一种省力轮制造技术

本实用新型专利技术提供了一种省力轮，属于机械传动装置领域，包括行星齿轮圈、分力元件和连接臂；所述分力元件通过至少两个支撑点能够滑动地支撑在所述行星齿轮圈的内壁上；所述连接臂与所述分力元件连接，用于在省力轮工作中使所述分力元件相对所述行星齿轮圈的中心保持不动，本技术方案利用杠杆省力原理，只需要给所述行星齿轮圈施加一个很小的力驱动所述行星齿轮圈转动就能在所述分立元件处输出很大的力，以达到了省力的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械传动装置领域，具体而言，涉及一种省力轮。
技术介绍
杠杆省力原理以及动滑轮省力原理在实际生产生活中得到了广泛地运用，但是在机械传动装置领域却并没有充分体现出来，特别是在现代机械代替人力的时代，省力原理并没有被深入挖掘运用，导致机械装置体积庞大且沉重，人力操作起来也很不方便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种省力轮，以改善上述的问题。本技术是这样实现的:—种省力轮，包括行星齿轮圈、分力元件和连接臂；分力元件通过至少两个支撑点能够滑动地支撑在行星齿轮圈的内壁上；连接臂与分力元件铰接，用于在省力轮工作中使分力元件相对行星齿轮圈的中心保持不动。本技术的运动过程是这样的:动力输入端给行星齿轮圈一个驱动力，行星齿轮圈受驱动作滚动运动，带动分力元件一起运动，由于连接臂始终使分力元件相对于行星齿轮圈的中心保持不动，从而分力元件的前进方向与行星齿轮圈的前进方向一致，动力通过分力元件输出。根据动滑轮提升重物的原理，当动滑轮的中心和重物的作用点重合时，拉力大小为重物重力的一半；绳索与动滑轮两侧的接触点分别为支点和拉力作用点，我们假设重物的作用点能始终位于同一水平线上以及支点和拉力作用点固定不动，当重物的作用点水平移动，逐渐远离动滑轮的中心和拉力作用点时，根据杠杆原理，相当于重物重力力臂减小了，重物重力不变，力矩减小，而拉力力臂未变，则拉力将减小，因此得出当重物作用点逐渐靠近支点的过程中，拉力将逐渐减小，理想状态下，当重物作用点与支点重合时，拉力为零。本技术则是对以上原理的进一步演变，动滑轮演变为行星齿轮圈，拉力演变为驱动行星齿轮圈转动的驱动力，拉力作用点则演变为驱动力对行星齿轮圈的作用点，支点演变为行星齿轮圈作滚动运动时与所作用的对象之间的接触点，重物作用点则演变为分力元件所在的位置，即分力元件为动力输出端；根据以上的原理，分力元件越靠近行星齿轮圈与所作用的对象之间的接触点，驱动力就越小，从而就越省力。行星齿轮圈作滚动运动时与所作用的对象之间产生一定的摩擦力，且行星齿轮圈不会相对作用对象滑动；分力元件则始终靠近接触点，连接臂则用于使分力元件相对于行星齿轮圈的中心保持不动，连接臂与分力元件是旋转连接的，旋转连接的时候，分力元件始终与行星齿轮圈内臂滑动或者滚动连接，同时分力元件还是动力输出端，用于带动其他机构运动。需要说明的是:连接臂与分力元件铰接指的是分力元件可以绕连接臂转动，分力元件的转动轴心线与行星齿轮圈的转动轴心线平行。进一步地，还包括齿条，行星齿轮圈的外侧与齿条啮合，分力元件到齿条的距离小于行星齿轮圈的轴心线到齿条的距离。根据上述的原理，行星齿轮圈作滚动运动时与所作用的对象之间会产生一定的摩擦力，且行星齿轮圈不会相对作用对象滑动，此处的作用对象则为齿条，行星齿轮圈与齿条啮合并在驱动力的作用下在齿条上作单向或者双向地滚动运动。作用对象还可以采用其他的结构，只要行星齿轮圈能够沿着作用对象做滚动运动即可，如直接作用于地面也可。分力元件到齿条的距离小于行星齿轮圈的轴心线到齿条的距离是因为行星齿轮圈与齿条的啮合点相当于上述提到的动滑轮模型中的支点，而分力元件所在的位置相当于重物重力作用点，因此分力元件越靠近行星齿轮圈与齿条的啮合点，该装置就越省力。进一步地，行星齿轮圈包括轴心线重合且相互固定连接的齿轮圈和圆盘，分力元件能够滑动地支撑在圆盘的内壁上。为了使分力元件更加靠近行星齿轮圈与作用对象的咬合点，行星齿轮圈设计为包括轴心线重合且相互固定连接的齿轮圈和圆盘，圆盘固定于齿轮圈上，分力元件滑动地支撑在圆盘内壁上，这样通过扩大圆盘的直径就可以使分力元件无限接近于行星齿轮圈与作用对象的咬合点。