5带动主轴14旋转，主轴14带动圆盘架一1旋转，拨杆8被带动
旋转，当拨杆8被带动到垫块10位置时，拨杆8抵紧圆盘架二2，带动圆盘架二2旋转，随着拨杆8继续旋转时，拨杆8离开垫块10，拨杆8不再抵紧圆盘二2。
6.所述的圆盘架一1主要由圆盘一11、拨杆安装孔12、弹簧二安装位13、主轴14、主轴键槽15、皮带轮锁紧螺杆孔16组成，圆盘一11与主轴14为同心关系，同心是指圆盘一1的中心线和主轴14中心线是重合的，拨杆安装孔12位于圆盘一11上，拨杆安装孔12是通孔，用来安装拨杆8，弹簧二安装位13与拨杆安装孔12是同心的，弹簧二安装位13孔径大于拨杆身81的外径，也大于弹簧二102的外径，弹簧二安装位13用来安装弹簧二102，主轴键槽15位于主轴14上，主轴键槽15和皮带轮5的键槽配合，用来放置销键，防止皮带轮5在主轴14上旋转，皮带轮锁紧螺杆孔16是螺纹孔，利用螺杆和垫片，防止皮带轮5从主轴14上脱落。
7.所述的圆盘架二2主要由圆盘架二中心孔21、圆盘架二轴承位22、端盖二锁紧孔23、拨杆位24、抵紧杆抵紧孔25组成，圆盘架二中心孔21孔径大于主轴14外径，圆盘架二中心孔21穿过主轴14，圆盘架二轴承位22用来安装轴承，轴承安装在主轴14上，这样，圆盘架二2就能够在主轴14上自由旋转，端盖二锁紧孔23是螺纹孔，利用螺杆将圆盘架二端盖62锁紧在圆盘架二2上，防止轴承松脱，拨杆位24是圆锥形凹槽，拨杆位24以圆盘架二2的圆心为参照点，成圆周阵列分布在圆盘架二2上，拨杆位24的分布数量决定等力变速装置的变速比，抵紧杆抵紧孔25位于拨杆位24的背面，数量和拨杆位24对应，抵紧杆抵紧孔25为圆锥形凹槽。
8.所述的圆盘架三3主要由抵紧杆安装孔31、弹簧一安装位32、圆盘架三锁紧孔33、圆盘架三中心孔34组成，抵紧杆安装孔31以圆盘架三3的圆心为参照点，成圆周阵列分布在圆盘架三3上，抵紧杆安装孔31的数量和拨杆位24对应，抵紧杆安装孔31为通孔，用来安装抵紧杆7，弹簧一安装位32与抵紧杆安装孔31同心，弹簧一安装位32的内径大于抵紧杆安装孔31的内径，弹簧一安装位32用来安装弹簧一101，圆盘架三锁紧孔33以圆盘架三3的中心线为参照点，成圆周阵列分布，螺杆穿过圆盘架三锁紧孔33，经圆盘架三3锁紧在支架上，圆盘架三中心孔34孔径大于主轴14的外径，方便主轴14的旋转。
9.所述的支架4主要由支架轴承孔41、端盖孔42、支架固定孔43、垫块安装孔44、支架端盖锁紧孔45、支架中心孔46组成，支架轴承孔41用来安装轴承，轴承上安装主轴14，端盖孔42是凹进孔，用来安装支架端盖61，支架固定孔43利用螺杆，将整个等力变速装置进行固定，垫块安装孔44是用来安装垫块10，支架端盖锁紧孔45是利用螺杆，将支架端盖61锁紧在支架4上，防止轴承松脱，支架中心孔46用来穿过主轴14。
10.所述的抵紧杆7主要由抵紧杆环形位71、抵紧杆身72组成，抵紧杆环形位71外径大于抵紧杆身72外径，弹簧一101插进抵紧杆身72，由于抵紧杆环形位71的存在，弹簧一101才能发挥作用，抵紧杆7前端是圆锥形，并且和抵紧杆抵紧孔25锥度相同，抵紧杆7退让时的过程：当圆盘架一1带动圆盘架二2旋转，抵紧杆抵紧孔25随之旋转，由于抵紧杆抵紧孔25是圆锥形凹槽，当圆盘架一1转动时的扭矩大于弹簧一101的弹力时，弹簧一101被压缩，抵紧杆7后退，抵紧杆7抵紧过程是：当抵紧杆7前端位于抵紧杆抵紧孔25范围内，弹簧一101作用，将抵紧杆7抵向抵紧杆抵紧孔25，由于锥形的定位作用，就会保证每次圆盘架二2移动的距离一致。
