專利名稱：皮帶驅(qū)動(dòng)差速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及行星齒輪傳動(dòng)裝置和部件，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其中行星齒輪與柔性皮帶相接合。
在一種皮帶驅(qū)動(dòng)差速器中，把形狀為皮帶輪的行星齒輪可旋轉(zhuǎn)地裝到一個(gè)攜帶裝置上，其軌道為關(guān)于攜帶裝置軸線的圓形路徑?；旧吓c攜帶裝置的軸線共軸線地設(shè)置的輸出皮帶輪把動(dòng)力傳遞到軸。
在一種皮帶驅(qū)動(dòng)差速器中，把兩個(gè)或多個(gè)行星皮帶輪可旋轉(zhuǎn)地裝到一個(gè)攜帶裝置上，其軌道為關(guān)于攜帶裝置軸線的圓形路徑。把兩個(gè)輸出皮帶輪設(shè)置成與攜帶裝置的軸線共軸線，帶著彎曲成圓形路徑的皮帶繞著行星皮帶輪和輸出皮帶輪旋轉(zhuǎn)，并與這些行星皮帶輪和輸出皮帶輪相接合，這些行星皮帶輪和輸出皮帶輪在不同的平面內(nèi)。這種帶有多平面皮帶輪的驅(qū)動(dòng)裝置通常被稱為輕型皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置。
在頒給Meihak的美國(guó)專利No.3543608中公布的皮帶差速器中，共軸線的V形行星皮帶輪與V形皮帶和V形輸出皮帶輪一起使用，這些V形輸出皮帶輪單個(gè)地固定到分離開的軸上，并靠近這些與攜帶裝置的軸線共軸線的分離開的軸的端部。共同地用軸頸把兩根軸的端部裝到攜帶裝置上，并需要有推動(dòng)能力的附加的軸頸，來(lái)防止有共同軸頸的軸端部與被固定的V形輸出皮帶輪在軸向上分離開。V形行星皮帶輪需要借助于帶螺紋的緊固件定期地調(diào)節(jié)，用做″皮帶拉緊裝置″，以便調(diào)節(jié)皮帶的張緊程度，并補(bǔ)償皮帶的磨損?？傊?，V形皮帶驅(qū)動(dòng)裝置的功率傳遞能力有限，要求間斷地進(jìn)行皮帶拉緊的調(diào)節(jié)，來(lái)改變皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度，使V形皮帶的滑動(dòng)為最??；并且，要求有兩根軸，每根固定到兩個(gè)輸出皮帶輪中的一個(gè)上。
在頒給Parker的美國(guó)專利No.5445572中公布的皮帶差速器中，非共軸線的具有圓頭截錐形狀的和圓柱形的行星皮帶輪與帶齒的同步皮帶和單個(gè)地靠近分開的管狀齒輪軸的端部固定的輸出鏈輪一起使用，管狀齒輪軸與攜帶裝置的軸線共軸線，并在中心或第三共軸線的軸上裝上軸頸。兩根管狀軸需要有推動(dòng)能力的附加的軸頸，來(lái)防止管狀軸的端部與被固定的輸出鏈輪分離開。具有圓頭截錐形狀的行星皮帶輪和圓柱形皮帶輪需要皮帶拉緊裝置調(diào)節(jié)皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度，把皮帶張緊，防止它在輸出鏈輪上松脫。也需要第二組具有圓頭截錐形狀的引導(dǎo)皮帶輪使皮帶與相對(duì)的行星皮帶輪并列，幫助引導(dǎo)皮帶和防止皮帶松脫?？傊狡?qū)動(dòng)裝置需要調(diào)節(jié)皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度，使在輸出鏈輪上皮帶的松脫為最??；需要具有圓頭截錐形狀的皮帶輪防止可能引起皮帶松脫的皮帶運(yùn)動(dòng)；并且，需要三根軸，固定到管狀齒輪軸中的每根上各一根和一根中心軸。
上面提到的皮帶驅(qū)動(dòng)裝置有幾個(gè)主要的問題。一個(gè)主要的問題是沒有一個(gè)固定的或不變的皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度。必須重新調(diào)節(jié)行星皮帶輪的位置，用來(lái)把皮帶拉緊，得到或改變成阻止V形皮帶滑動(dòng)或同步皮帶松脫的皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度。
現(xiàn)有技術(shù)的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器的另一個(gè)問題與使用多個(gè)輸出軸有關(guān)。輸出皮帶輪或鏈輪中的每一個(gè)輪被連接到分開的軸上。需要有推動(dòng)能力的特殊軸頸來(lái)把輸出鏈輪和皮帶輪的位置保持在不影響皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度的位置。第三軸或中心軸的使用引進(jìn)潤(rùn)滑和與裝有軸頸的管狀軸腐蝕的問題。
