可调节传动距的传动装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103075488 A(43)申请公布日 2013.05.01CN103075488A*CN103075488A*(21)申请号 201310002187.4(22)申请日 2013.01.05F16H 49/00(2006.01)(71)申请人北京印刷学院地址 102600 北京市大兴区黄村镇兴华大街25号(72)发明人王仪明 李建国 张磊 赵明明(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司 11403代理人李弘 杨红梅(54) 发明名称可调节传动距的传动装置(57) 摘要本发明公开了一种可调节传动距的传动装置，包括一段主动圆柱轴、至少一段主动异形轴、保持架、第二

2、传动轴；所述从所述主动圆柱轴通过一个动力输入机构与动力源连接；所述主动异形轴上套装有第一阶梯轴，该阶梯轴通过传动机构与负载连接；至少一个所述第二传动轴通过传动机构与所述主动异形轴连接；所述保持架连接所述第一阶梯轴和所述第二传动轴，使得第一阶梯轴随着第二传动轴的移动而沿着所述主动异形轴进行轴线移动；通过改变所述第一阶梯轴在主动异形轴上套装的相对位置，改变第二传动轴和动力输入机构之间的相对距离。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书6页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图3页(10)申请公布号 CN 103075488 ACN 1

3、03075488 A1/1页21.一种可调节传动距的传动装置，其特征在于，包括一段主动圆柱轴、至少一段主动异形轴、保持架、第二传动轴；所述主动圆柱轴通过一个动力输入机构与动力源连接；所述主动异形轴上套装有第一阶梯轴，该阶梯轴通过传动机构与负载连接；至少一个所述第二传动轴通过传动机构与所述主动异形轴连接；所述保持架连接所述第一阶梯轴和所述第二传动轴，使得所述第一阶梯轴随着所述第二传动轴的移动而沿着所述主动异形轴进行轴线移动；通过改变所述第一阶梯轴在所述主动异形轴上套装的相对位置，改变所述第二传动轴和动力输入机构之间的相对距离。2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述主动圆柱轴和主动异形

4、轴为一个主动传动轴上的两个部分；该主动传动轴包括至少一段主动圆柱轴、至少一段主动异形轴、至少一段固定圆柱轴；所述第一传动轴的主动圆柱轴和固定圆柱轴分别通过固定架固定在一个固定板上；至少一个所述第二传动轴穿过所述固定架上相应的开口与所述套装在主动异形轴上的第一阶梯轴连接。3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，还包括丝杠、可移动块；所述可移动块上设置有螺纹孔，与所述保持架固定连接，并可以在所述固定板上设置的相应滑道内滑动；所述丝杠固定于所述固定板上，并与所述可移动块连接，在一个驱动装置的驱动下，电机驱动所述丝杠使得可移动块推动保持架4，使得所述第二传动轴在所述开口中移动。4.根据权利要求3

5、所述的传动装置，其特征在于，所述固定板上设置有多个槽孔，所述槽孔与所述螺纹孔相一致。5.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，还包括至少一个第三传动轴，所述第三传动轴通过传动机构与所述第一主动圆柱轴连接，并通过轴承在该固定板上相应的轴承孔处与所述固定板连接。6.根据权利要求5所述的传动装置，其特征在于，还包括一个定位架，所述定位架固定于所述固定板上；所述第三传动轴通过轴承在该定位架上相应的轴承孔处与所述定位架连接。7.根据权利要求5所述的传动装置，其特征在于，所述第三传动轴包括至少一段从动圆柱轴和至少一段从动异形轴；所述从动圆柱轴通过传动机构连接所述主动圆柱轴，以机械传动的方式传递动力或运