11.所述的拨杆8主要由拨杆键槽81、弹簧丙安装位82、滚珠安装位83组成，拨杆身81插进拨杆安装孔12，拨杆身81用来插入弹簧二102，弹簧三安装位82用来安装弹簧三103，滚
珠安装位83用来安装滚珠9拨杆8抵紧时的过程：当动力传递到圆盘架一1时，圆盘架一1旋转，支架是固定的，圆盘架一1带动拨杆8一起旋转，当拨杆8运行到垫块10位置时，弹簧三103后退，滚珠9随着后退，此时，圆盘架一1旋转时的力矩如果大于弹簧二102的弹力，弹簧二102回缩，拨杆8后退，进到垫块10上去，拨杆身81后端是圆锥形，其锥度和拨杆位24锥度相同，拨杆身81后端抵紧拨杆位24，随着拨杆8继续在垫块10上前行，拨杆8带动圆盘架二2旋转；拨杆8松开时的过程：当拨杆8离开垫块10时，弹簧三103前进，滚珠9随着前进，此时，弹簧二102前进，带动拨杆身81后端离开拨杆位24，圆盘架一1继续旋转，但是圆盘架二2不能旋转，一直到拨杆8重新抵紧垫块10，重复拨杆8抵紧时的过程。
12.所述的垫块10主要由斜面1001和垫块孔1002组成，垫块孔1002和垫块安装孔44成对应关系，利用螺杆将垫块10固定在支架4上，斜面是垫块两侧成20
°
~45
°
的斜坡面，垫块10的厚度大于拨杆位24深度2mm~5mm。
13.有益效果：等力变速装置制造工艺简单，结构紧凑，不涉及到齿轮制造，只需要调整好拨杆8在垫块10上的距离，而垫块10结构也简单，制造工艺简单，变速比高，换件主要是换垫块10和滚珠9，弹簧等，换件成本低，换件之后的机器调整也相对容易，远不及现有的齿轮变速器复杂，因而能够降低产品成本，采用了锥度定位，圆盘架2每次的转动距离经过了锥度校准，因而，即使垫块10磨损了，其转动距离不会受到相应的影响。
附图说明
14.附图1是等力变速装置结构示意图；附图2是等力变速装置爆炸结构示意图；附图3是圆盘架一结构示意图；附图4是圆盘架二结构示意图；附图5是圆盘架二结构示意图；附图6是圆盘架三结构示意图；附图7是支架结构示意图；附图8是抵紧杆示意图；附图9是拨杆示意图；附图10是垫块示意图； 图中，1是圆盘架一，2是圆盘架二，3是圆盘架三，4是支架，5是皮带轮，61为支架端盖，62是圆盘架二端盖， 7是抵紧杆，8是拨杆，9是滚珠，10是垫块，101是弹簧一，102是弹簧二，103是弹簧三，11是圆盘一，12是拨杆安装孔，13是弹簧二安装位，14是主轴，15是主轴键槽，16是皮带轮锁紧螺杆孔，21是圆盘架二中心孔，22是圆盘架二轴承位，23是端盖二锁紧孔，24是拨杆位，25是抵紧杆抵紧孔，31是抵紧杆安装孔，32是弹簧一安装位，33是圆盘架三锁紧孔，34是圆盘架三中心孔，41是支架轴承孔，42是端盖孔，43是支架固定孔，44是垫块安装孔，45是支架端盖锁紧孔，46是支架中心孔，71是抵紧杆环形位，72是抵紧杆身， 81是拨杆身，82是弹簧三安装位，83是滚珠安装位，1001是斜面，1002是垫块孔。
具体实施方式
