一种基于杠杆的传动系统

文档序号:483028 发布日期:2022-01-04 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于杠杆的传动系统 (Lever-based transmission system ) 是由 平清禄 于 2021-11-02 设计创作,主要内容包括:本发明涉及动力装置技术领域,尤其是涉及一种基于杠杆的传动系统。基于杠杆的传动系统包括杠杆组、动力输入轮和动力输出轮;所述杠杆组的输入端和输出端分别与动力输入轮和动力输出轮偏心连接。该基于杠杆的传动系统能够将杠杆应用的发电装置中,利用杠杆的省力原理,可以实现用较小的力驱动大功率的发电机进行发电,进而解决了现有技术中因发电装置的动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题。(The invention relates to the technical field of power devices, in particular to a lever-based transmission system. The lever-based transmission system comprises a lever set, a power input wheel and a power output wheel; the input end and the output end of the lever set are respectively connected with the power input wheel and the power output wheel in an eccentric mode. The lever-based transmission system can drive a high-power generator to generate electricity by using a small force in a power generation device with the lever, and further solves the problem that the generator cannot be driven to generate electricity due to the small force output by a power output device of the power generation device in the prior art.)

一种基于杠杆的传动系统

技术领域

本发明涉及动力装置技术领域,尤其是涉及一种基于杠杆的传动系统。

背景技术

目前,洁净能源的开发已经成为发展的趋势,如风电、水电等,在发电过程中均会用到发电机。

目前的风力发电机以及水力发电机等,其原理是将风、水等所具有的机械能转化为电能,但是转化的效率偏低;以风力发电机为例,一般包括垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机,二者都是通过风力驱使叶轮转动,进而通过多级传动机构驱使发电机的转子转动进行发电,由于传动过程的摩擦等因素,致使机械能的传动效率较低,并且,其对于风力的最低等级要求较为苛刻,一般要求最低3m/s左右的风速,才能够驱使风力发电机进行发电,对于大多数地区,因达不到风速要求而无法实现风力发电。

也就是说,在现有发电过程中,存在因动力输出装置因为输出的力较小,无法驱动发电机进行发电的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于杠杆的传动系统,该基于杠杆的传动系统能够解决对现有技术中因动力输出装置因为输出的力较小,无法驱动发电机进行发电的问题;

本发明提供了一种基于杠杆的传动系统,其包括杠杆组、动力输入轮和动力输出轮;

所述杠杆组的输入端和输出端分别与动力输入轮和动力输出轮偏心连接。

优选的,所述基于杠杆的传动系统包括两个动力输出轮和两个增程器,两动力输出轮分别为第一动力输出轮和第二动力输出轮,两增程器分别为第一增程器和第二增程器;

所述杠杆组包括推拉杆、省力杠杆和摆杆;

所述推拉杆的一端与动力输入轮偏心铰接,所述推拉杆的另一端与省力杠杆的动力臂铰接;

所述省力杠杆的阻力臂通过第一增程器与第一动力输出轮连接;

所述摆杆的一端与传动系统的机架转动连接,另一端通过第二增程器与第二动力输出轮连接;

所述省力杠杆和摆杆平行设置,且两者通过杠杆轴连接;

所述杠杆轴的一端与省力杠杆的支点固定连接,所述杠杆轴的另一端与摆杆连接,摆杆与杠杆轴的连接点到杠杆轴端部之间的长度与阻力臂的长度相同;

所述第一动力输出轮和第二动力输出轮固定在同一输出轴上;

所述省力杠杆和摆杆在第一位置和第二位置之间摆动;

当省力杠杆和摆杆从第一位置摆动至第二位置时,阻力臂通过第一增程器带动第一动力输出轮沿第一半圆轨迹转动;

当省力杠杆和摆杆从第二位置摆动至第一位置时,摆杆通过第二增程器带动第二动力输出轮沿第二半圆轨迹转动,第一半圆轨迹和第二半圆轨迹组成一个圆形轨迹。

优选的,所述增程器为拉链和支杆;

所述第一增程器的拉链的一端与阻力臂铰接,第一增程器的另一端与第一动力输出轮偏心铰接,所述第一增程器的支杆一端与机架铰接,另一端与第一增程器的拉链固定铰接;

所述摆杆远离第二动力输出轮的一侧设置有反向定位轮,所述第二增程器的拉链的一端绕过左侧定位轮后与摆杆铰接,另一端与第二动力输出轮偏心铰接,所述第二增程器的支杆一端与机架铰接,另一端与第二增程器的拉链固定铰接。

优选的,所述支杆与动力输出轮之间设置有定位轮,定位轮的圆心与动力输出轮的圆心平齐。

优选的,所述输出轴的中间位置设置有飞轮;