6、动；所述从动异形轴上套装有第三阶梯轴；所述第三阶梯轴连接负载。8.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述第二传动轴包括至少一段从动圆柱轴和至少一段从动异形轴；所述从动圆柱轴通过机械机构连接所述第一阶梯轴；所述从动异形轴上套装有第二阶梯轴；所述第二阶梯轴连接负载。9.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述主动异形轴的截面为齿形；所述第一阶梯轴的截面与所述主动异形轴配合。10.根据权利要求1-9所述的传动装置，其特征在于，所述传动机构通过齿轮传动、带轮传动、链轮传动或蜗轮蜗杆传动传递动力或运动。权 利 要 求 书CN 103075488 A1/6页3可调节传动距的传动装置技术领域0

7、001 本发明涉及机械传动，特别是指一种可调节传动距的传动装置。背景技术0002 机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动；连接动力源的主动件，连接主动件和中间件的中间件，连接负载的从动件是机械传动装置常见的基本组成结构。机械传动的一种常见的种类是，动力源依靠主动件输入动力，依靠一个传递动力或运动的机构作为传动装置向从动件传递动力或运动，从而将运动或动力传递到负载。在主动件依靠传动装置向从动件传递动力或运动时，一般要求动力传递部件具有较高的传动精度和较为准确的传动比。0003 现有技术的机械传动装置，一般是主动件和从动件之间的相对距离固定；若不改变传动装置的结构，就

8、无法改变传动装置主动部分与从动部分之间的相对距离，其动力源在传动装置上连接的位置与负载在传动装置上连接的位置之间的相对距离无法改变。当负载和动力源之间的相对距离发生变化时，或在传输的过程中负载和动力源相对运动的情况下，现有机械传动装置难以满足距离变化的传动要求。发明内容0004 有鉴于此，本发明的目的在于提出一种可调节传动距的传动装置。该传动装置具有相对距离可调节的动力输入部分与动力输出部分。0005 基于上述目的本发明提供的可调节传动距的传动装置，包括一段主动圆柱轴、至少一段主动异形轴、保持架、第二传动轴；所述主动圆柱轴通过一个动力输入机构与动力源连接；所述主动异形轴上套装有第一阶梯轴，该阶

9、梯轴通过传动机构与负载连接；至少一个所述第二传动轴通过传动机构与所述主动异形轴连接；所述保持架连接所述第一阶梯轴和所述第二传动轴，使得所述第一阶梯轴随着所述第二传动轴的移动而沿着所述主动异形轴进行轴线移动；通过改变所述第一阶梯轴在所述主动异形轴上套装的相对位置，改变所述第二传动轴和动力输入机构之间的相对距离。0006 可选的，所述主动圆柱轴和主动异形轴为一个主动传动轴上的两个部分；该主动传动轴包括至少一段主动圆柱轴、至少一段主动异形轴、至少一段固定圆柱轴；所述第一传动轴的主动圆柱轴和固定圆柱轴分别通过固定架固定在一个固定板上；至少一个所述第二传动轴穿过所述固定架上相应的开口与所述套装在主动异形

10、轴上的第一阶梯轴连接。0007 可选的，还包括丝杠、可移动块；所述可移动块上设置有螺纹孔，与所述保持架固定连接，并可以在所述固定板上设置的相应滑道内滑动；所述丝杠固定于所述固定板上，并与所述可移动块连接，在一个驱动装置的驱动下，电机驱动所述丝杠使得可移动块推动保持架4，使得所述第二传动轴在所述开口中移动。0008 可选的，所述固定板上设置有多个槽孔，所述槽孔与所述螺纹孔相一致。0009 可选的，还包括至少一个第三传动轴，所述第三传动轴通过传动机构与所述第一说 明 书CN 103075488 A2/6页4主动圆柱轴连接，并通过轴承在该固定板上相应的轴承孔处与所述固定板连接。0010 可选的，还包