Parker的’572專利的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器的一個(gè)特別的問題是它采用行星皮帶輪做為空轉(zhuǎn)輪，這些空轉(zhuǎn)輪與皮帶齒的頂部相接合，以便調(diào)節(jié)皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度，并形成一個(gè)彎曲的表面，將迫使皮帶關(guān)于該表面彎曲。皮帶輪壓靠在皮帶齒的頂部上，使皮帶拉伸件(即，繩索)在皮帶齒之間的區(qū)域以非常小的半徑彎曲，這造成皮帶拉伸件的卷邊，對(duì)皮帶的壽命是有害的。皮帶輪的直徑越小，皮帶的壽命越短。使用具有圓頭截錐形狀的皮帶輪對(duì)于繩索拉伸件特別有害，這是因?yàn)楫?dāng)皮帶壓在該具有圓頭截錐形狀的皮帶輪上時(shí)，橫截著它的寬度皮帶必須在不同的半徑上彎曲。
因?yàn)樵诶旒习l(fā)生皮帶的彎曲，所以，皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度與皮帶拉伸件的長(zhǎng)度有關(guān)。結(jié)果，壓在皮帶齒頂部上的小直徑行星皮帶輪不能嚴(yán)格地控制同步皮帶的彎曲和它的皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度。
按照本發(fā)明，提供了一種皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，它在輕載荷應(yīng)用比如高爾夫球小車。小型拖拉機(jī)，割草機(jī)中特別有用，在那些情況下希望使或必須使至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。此皮帶驅(qū)動(dòng)差速器有至少一根輸出軸，可旋轉(zhuǎn)地裝到一個(gè)攜帶裝置上的兩個(gè)行星鏈輪，軌道22關(guān)于與輸出軸共軸線的攜帶裝置的軸線的一個(gè)圓形路徑，以及與輸出軸共軸線的第一和第二輸出鏈輪。行星鏈輪和輸出鏈輪的設(shè)置形成一個(gè)輕型皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置，它有一個(gè)固定的長(zhǎng)度，不需要為了皮帶張緊而間歇地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，把第一輸出鏈輪裝到輸出軸上，并以軸頸把第二輸出鏈輪裝到輸出軸上。把第一驅(qū)動(dòng)皮帶輪裝到輸出軸上，并以軸頸把第二驅(qū)動(dòng)皮帶輪裝到輸出軸上，并裝到第二輸出皮帶輪上，與它一起旋轉(zhuǎn)。一條帶齒的皮帶圍繞著行星鏈輪和輸出鏈輪，完成該驅(qū)動(dòng)裝置。這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于使用了單一的輸出軸，這樣的好處是幫助保持一個(gè)固定的皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度，并且，該軸幫助對(duì)于該輕型皮帶輪驅(qū)動(dòng)裝置的皮帶提供極好的準(zhǔn)直。
在閱讀附圖和它的描述之后將會(huì)清楚本發(fā)明的這些優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)，在圖中有

圖1為本發(fā)明的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器的等角投影圖，此圖還包括可選的皮帶驅(qū)動(dòng)裝置的一些部分的簡(jiǎn)圖；以及圖2為沿著圖1的2-2線取的剖面圖。
參見圖1和2，本發(fā)明的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器10有一根輸出軸12，一個(gè)攜帶裝置14，兩個(gè)行星鏈輪16,18，兩個(gè)輸出鏈輪20,22，以及圍繞著這些鏈輪的帶齒皮帶24。行星鏈輪可以包括凸緣26,28，來(lái)幫助引導(dǎo)皮帶，這些行星鏈輪可旋轉(zhuǎn)地裝到攜帶裝置上，裝在有行星軸線32的至少一根軸30上。可選地，但是最好，行星鏈輪16,18沿著該行星軸線彼此共軸線。通過這樣的共軸線的設(shè)置，皮帶基本上與橫截它的寬度的所有鏈輪相切。然而，可以把行星鏈輪設(shè)置成使它們的軸線彼此成一個(gè)角度，只要皮帶橫截它的寬度與鏈輪基本上相切即可。