15.申请人参照附图予以说明本技术的具体实施方式：附图1和附图2是等力变速装置的结构示意图，等力变速装置主要由圆盘架一1、圆盘架二2、圆盘架三3、支架4、皮带轮5、抵紧杆7、拨杆8、滚珠9、垫块10、弹簧一101、弹簧二102组成，支架4上安装圆盘架一1，主轴14上安装圆盘架二2、圆盘架三3，圆盘架一1、圆盘架二2、圆盘架三3为同心圆，主轴14为圆盘架一1上的部件，主轴14与圆盘架一1同步运动，皮带轮5安装在主轴14上，工作时，动力传递到皮带轮5上，皮带轮带动主轴14旋转，主轴14带动圆盘架一1旋转，拨杆8被带动旋转，当拨杆8被带动到垫块10位置时，拨杆8抵紧圆盘架二2，带动圆盘架二2旋转，随着拨杆8继续旋转时，拨杆8离开垫块10，拨杆8不再抵紧圆盘二2。
16.附图3是圆盘架一1结构示意图，圆盘架一1主要由圆盘一11、拨杆安装孔12、弹簧二安装位13、主轴14、主轴键槽15、皮带轮锁紧螺杆孔16组成，圆盘一11与主轴14为同心关系，所述的同心是指圆盘的中心线和主轴中心线是重合的，拨杆安装孔12位于圆盘一11上，拨杆安装孔12是通孔，用来安装拨杆8，弹簧二安装位13与拨杆安装孔12是同心的，弹簧二安装位13其孔径大于拨杆8的外径，也大于弹簧二102的外径，弹簧二安装位13用来安装弹簧二102，主轴键槽15位于主轴14上，主轴键槽15和皮带轮5的键槽配合，用来放置销键，防止皮带轮在主轴14上旋转，皮带轮锁紧螺杆孔16是螺纹孔，是利用螺杆和垫片，防止皮带轮从主轴上脱落。
17.附图4、附图5是圆盘架二2结构示意图，圆盘架二2主要由圆盘架二中心孔21、圆盘架二轴承位22、端盖二锁紧孔23、拨杆位24、抵紧杆抵紧孔25组成，圆盘架二中心孔21孔径大于主轴14外径，圆盘架二中心孔21穿过主轴14，圆盘架二轴承位22用来安装轴承，轴承安装在主轴14上，这样，圆盘架二2就能够在主轴14上自由旋转，端盖二锁紧孔23是螺纹孔，利用螺杆将圆盘架二端盖62锁紧在圆盘架二2上，这样，防止轴承松脱，拨杆位24是圆锥形凹槽，拨杆位24以圆盘架二2的圆心为参照点，成圆周阵列分布在圆盘架二2上，拨杆位24的分布数量决定等力变速装置的变速比，例如，拨杆位24为40个，则变速比为1：40，拨杆位24如果为35，则变速比为1：35，假如电动机转速为1400rpm，等速传递到皮带轮5，则其变速后的转速分别为35 rpm 、40rpm，抵紧杆抵紧孔25位于拨杆位24的背面，数量和拨杆位24对应，抵紧杆抵紧孔25为圆锥形凹槽。
18.附图6是圆盘架三3结构示意图，圆盘架三3主要由抵紧杆安装孔31、弹簧一安装位32、圆盘架三锁紧孔33、圆盘架三中心孔34组成，抵紧杆安装孔31以圆盘架三3的圆心为参照点，成圆周阵列分布在圆盘架三3上，抵紧杆安装孔31的数量和拨杆位24对应，抵紧杆安装孔31为通孔，用来安装抵紧杆7，弹簧一安装位32与抵紧杆安装孔31同心，弹簧一安装位32的内径大于抵紧杆安装孔31的内径，弹簧一安装位32用来安装弹簧一101，圆盘架三锁紧孔33以圆盘架三3的中心线为参照点，成圆周阵列分布，螺杆穿过圆盘架三锁紧孔33，经圆盘架三3锁紧在支架上，圆盘架三中心孔孔径大于主轴14的外径，方便主轴14的旋转。
19.附图7是支架4结构示意图，支架4主要由支架轴承孔41、端盖孔42、支架固定孔43、垫块安装孔44、支架端盖锁紧孔45、支架中心孔46组成，支架轴承孔41用来安装轴承，轴承上安装主轴14，端盖孔42是凹进孔，用来安装支架端盖61，支架固定孔43利用螺杆，将整个等力变速装置进行固定，垫块安装孔44是用来安装垫块10，支架端盖锁紧孔45是利用螺杆，将支架端盖61锁紧在支架上，防止轴承松脱，支架中心孔46用来穿过主轴14。