11、括一个定位架，所述定位架固定于所述固定板上；所述第三传动轴通过轴承在该定位架上相应的轴承孔处与所述定位架连接。0011 可选的，所述第三传动轴包括至少一段从动圆柱轴和至少一段从动异形轴；所述从动圆柱轴通过传动机构连接所述主动圆柱轴，以机械传动的方式传递动力或运动；所述从动异形轴上套装有第三阶梯轴；所述第三阶梯轴连接负载。0012 可选的，所述第二传动轴包括至少一段从动圆柱轴和至少一段从动异形轴；所述从动圆柱轴通过机械机构连接所述第一阶梯轴；所述从动异形轴上套装有第二阶梯轴；所述第二阶梯轴连接负载。0013 可选的，所述主动异形轴的截面为齿形；所述第一阶梯轴的截面与所述主动异形轴配合。0014

12、可选的，所述传动机构通过齿轮传动、带轮传动、链轮传动或蜗轮蜗杆传动传递动力或运动。0015 从上面所述可以看出，本发明提供的可调节传动距的传动装置，采用简易的结构，易于组装，其动力输入部分和动力输出部分之间的相对距离可调节。从而在动力源与负载相对距离可变的情况下，本发明的传动装置也能够进行动力或运动的传递。0016 同时，本发明提供的可调节传动距的传动装置，采用特殊的轴结构和丝杠等装置，具有较好的传动精度。附图说明0017 图1为本发明实施例的可调节传动距的传动装置总结构示意图；0018 图2为本发明实施例的第一传动轴部分的示意图；0019 图3为本发明实施例的第二传动轴示意图；0020 图4

13、为本发明实施例的第二传动轴的A处局部结构示意图；0021 图5为本发明实施例的第二阶梯轴示意图；0022 图6为本发明实施例的保持架处局部结构示意图。具体实施方式0023 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。0024 本发明所提供的可调节传动距的传动装置，包括主动连接机构、从动部分。主动部分与从动部分之间通过齿轮、带轮、链轮、蜗轮等传动机构进行动力传递或运动传递。0025 图1为本发明实施例的可调节传动距的传动装置总结构示意图，展示了本发明实施例的传动装置结构，包括第一传动轴1、固定架2、动力输入机构3、保持架4、第一阶梯轴5、

14、第一锥齿轮6、第二传动轴7、第二阶梯轴8、固定螺钉9、可移动块10、固定板11、定位架12、第三传动轴13、第三阶梯轴14、第二锥齿轮15。0026 其中，第一传动轴1设置于固定架2上，该第一传动轴1两端为圆柱轴，中部为异形轴；作为一个实施例，第一传动轴1一端的圆柱轴其长度大于另一端的圆柱轴长度，其中较长的圆柱轴部分称为主动圆柱轴，较短的圆柱轴部分称为定位圆柱轴。固定架2固定于说 明 书CN 103075488 A3/6页5一个固定板11上；在本实施例中，固定架2设有3个，分别设置于第一传动轴1上的主动圆柱轴两端和定位圆柱轴上。第一传动轴1通过轴承固定于固定架2上相应的轴承孔中，从而第一传动轴

15、1能够与固定架2相对转动。动力输入机构3与第一传动轴1的相对位置固定，从而提供动力源的装置可以通过诸如齿轮、链轮、带轮等传输装置，以机械传动的方式带动第一传动轴1转动。保持架4在本实施例中基本为倒置的F形，即该保持架4包括三个支架：两个相互平行的平行支架和一个垂直于平行支架的垂直支架。第一阶梯轴5套装在第一传动轴1的异形轴部位，可以在所述异形轴部位沿着其轴向进行滑动并随着第一传动轴1的转动而转动。第一阶梯轴5通过轴承在保持架4的垂直支架上相应的轴承孔处与保持架4连接。第二传动轴7和第三传动轴13也分别包括一段圆柱轴部分和一段异形轴部分，为了和主动圆柱轴、主动异形轴区分，在本实施例中将其分别称为