攜帶裝置14和輸出軸12基本上有相同的同軸的軸線34。比如借助于一個(gè)塑料套筒36以軸頸把攜帶裝置14裝到輸出軸上。因此，該攜帶裝置關(guān)于輸出軸自由地旋轉(zhuǎn)，使行星鏈輪的軌道關(guān)于攜帶裝置軸線為圓形。
借助于一個(gè)輸入輪比如借助于帶螺紋的緊固件40裝到攜帶裝置上的一個(gè)輸入鏈輪38使攜帶裝置14關(guān)于它的軸線34旋轉(zhuǎn)。比如用一個(gè)塑料套筒42把此輸入鏈輪以軸頸裝到輸出軸上。因此，攜帶裝置和裝在其上的輸入鏈輪一起圍繞著輸出軸自由旋轉(zhuǎn)。
比如借助于一個(gè)鍵43把輸出鏈輪之一20裝到輸出軸12上，使得輸出鏈輪與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)。把輸出鏈輪20設(shè)置成與攜帶裝置的軸向上朝外的側(cè)面44并列。把另一個(gè)或第二輸出鏈輪22設(shè)置成與攜帶裝置的相對(duì)的朝外的側(cè)面46并列，并且，比如借助于一個(gè)塑料套筒48把此輸出鏈輪22以軸頸裝到輸出軸12上。因此，輸出鏈輪關(guān)于輸出軸12可以自由地旋轉(zhuǎn)。
樞軸軸線32離開攜帶裝置的軸線，并基本上垂直于在徑向平面中的攜帶裝置的軸線?？蛇x地，但是最好，攜帶裝置包括一個(gè)可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)52，用來(lái)使行星軸線32在徑向平面中可以在徑向上移動(dòng)，為的是當(dāng)皮帶被適當(dāng)?shù)貜埦o時(shí)，對(duì)于皮帶建立一個(gè)固定的驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度。
該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)52包括一個(gè)可移動(dòng)的托架54，軸30就裝到此托架上。通過旋轉(zhuǎn)帶螺紋的緊固件56可以調(diào)節(jié)該托架，該緊固件使樞軸軸線以及托架在徑向上向里或向外平移。借助于一個(gè)帶螺紋的緊固件58把攜帶裝置鎖定在它的被調(diào)節(jié)的位置。
一條新的同步皮帶或帶齒皮帶需要被預(yù)先張緊，來(lái)補(bǔ)償當(dāng)皮帶在一個(gè)負(fù)載下第一次運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的張力的減弱。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)52使皮帶的張緊和確立一個(gè)固定的皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度變得容易，此皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度在皮帶的運(yùn)行壽命中幾乎不需要或完全不需要另外的調(diào)節(jié)。
把第一驅(qū)動(dòng)鏈輪60裝到輸出軸上，與它一起旋轉(zhuǎn)。比如借助于一個(gè)塑料套筒64把第二驅(qū)動(dòng)鏈輪以軸頸裝到輸出軸上，比如借助于帶螺紋的緊固件66把它安裝到輸出鏈輪22的一個(gè)側(cè)面上。第二輸出鏈輪62與輸出鏈輪22一起沿著輸出軸可以自由地在軸向上在止動(dòng)件68與一個(gè)帶凸緣的止動(dòng)件比如帶螺紋的緊固件70之間移動(dòng)一個(gè)預(yù)定的距離，止動(dòng)件68為設(shè)置在輸出軸上的一個(gè)套筒或墊片?？梢宰杂傻匾苿?dòng)使得有負(fù)載時(shí)皮帶和鏈輪的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)變得容易?？梢栽黾訑y帶裝置在徑向上與行星鏈輪16,18相對(duì)的部分的質(zhì)量71，對(duì)在徑向上偏置的行星鏈輪提供一個(gè)動(dòng)力學(xué)平衡配重，防止振動(dòng)。