所述输出轴上设置有负载输出轮,负载输出轮与负载连接。

优选的,所述负载为发电机。

优选的,还包括动力输入装置,所述动力输入装置通过齿轮组与动力输入轮连接;

所述齿轮组包括相互啮合的动力输入小齿轮和动力输入大齿轮,动力输入小齿轮与动力输入装置的转轴连接,动力输入大齿轮与动力输入轮同轴设置并固定在同一轴上。

有益效果:

该基于杠杆的传动系统能够将杠杆应用的发电装置中,利用杠杆的省力原理,可以实现用较小的力驱动大功率的发电机进行发电,进而解决了现有技术中因发电装置的动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式提供的一种基于杠杆的传动系统的结构示意图。

附图标记说明:

1:动力输入轮、2:推拉杆、3:省力杠杆、4:摆杆、5:杠杆轴、6:第一增程器、7:第二增程器、8:第一动力输出轮、9:第二动力输出轮、10:输出轴、11:拉链;12:支杆;13:反向定位轮;14:定位轮;16:飞轮;17:负载输出轮;18:发电机;19:动力输入小齿轮;20:动力输入大齿轮。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示,本实施方式提供了一种基于杠杆的传动系统,其包括杠杆组、动力输入轮1和动力输出轮。

杠杆组的输入端和输出端分别与动力输入轮1和动力输出轮偏心连接。

在本实施方式中,该基于杠杆的传动系统能够将杠杆应用的发电装置中,利用杠杆的省力原理,可以实现用较小的力驱动大功率的发电机进行发电,进而解决了现有技术中因发电装置的动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题。

具体的,基于杠杆的传动系统包括两个动力输出轮和两个增程器,两动力输出轮分别为第一动力输出轮8和第二动力输出轮9,两增程器分别为第一增程器6和第二增程器7。

杠杆组包括推拉杆2、省力杠杆3和摆杆4。

推拉杆2的一端与动力输入轮1偏心铰接,推拉杆2的另一端与省力杠杆3的动力臂铰接。

省力杠杆3的阻力臂通过第一增程器6与第一动力输出轮8连接。

摆杆4的一端与传动系统的机架转动连接,另一端通过第二增程器7与第二动力输出轮9连接。

省力杠杆3和摆杆4平行设置,且两者通过杠杆轴5连接。

杠杆轴5的一端与省力杠杆3的支点固定连接,杠杆轴5的另一端与摆杆4连接,摆杆4与杠杆轴5的连接点到杠杆轴5端部之间的长度与阻力臂的长度相同。

第一动力输出轮8和第二动力输出轮9固定在同一输出轴10上。

省力杠杆3和摆杆4在第一位置和第二位置之间摆动。

当省力杠杆3和摆杆4从第一位置摆动至第二位置时,阻力臂通过第一增程器6带动第一动力输出轮8沿第一半圆轨迹转动。

当省力杠杆3和摆杆4从第二位置摆动至第一位置时,摆杆4通过第二增程器7带动第二动力输出轮9沿第二半圆轨迹转动,第一半圆轨迹和第二半圆轨迹组成一个圆形轨迹。

在传动系统中,需要通过省力杠杆3的阻力臂驱动动力输出轮的转动,由于阻力臂的长度较短,当动力输出轮的尺寸较大时,无法驱动动力输出轮进行整圈转动,故此,通过设置增程器来实现阻力臂带动动力输出轮进行转动。通过增程器的设置虽然能够在某些特定的情况下,阻力臂能够带动动力输出轮的转动。但是,当动力输出轮的尺寸进一步增大时,阻力臂通过增程器也不能带动动力输出轮进行整圈转动。基于此,本实施方式采用了联动设置的省力杠杆3、摆杆4和联动设置的第一动力输出轮8和第二输出轮9。省力杠杆3通过第一增程器6带动第一动力输出轮8转动半圈,此时,第二动力输出轮9仅是随动,此后,摆杆4通过第二增程器7带动第二动力输出轮9转动半圈,此时,第一动力输出轮8随动。在省力杠杆3和摆杆4的作用下,第一动力输出轮8和第二动力输出轮9的交替进行半圈转动(此处半圈转动指的是主动转动,可以理解的是在一个动力输出轮进行主动转动时,另一个动力输出轮随动),两者最终实现转圈转动,即实现通过较短的阻力臂驱动较大的动力输出轮进行整圈转动。

在本实施方式中,提供了一种增程器的结构形式,增程器为拉链11和支杆12;

第一增程器拉链的一端与阻力臂铰接,第一增程器拉链的另一端与第一动力输出轮偏心铰接,第一增程器的支杆一端与机架铰接,另一端与第一增程器的拉链链接。

摆杆远离第二动力输出轮的一侧设置有反向定位轮13,第二增程器的拉链的一端绕过左侧定位轮后与摆杆铰接,另一端与第二动力输出轮偏心铰接,所述第二增程器的支杆一端与机架铰接,另一端与第二增程器的拉链铰接。