16、从动圆柱轴、从动异形轴。所述第二传动轴7的异形轴部分连接有一个第二阶梯轴8，第三传动轴13的异形轴部分连接有一个第三阶梯轴14；第二阶梯轴8和第三阶梯轴14可以分别沿着所述第二传动轴7的异形轴部分和第三传动轴13的异形轴部分进行轴向滑动，并分别随着第二传动轴7和第三传动轴13的转动而转动。第一阶梯轴5通过一对锥齿轮6与第二传动轴7上从动圆柱轴部分的端部连接，所述与第一阶梯轴5连接的第二传动轴7同时通过轴承在保持架4的平行支架上相应的轴承孔处与保持架4连接；在固定板11上对应于第一传动轴1的主动异形轴部分，有一个细长的开口，使得第二传动轴7沿着第一传动轴1的主动异形轴部分滑动时，能够从所述开口中

17、通过。第三传动轴13上从动圆柱轴部分的端部通过另一对锥齿轮15与所述第一传动轴1的主动圆柱轴连接，第三传动轴13的从动圆柱轴部分同时通过一个轴承在固定板11上相应的孔处与固定板11连接，且第三传动轴13的从动圆柱轴部分还通过轴承固定在定位架12上；定位架12与固定板11固定。可移动块10上开设有螺纹孔，与保持架4固定在一起，并在固定板11上所开设的一个相应的滑道内滑动。在所述固定板上开设有多个槽孔，所述槽孔的位置与所述可移动块10上的螺纹孔相对应，且二者均与紧固螺钉9配合，使得当将紧固螺钉9拧入所述螺纹孔和所述槽孔时，可移动块10与固定板11相对固定，当将紧固螺钉9取出所述螺纹孔或所述槽孔后，

18、可移动块10与固定板11能够相对移动。本实施例的动力输入机构3连接动力源，属于本实施例的动力输入部分；第二阶梯轴8、第三阶梯轴14连接负载，属于本实施例的动力输出部分。从上面所述可以看出，由于所述第一阶梯轴随着所述第二传动轴的移动而沿着所述主动异形轴进行轴线移动，通过改变所述第一阶梯轴在所述主动异形轴上套装的相对位置，就可以调整改变本发明的动力输入部分与第二阶梯轴之间的相对距离。0027 当动力源通过动力输入机构3向图1所示的传动机构输入动力时，第一传动轴1转动，通过第一锥齿轮6、第二锥齿轮15分别带动第二传动轴7和第三传动轴13转动，从而将动力分别传递到与第二阶梯轴8和第三阶梯轴14连接的负

19、载。0028 当动力源和负载之间的相对位置固定时，将紧固螺钉9同时拧入所述固定板11上的某个槽孔和所述可移动块10上的螺纹孔，使得可移动块10与固定板11的相对位置固定，保持架4与固定板11的相对位置固定，从而第二传动轴7和第三传动轴13之间的相对距离固定且第二传动轴7与动力输入机构3之间的相对距离也固定。当需要调整改变动力输入机构3与可动第二传动轴之间的距离时，仅需要将紧固螺钉9将可移动块10固定在不同的槽孔处即可。说 明 书CN 103075488 A4/6页60029 本实施例的传动机构还包括一个丝杠，该丝杠采用滚珠丝杠，与可移动块10连接，一端固定于固定板11上，另一端通过电机或其它动

20、力装置控制其转动的方向和速度。当动力源与负载之间的距离随时变化时，将紧固螺钉9从所述固定板11的槽孔或所述可滑动块10的螺纹孔中拧出，通过所述丝杠调节动力输入机构3和第二传动轴7之间的距离。0030 图2为本发明实施例的第一传动轴部分的示意图，展示了第一传动轴1和套装在第一传动轴1上的阶梯轴6。从图中可以看出，第一传动轴1的主要包括一段圆柱轴部分和一段异形轴部分，这两部分在本实施例中称为主动圆柱轴和主动异形轴。在所述主动异形轴部分远离传动圆柱轴的一端，设有一小段定位圆柱轴，该定位圆柱轴主要用于连接固定架2。作为一个实施例，第一传动轴1的主动异形轴部分，其轴面设为齿状，阶梯轴6具有与所述主动异形