20.附图8是抵紧杆7结构示意图，抵紧杆7主要由抵紧杆环形位71、抵紧杆身72组成，抵紧杆环形位71外径大于抵紧杆身72外径，弹簧一101插进抵紧杆身72，由于抵紧杆环形位71的存在，弹簧一101才能发挥作用，抵紧杆7前端是圆锥形，并且和抵紧杆抵紧孔25锥度相同，这样，当圆盘架一1带动圆盘架二2旋转，抵紧杆抵紧孔25随之旋转，由于抵紧杆抵紧孔25是圆锥形凹槽，当圆盘架一1转动时的扭矩大于弹簧一101的弹力时，抵紧杆7后退，弹簧一101被压缩，这是抵紧杆7退让时的过程，抵紧杆7抵紧过程是：当抵紧杆7前端位于抵紧杆抵紧孔25范围内，弹簧一101作用，将抵紧杆7抵向抵紧杆抵紧孔25，由于锥形的定位作用，就会保证每次移动的距离一致，尤其是在圆盘架二2旋转的尺寸有一定的误差，只要误差在一定的范围内，都能够通过抵紧杆7前端的锥形和抵紧杆抵紧孔25锥孔的配合作用，保证每次旋转的精确度。
21.附图9是拨杆8结构示意图，拨杆8主要由拨杆身81、弹簧丙安装位82、滚珠安装位83组成，拨杆身81插进拨杆安装孔12，拨杆身81用来插入弹簧二102，弹簧三安装位82用来安装弹簧三103，滚珠安装位83用来安装滚珠9，拨杆8抵紧时的过程：当动力传递到圆盘架一1时，圆盘架一1旋转，支架4是固定的，圆盘架一1带动拨杆8一起旋转，当拨杆8运行到垫块10位置时，弹簧三103后退，滚珠9随着后退，此时，圆盘架一1旋转时的力矩如果大于弹簧二102的弹簧，弹簧二102回缩，拨杆8后退，进到垫块10上去，拨杆身81后端是圆锥形，其锥度和拨杆位24锥度相同，拨杆身81后端抵紧拨杆位24，随着拨杆8继续在垫块10上前行，拨杆8带动圆盘架二2旋转。
22.拨杆8松开时的过程：当拨杆8离开垫块10时，弹簧三103前进，滚珠9随着前进，此时，弹簧二102前进，带动拨杆身81后端离开拨杆位24，圆盘架一1继续旋转，但是圆盘架二2不能旋转，一直到拨杆8重新抵紧垫块10，重复拨杆8抵紧时的过程。
23.附图10是垫块10结构示意图，垫块10主要由斜面1001和垫块孔1002组成，垫块孔1002和垫块安装孔44成对应关系，利用螺杆将垫块10固定在支架4上，斜面是垫块两侧成20
°
~45
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的斜坡面，这样使滚珠9能够平稳的进入到垫块10以及离开垫块10，减少产品运行时的噪音，垫块的厚度大于拨杆位24深度2mm~5mm，方便拨杆8抵紧拨杆位24或者退出拨杆位24。
24.等力变速装置最大的优点是制造工艺简单，结构紧凑，不涉及到齿轮制造，只需要调整好拨杆8在垫块10上的距离，而垫块10结构也简单，制造工艺简单，变速比高，换件主要是换垫块10和滚珠9，弹簧等，换件成本低，换件之后的机器调整也相对容易，远不及现有的齿轮变速器复杂，因而能够降低产品成本，采用了锥度定位，圆盘架2每次的转动距离经过了锥度校准，因而，即使垫块10磨损了，其转动距离不会受到相应的影响，而蜗杆涡轮变速箱虽然也有结构紧凑，变速比高的优点，但缺点就是容易磨损，一旦磨损之后，涡轮的转动距离就不准确，等力变速装置缺点就是没有改变力矩，因而只适用于对力矩的改变要求不严的领域。