在使用中，可以通過輸入鏈輪借助于同步皮帶72為皮帶驅(qū)動(dòng)差速器提供動(dòng)力，該同步皮帶與帶動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)鏈輪74和輸入鏈輪38相接合?？梢圆捎萌魏窝b置(未畫出)比如電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)鏈輪74提供動(dòng)力。把攜帶裝置14裝到輸入鏈輪38上并與它一起旋轉(zhuǎn)，與它旋轉(zhuǎn)相同的轉(zhuǎn)數(shù)。行星鏈輪16,18拉動(dòng)皮帶24，使輸出鏈輪20,22以與攜帶裝置相同的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。只要在第一驅(qū)動(dòng)鏈輪60與第二驅(qū)動(dòng)鏈輪62之間沒有任何差速要求，輸出鏈輪20,22以與攜帶裝置相同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)?？梢越柚谝粭l同步的或帶齒的動(dòng)力傳送皮帶78使用第一驅(qū)動(dòng)鏈輪60把動(dòng)力傳遞到最后驅(qū)動(dòng)鏈輪76上。類似地，可以借助于一條同步皮帶82使用第二驅(qū)動(dòng)鏈輪62把動(dòng)力傳遞到第二最后驅(qū)動(dòng)鏈輪80上。
當(dāng)需要時(shí)開動(dòng)此輕型驅(qū)動(dòng)裝置，它可以使第一驅(qū)動(dòng)鏈輪和和第二驅(qū)動(dòng)鏈輪在不同的旋轉(zhuǎn)速度下運(yùn)行。為了解釋這一點(diǎn)，設(shè)想固定輸入鏈輪38不動(dòng)，并使輸出軸12順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周。裝到輸出軸上的輸出鏈輪20也在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)一周。輸出鏈輪20的旋轉(zhuǎn)使帶齒皮帶24和另一個(gè)輸出鏈輪22在相反方向上或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周，這是因?yàn)橐暂S頸把該鏈輪裝到輸出軸上。同時(shí)，第二驅(qū)動(dòng)鏈輪62在逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)一周，這是因?yàn)樗恢苯友b到輸出鏈輪22上。
作為一個(gè)示例，構(gòu)造了帶有如圖1中所示的另一個(gè)皮帶驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，此差速器滿意地運(yùn)行。其構(gòu)形如下動(dòng)力驅(qū)動(dòng)鏈輪7425齒，節(jié)距14毫米皮帶72124齒，節(jié)距14毫米輸入鏈輪 80齒，節(jié)距14毫米行星鏈輪16,18 32齒，節(jié)距5毫米輸出鏈輪20,22 61齒，節(jié)距5毫米皮帶24148齒，節(jié)距5毫米驅(qū)動(dòng)鏈輪60,62 25齒，節(jié)距14毫米皮帶78,72 148齒，節(jié)距14毫米最后驅(qū)動(dòng)鏈輪76,8080齒，節(jié)距14毫米輸?shù)芥溳?4上的功率 2馬力，0到4200rmp上述的詳細(xì)描述是用于說(shuō)明的目的，將對(duì)所附的權(quán)利要求書的范圍沒有限制。
權(quán)利要求
1．一種皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，有至少兩個(gè)行星皮帶輪，這些皮帶輪可旋轉(zhuǎn)地裝到一個(gè)攜帶裝置上，形成關(guān)于攜帶裝置軸線為一個(gè)圓形路徑的軌道，至少兩個(gè)輸出皮帶輪與攜帶裝置的軸線共軸線地設(shè)置，其中這些皮帶輪中的至少一個(gè)被裝到一根共軸線的輸出軸和圍繞這些皮帶輪的一條皮帶上，其改進(jìn)包括兩個(gè)行星皮帶輪為帶齒的行星皮帶輪的形式，它們被分離開，行星軸線與攜帶裝置的軸線分離開；兩個(gè)輸出皮帶輪為帶齒的輸出皮帶輪的形式，并且，其中行星皮帶輪與輸出皮帶輪相結(jié)合形成一個(gè)輕型驅(qū)動(dòng)裝置，它有固定的皮帶驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度；以及皮帶為同步皮帶的形式，帶有與帶齒的行星鏈輪和帶齒的輸出鏈輪相接合的皮帶齒，并且，不論在任何時(shí)刻，皮帶橫截著它的寬度基本上與每個(gè)鏈輪相切。