21、轴部分的齿状轴面相配合的内表面，从而阶梯轴6可以套装在第一传动轴1的主动异形轴部分，并可以沿着第一传动轴1的主动异形轴部分进行轴向滑动，且随着第一传动轴1的转动而转动。主动异形轴部分采用这种齿状设计，能够增加第一传动轴在传动时的机械强度。0031 图3为本发明实施例的第二传动轴示意图。从图中可以看出，第二传动轴7主要包括一段异形轴部分和一段圆柱轴部分，在本实施例中，这两部分分别称为从动异形轴和从动圆柱轴。与第一传动轴1相同，第二传动轴7的从动异形轴部分也采用截面为齿状的设计，如图4的局部放大图所示。从动异形轴部分采用这种齿状的设计，能够增加第二传动轴7在传动时的机械强度。0032 在本实施例中

22、，第二传动轴7和第三传动轴13的结构基本相同。在其它实施例中，第二传动轴和第三传动轴可以采用不同的结构。0033 图5为本发明实施例的第二阶梯轴示意图。本实施例的第二阶梯轴8具有横截面为齿状的内表面，使得该第二阶梯轴8能够套在第二传动轴7的从动异形轴部分，沿着所述从动异形轴部分进行轴向滑动，并随着第二传动轴7的转动而传动。第二阶梯轴8还具有圆柱状的轴端，该轴端可用于固定负载设备等。采用图3所示的第二传动轴7，结合图5所示的第二阶梯轴8，使得负载设备与第二传动轴7在第二传动轴7轴线方向上的相对位置可调节，即在图1中，负载与该传动设备的连接位置可沿着z轴方向进行调节。0034 在本实施例中，第二阶

23、梯轴8和第三阶梯轴14的结构基本相同。在其它实施例中，第二阶梯轴和第三阶梯轴也可以采用不同的结构0035 图6为本发明实施例的保持架处局部结构示意图。本实施例的保持架采用倒置F形的结构设计，简易有效，不仅满足第一传动轴1和第二传动轴7的固定要求，还保证了第二传动轴7在其轴线方向有两个以上的定位点，从而限制了对第二传动轴7正常工作造成影响的自由度，使得第二传动轴7的传动更加稳定。0036 同样，第三传动轴13通过轴承与固定板11和定位架12上相应的轴承孔连接，保证了第三传动轴13在其轴线方向具有两个以上的定位点，从而限制了对第三传动轴13正常工作造成影响的自由度，使得第三传动轴13的传动更加稳定

24、。0037 在本发明的另一实施例中，也可以将第一传动轴设计成不同的结构。例如，将第一传动轴的中间部分设置为圆柱轴，中间圆柱轴的两端为异形轴部分，同时在两段异形轴部分远离中间圆柱轴的一端分别设置一小段固定圆柱轴。在异形轴上设置配合的阶梯轴，再通过齿轮、带轮、链轮或蜗轮等动力传动机构将所述阶梯轴分别与一个第二传动轴连接，以说 明 书CN 103075488 A5/6页7机械传动的方式传递动力或运动。从而，在这一实施例中，传动装置的与负载连接的机构之间的相对距离，以及每个与负载连接的机构与动力输入机构3之间的距离均可调节。0038 在本发明的另一个实施例中，也可以在第一传动轴上设计多段异形轴部分，这

25、多段异形轴部分分别连接至少一个可动第二传动轴。当在所述第一传动轴上设计多段异形轴时，传动装置所采用的丝杠的数目也可以根据需要选择。0039 在本发明的另一个实施例中，传动装置的主动部分应至少包括一段主动异形轴和一段主动圆柱轴，所述主动异形轴和主动圆柱轴可以是一个轴上的圆柱轴部分和异形轴部分，也可以是单独的圆柱轴和异形轴。该主动异形轴上套装有第一阶梯轴，这个第一阶梯轴可以在所述主动异形轴上沿着其轴向进行滑动并随着所述主动异形轴的转动而转动，所述第一阶梯轴通过齿轮、蜗轮、链轮或带轮等传动机构连接从动部分的一个第二传动轴，以机械传动的方式传递动力；该主动圆柱轴上连接固定有动力输入机构；所述主动圆柱轴