通过拉链11和支杆12的配合相当于增加了摆杆和阻力臂的行程,支杆12越长,行程越长。即实现了增程的作用。

支杆11与动力输出轮之间设置有定位轮14,定位轮14的圆心与动力输出轮的圆心平齐,拉链11穿过定位轮后与第一动力输出轮8和第二动力输出轮9连接。且拉链处于定位轮14的下方,并且沿着定位轮14移动。

第一动力输出轮8和第二动力输出轮9处于静止状态时,两者位于左边的点为A,位于最右边的点为B点。

第一增程器带动第一动力输出8从A点转动B点,第二增程器带动第二动力输出轮由A点转动至B点。也就是说都是从A点开始拉动第一动力输出轮或第二动力输出轮。如果不设置定位轮,在A点位置拉索斜向上拉动动力输出轮,有可能发生动力输出轮的翻转,故此,设置定位轮14,避免出现动力输出轮的翻转。

输出轴10的中间位置设置有飞轮16。

输出轴10上设置有负载输出轮17,负载输出轮17与负载连接。负载为发电机18。

基于杠杆的传动系统还包括动力输入装置,动力输入装置通过齿轮组与动力输入轮1连接;

齿轮组包括相互啮合的动力输入小齿轮19和动力输入大齿轮20,动力输入小齿轮19与动力输入装置的转轴连接,动力输入大齿轮20与动力输入轮1同轴设置并固定在同一轴上。

动力输入装置可以为电机、风力发电叶片,水力发电叶轮、汽轮机等,也就是说一切可以产生动力的装置即可。

为了对上述基于杠杆的传动系统进行进一步的说明,本实施方式还提供了上述基于杠杆的传动系统具体的应用场景。

在本实施方式中,为了便于理解,动力输入装置采用电动机,电动机功率为1.1千瓦220伏1450转,电动机上安装有动力输入小齿轮19,该动力输入小齿轮19与动力输入大齿轮20啮合,动力输入小齿轮的直径为100毫米,动力输入大齿轮的直径为500毫米。动力输入大齿轮19同轴安装有直径为250毫米的动力输入轮1,动力输入轮1外侧边缘通过鱼眼轴承与推拉杆2的一端铰接,推拉杆2另一端通过鱼眼轴承与省力杠杆3的动力臂铰接,省力杠杆的动力臂长度为500毫米,阻力臂长度为100毫米。动力臂和阻力臂的连接处(省力杠杆的支点处)通过轴承固定在传动系统机架上。

第一增程器6拉链一端固定在阻力臂上拉链另一端穿过定位轮14与输出轮绞接,在阻力臂与输出轮之间有支杆一端绞接机架上另一端与拉链绞接,支杆长度决定输出轮的直径,定位轮高度和输出轴平行。第一增程器就是要增加阻力臂的行程也就是让阻力臂摆动的距离放大,达到增加输出轮直径的目的。增程器包括链条、支杆、定位轮,第二增程器还有一个在阻力臂左侧机架上的反向定位轮。

第一增程器6带动第一动力输出轮8沿上半圈轨迹转动,第二增程器7带动第二动力输出轮沿下半圈轨迹转动,上半圈轨迹和下半圈轨迹呈180度反向对称。两个动力输出轮配合飞轮能够完成周向转动,从而实现了阻力臂增程,输出轮直径增加的目的。

在输出轴的两端分别设置一个动力输出轮,轴中间安有飞轮。还在输出轴上安装有负载输出轮,负载输出轮是直径为100毫米的链轮,链条连接发电机18。

1.1千瓦220伏电机1450每分转,7.2牛米,通过动力输入小齿轮19和动力输入齿轮20之间进行5比1变速后,使动力输入小齿轮19的转速达到290转,乘以2就是动力输入轮1扭力7.2*2=14.4牛米,再乘上杠杆比例关系5,阻力臂的力14.4*5=72牛米。经增程器增程输出轮直径300毫米是阻力臂行程50毫米的6倍72*6=432扭米力矩。满足3千瓦发电机95牛米扭力要求。同时1450转电动机经速比5比1的变速,转速由1450变为290转每分,满足发电机3千瓦95牛米300转要求。杠杆是力的传递工具但它可以把力百分之百(除去机械损耗)通过拉动增程器使输出轮变成扭力。

需要说明的是:上述传动系统可以单独使用,也可以多组串联使用,如两组,三组,四组组合使用扭力倍增,发电机功率变大但电动机功率可以不变,实现小功率电动机通过机械传动带动大发电机。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

8页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种可自动复用的液力偶合器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!