需要说明的是:行星齿轮圈是包括齿轮圈和圆盘，所以圆盘是行星齿轮圈的一部分，则在此处分力元件能够滑动地支撑在圆盘的内壁上就相当于分力元件支撑于行星齿轮圈的内壁上，两者并不矛盾。进一步地，还包括支点轮，支点轮能够活动地支撑在分力元件与行星齿轮圈的内壁之间，支点轮到齿条的距离小于分力元件到齿条的距离。本技术的运动过程是这样的:动力输入端给行星齿轮圈一个驱动力，行星齿轮圈受驱动作滚动运动，带动分力元件和支点轮一起运动，由于连接臂始终使分力元件相对于行星齿轮圈的中心保持不动，从而分力元件的前进方向与行星齿轮圈的前进方向一致，支点轮的前进方向与行星齿轮圈的前进方向也一致，此处动力通过支点轮输出。而连接臂作用于分力元件是为了限制支点轮的运动轨迹，使支点轮始终靠近行星齿轮圈与齿条的啮合点，支点轮的中心相当于上述的重物作用点，因此支点轮越靠近行星齿轮圈与齿条的接触点，在支点轮处输出的力就越大，就越省力，支点轮是动力输出端，用于带动其他机构运动。进一步地，还包括旋转轴，旋转轴与行星齿轮圈固定，旋转轴的转动轴心线与行星齿轮圈的转动轴心线重合，连接臂上设有通孔，连接臂通过通孔转动套设在旋转轴上。连接臂通过通孔转动套设在旋转轴上，连接臂只能绕旋转轴作旋转运动，则连接臂始终位于行星齿轮圈的径向方向上，这样连接臂能够更好地使分力元件在省力轮工作中相对行星齿轮圈的中心保持不动。进一步地，还包括中心轴、太阳齿轮、主动内齿圈和从动轴；太阳齿轮固定于中心轴上，主动内齿圈环绕中心轴，行星齿轮圈分别与太阳齿轮和主动内齿圈啮合；从动轴旋转连接于中心轴上，连接臂一端固定于从动轴上，一端与分力元件连接；分力元件到太阳齿轮轴心线的距离小于行星齿轮圈轴心线到太阳齿轮轴心线的距离。根据上述的原理，主动内齿圈对行星齿轮圈的作用力相当于拉力，主动内齿圈与行星齿轮圈的啮合点相当于拉力作用点，太阳齿轮和行星齿轮圈的咬合点相当于支点，分力元件所在的位置相当于重物作用点，则分力元件越靠近太阳齿轮和行星齿轮圈的咬合点，驱动力越小，就越省力。实际运动过程是这样的:动力输入端给主动内齿圈一个动力以驱动主动内齿圈转动，主动内齿圈驱动行星内齿圈自转和沿太阳齿轮公转，行星内齿圈转动带动分力元件绕中心轴转动，从而带动从动轴转动，进而将动力输送出去，此处动力是通过从动轴输出去的，连接臂与分力元件配合以使分力元件始终靠近太阳齿轮和行星内齿圈的咬合点。连接臂结构可以是这样的:连接臂分为第一水平端和第一垂直端，第一水平端固定连接于从动轴上，第一垂直端与分力元件连接；这样在省力轮工作中，分力元件相对行星齿轮圈的中心保持不动。分力元件被行星齿轮圈带动绕中心轴转动的过程中，分力元件做圆周运动，从动轴旋转连接于中心轴上，分力元件能够带动从动轴绕中心轴转动，从而将动力通过从动轴很顺利地输出去。进一步地，分力元件为分力杆，连接臂与分力杆的中间部位连接，分力杆的两端分别与行星齿轮圈内壁滑动连接。分力元件的两端分别与圆盘内壁滑动连接，连接臂一方面是为了使分力元件相对圆盘中心保持不动，另一方面同样也是为了使分力元件无限地靠近行星齿轮圈与太阳齿轮的啮合点或者行星齿轮圈与齿条的啮合点，根据上述的原理，分力元件越靠近啮合点，该装置就越省力。需要说明的是:此处分力杆的两端也可以设置滑轮，减小分力杆在行星内齿圈内壁上滑动的摩擦力。进一步地，分力元件为缺口圆形盘，连接臂与缺口圆形盘连接，缺口圆形盘侧壁与行星齿轮圈内壁滑动连接。分力元件还可以采用缺口圆形盘，此时缺口圆形盘相对行星齿轮圈的位置相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种省力轮，其特征在于，包括行星齿轮圈、分力元件、连接臂和齿条；所述分力元件通过至少两个支撑点能够滑动地支撑在所述行星齿轮圈的内壁上；所述连接臂与所述分力元件铰接，用于在省力轮工作中使所述分力元件相对所述行星齿轮圈的中心保持不动；所述行星齿轮圈的外侧与所述齿条啮合，所述分力元件到所述齿条的距离小于所述行星齿轮圈的轴心线到所述齿条的距离；所述分力元件为分力杆，所述连接臂与所述分力杆的中间部位连接，所述分力杆的两端分别与所述行星齿轮圈内壁滑动连接；或所述分力元件为缺口圆形盘，所述连接臂与所述缺口圆形盘连接，所述缺口圆形盘侧壁与所述行星齿轮圈内壁滑动连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏才，
申请(专利权)人：陈宏才，
类型：新型
国别省市：广东;44