26、通过齿轮、蜗轮、链轮或带轮等传动机构连接一个第三传动轴，以机械传动的方式传递动力。0040 在本发明的另一个实施例中，所述主动部分所包括的主动异形轴和主动圆柱轴，可以是一个传动轴上的主动异形轴部分和主动圆柱轴部分，如图2所示的第一传动轴。所述主动部分所包括的主动异形轴和主动圆柱轴，也可以是单独的异形轴和圆柱轴，通过一定的机械连接机构连接在一起，或通过齿轮、蜗轮、链轮或带轮等传动机构相互连接。0041 在本发明的另一个实施例中，从动部分应至少包括至少一个第二传动轴，该第二传动轴可以是一个如图3所示的第二传动轴。0042 在本发明的另一个实施例中，所述第二传动轴也可以包括至少一段单独的从动异形轴，

27、所述从动异形轴两端具有圆柱的轴端，以便通过齿轮、带轮、链轮或蜗轮等传动机构将该从动异形轴与主动部分中相应的部件或从动部分中相应的部件连接，以机械传动的方式传递动力或运动。0043 在本发明的另一个实施例中，所述第二传动轴也可以包括至少一段单独的从动圆柱轴，该从动圆柱轴通过齿轮、带轮、链轮或蜗轮等传动机构与主动圆柱轴连接，以机械传动的方式传递动力或运动。0044 在本发明的另一个实施例中，所述第二传动轴也可以包括至少一段单独的从动圆柱轴和至少一段单独的从动异形轴，所述从动圆柱轴通过齿轮、带轮、链轮或蜗轮等传动机构与主动圆柱轴连接；所述从动异形轴通过齿轮、带轮、链轮或蜗轮等传动机构与所述从动圆柱轴

28、连接。0045 在本发明的另一个实施例中，异形轴部分的截面也可以采用横截面为三角形、方形、菱形等多种形状。0046 在本发明的另一个实施例中，也可以采用齿轮、蜗轮、链轮或带轮等传动机构代替所述第二阶梯轴或所述第三阶梯轴，以机械传动的方式传递动力或运动，以满足不同的传动要求。0047 在本发明的另一个实施例中，可以采用保持架将所述第三传动轴进行定位和限位。也可以采用定位架与固定板相结合的方式将所述第二传动轴进行定位和限位。0048 上述传动机构以齿轮、带轮、链轮或蜗轮等机械传动的方式传递动力或运动。0049 在本发明的另一个实施例中，可以采用其它结构的保持架，连接所述第一阶梯轴和所述第二传动轴的

29、从动圆柱轴部位，使得第一阶梯轴随着第二传动轴的移动而沿着所述说 明 书CN 103075488 A6/6页8主动异形轴移动。0050 从上面所述可以看出，本发明提供的可调节传动距的传动装置，通过特殊的传动轴结构设计，使得主动部分和至少一个从动部分之间以及至少两个从动部分之间的相对距离可调节，不仅如此，该传动装置主动部分和至少一个从动部分之间以至少两个从动部分之间的相对距离还可以实现实时调节，从而无需改变传动装置本身的结构，就能够适用于大部分动力源与负载相对距离发生变化的传动场合。0051 此外，本发明提供的可调节传动距的传动装置，其本身结构简易，易于生产制造，在实现主动部分和至少一个从动部分之间以及至少两个从动部分之间的相对距离可调节的同时，也保证了传递动力或运动的需要。0052 所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说 明 书CN 103075488 A1/3页9图1说 明 书 附 图CN 103075488 A2/3页10图2图3图4说 明 书 附 图CN 103075488 A10