2．按照權(quán)利要求1中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，皮帶的皮帶齒有至少5毫米的節(jié)距，每個(gè)輸出鏈輪有至少61個(gè)齒，每個(gè)行星鏈輪有至少32個(gè)齒。
3．按照權(quán)利要求1中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，把攜帶裝置裝到一個(gè)帶齒的輸入鏈輪的一側(cè)上，以軸頸把此輸入鏈輪裝到輸出軸上。
4．按照權(quán)利要求1中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，把輸出鏈輪之一裝到輸出軸上，并可以與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)，以軸頸把輸出鏈輪之一裝到輸出軸上，該皮帶驅(qū)動(dòng)差速器還包括裝到輸出軸上并可以與輸出軸一起旋轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動(dòng)鏈輪和以軸頸裝到輸出軸上的第二驅(qū)動(dòng)鏈輪，此第二驅(qū)動(dòng)鏈輪被裝到以軸頸與輸出軸裝在一起的輸出鏈輪上，并可以與此輸出鏈輪一起旋轉(zhuǎn)。
5．按照權(quán)利要求4中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，以軸頸裝到輸出軸上的輸出鏈輪可以在該輸出軸上在軸向上自由地移動(dòng)一個(gè)預(yù)定的距離。
6．按照權(quán)利要求5中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，以軸頸把行星鏈輪裝到行星軸上，并且，行星鏈輪可以相對(duì)于行星軸在軸向上自由移動(dòng)一個(gè)預(yù)定的距離。
7．按照權(quán)利要求5中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，以軸頸在輸出鏈輪之間把攜帶裝置裝到輸出軸上。
8．按照權(quán)利要求1中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，行星皮帶輪軸與攜帶裝置的軸線共軸線，并基本上垂直于攜帶裝置的軸線地分離開。
9．一種皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，它包括一根輸出軸；以軸頸裝到該輸出軸上的一個(gè)攜帶裝置；裝到與攜帶裝置的在軸向上朝外的側(cè)面并列的那個(gè)輸出軸上的第一輸出鏈輪；裝到與攜帶裝置的相反的在軸向上朝外的側(cè)面并列的那個(gè)輸出軸上的第二輸出鏈輪；第一和第二分離開的行星鏈輪，它們與行星軸線共軸線，以軸頸把它們裝到被裝到攜帶裝置上的至少一根軸上，其中行星軸線與輸出軸分離開，并基本上垂直于該輸出軸；圍繞著第一和第二輸出鏈輪和第一和第二行星鏈輪的帶齒的皮帶；裝到輸出軸上的第一驅(qū)動(dòng)鏈輪；以及以軸頸裝到輸出軸上并裝到第二輸出鏈輪上的第二驅(qū)動(dòng)鏈輪。
10．按照權(quán)利要求9中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，攜帶裝置被裝到以軸頸裝到輸出軸上的一個(gè)輸入鏈輪的一個(gè)側(cè)面上。
11．按照權(quán)利要求10中所述的皮帶驅(qū)動(dòng)差速器，其特征在于，攜帶裝置在徑向上與行星鏈輪相對(duì)的方向上有增加的質(zhì)量，形成對(duì)行星鏈輪的配重。
全文摘要
一種皮帶驅(qū)動(dòng)差速器(16),它有:一根輸出軸(12),可旋轉(zhuǎn)地裝到一個(gè)攜帶裝置(14)上的關(guān)于與輸出軸(12)共軸線的攜帶裝置軸線軌道為一個(gè)圓形路徑的兩個(gè)行星鏈輪(16,18),裝到輸出軸(12)上的第一輸出鏈輪(60),與輸出軸(12)共軸線的第二輸出鏈輪(62),以及把這些鏈輪連接起來(lái)的帶齒的動(dòng)力傳遞皮帶(24)。
文檔編號(hào)F16H7/00GK1237234SQ98801228
公開日1999年12月1日 申請(qǐng)日期1998年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月29日
發(fā)明者唐納德·R·邁克克姆博 申請(qǐng)人:蓋茨公司