[0001] 本发明属于动力机械装置领域， 具体涉及一种多级功率传动装置。

背景技术

[0002] 机械是降低人类工作强度的工具， 为了节约能源更加环保， 未来将以降低资源 消耗， 高效率的设备逐步代替自然能源消耗大的设备 ， 从而为人类提供更加美 好的生存环境施加的能量转变为最有用的形式 或转变为有效的机械功是机械设 计中的大问题， 提高传动比， 实现远距离传动， 并应用在动力机械方面上， 实 现降低自然能耗的机械装置， 正是本发明的主要目的。

发明概述

技术问题

[0003] 在本发明的目的是提供一种多级功率传动装置 ， 其结构简单， 能实现使用小功 率的输入动力经过多级功率传动后， 能获得较大传动比的输出功率， 并且传动 距离增大， 能够达到绿色环保的积极效果。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为了实现上述目的， 本发明采用了以下技术方案：

[0005] 一种多级功率传动装置， 包括启动电瓶、 第一电动机、 两组功率传动装置、 发 电机和第二电动机；

[0006] 两组功率传动装置结构相同， 每组功率传动装置均包括多级结构相同的传动 单 元， 各级传动单元之间逐级连接， 即前一级传动单元的动力输出连接下一级传 动单元的动力输入；

[0007] 所述启动电瓶连接第一电动机， 第一电动机连接第一组功率传动装置的第一级 传动单元的动力输入； 第一组功率传动装置的最后一级传动单元的动 力输出连 接发电机；

[0008] 所述发电机分别连接第二电动机和启动电瓶， 所述第二电动机连接第二组功率 传动装置的第一级传动单元的动力输入； 第二组功率传动装置的最后一级传动 单元的动力输出是最终功率输出部件。

[0009] 所述传动单元的结构为：

[0010] 包括曲轴、 曲柄、 第一杠杆、 第一从动轴、 第一支架、 第一杠杆支架、 第一从 动轴支架、 从动飞轮、 主动飞轮以及工作台； 所述主动飞轮为动力输入， 所述 从动飞轮为动力输出；

[0011] 所述曲轴的两端通过第一轴承固定在第一支架 上端， 第一支架下端固定在工作 台上； 曲柄一端通过第一铰链连接在曲轴的连杆颈上 ， 曲柄另一端通过第二铰 链与第一杠杆一端连接， 第一杠杆另一端通过第三铰链与第一杠杆支架 上端连 接， 第一杠杆支架下端固定在工作台上， 第一杠杆上设有方向朝下的第一施力 齿； 第一施力齿到第三铰链的距离小于与第一施力 齿到第二铰链的距离；

[0012] 第一从动轴位于曲轴与第一杠杆支架之间， 第一从动轴上设有第一齿轮， 第一 齿轮位于第一施力齿下方， 第一从动轴两端通过第二轴承固定在第一从动 轴支 架上端， 第一从动轴支架下端固定在工作台上； 所述从动飞轮安装在第一从动 轴一端， 曲轴一端通过联轴器与主动飞轮连接；

[0013] 所述第一施力齿与第一齿轮的轮齿接触过程中 ， 第一施力齿的中心线始终位于 第一齿轮的分度圆的切线上。

[0014] 还包括工作机架， 所述启动电瓶、 第一电动机、 两组功率传动装置、 发电机和 第二电动机分别安装在工作机架上。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 本发明使用了两组功率传动装置， 每一组功率传动装置均采用多级级连的传动 单元， 每个传动单元将杠杆原理结合到了曲柄连杆机 构之上以实现较大的传动 比。 由启动电瓶输入电能给第一电动机， 再通过第一组功率传动装置后驱动发 电机发电， 发电机一方面提供启动电瓶的充电电源， 另一方面又提供第二电动 机的电源， 第二电动机再带动第二组功率传动装置工作， 从而最终获得最大的 传动比， 传动距离也更远。 本发明装置中零件数量少， 连接关系简单、 结构紧 凑， 在启动电瓶提供能源一定的条件下， 实现了提高功率传动比的效果， 且节 能环保， 经济性更为显著。

对附图的简要说明

附图说明

[0016] 图 1为本发明一种多级功率传动装置的结构示意� �。

[0017] 图 2为图 1中传动单元的结构示意图。

[0018] 图中， 1 : 启动电瓶， 2: 第一电动机， 3: 第一组功率传动装置， 4: 发电机， 5： 第二电动机， 6: 第二组功率传动装置， 7: 传动单元。

[0019] 8： 第二轴承， 9: 第一齿轮， 10: 第一杠杆， 11 : 曲轴， 12: 连杆颈， 13: 第 一从动轴， 14: 第三铰链， 15: 第一施力齿， 16: 工作台， 17: 从动飞轮， 18 : 主动飞轮， 19: 第一轴承， 20: 第一铰链， 21 : 曲柄， 22: 第一支架， 23: 第二铰链， 24: 第一从动轴支架， 25: 第一杠杆支架。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0020] 具体实施方式

[0021] 下面通过实施例和附图对本发明的技术方案作 进一步阐述。

发明实施例

实施例

[0022] 本实施例采用两组结构完全相同的功率传动装 置， 每一组有三级传动单元。

[0023] 如图 1所示， 一种多级功率传动装置， 包括启动电瓶 1， 第一电动机 2， 第一组 功率传动装置 3 , 发电机 4, 第二电动机 5 , 第二组功率传动装置 6。

[0024] 所述启动电瓶 1、 第一电动机 2、 第一组功率传动装置 3、 发电机 4、 第二电动机 5和第二组功率传动装置 6分别安装在工作机架上。

[0025] 第一组功率传动装置 3和第二组功率传动装置 6结构相同， 均各有三级传动单元 7， 每级传动单元 7的结构都相同。

[0026] 如图 2所示， 所述传动单元的结构为：

[0027] 包括曲轴 11、 曲柄 21、 第一杠杆 10、 第一从动轴 13、 第一支架 22、 第一杠杆支 架 25、 第一从动轴支架 24、 从动飞轮 17、 主动飞轮 18以及工作台 16; 所述主动 飞轮 18为动力输入， 所述从动飞轮 17为动力输出。

[0028] 所述曲轴 11的两端各通过一个第一轴承 19固定在第一支架 22顶上两端， 第一支 架 22下端固定在工作台 16上； 曲柄 21—端通过第一铰链 20连接在曲轴 11的连杆 颈 12上， 曲柄 21另一端通过第二铰链 23与第一杠杆 10—端连接， 第一杠杆 10另 一端通过第三铰链 14与第一杠杆支架 25上端连接， 第一杠杆支架 25下端固定在 工作台 16上， 第一杠杆 10上设有方向朝下的第一施力齿 15 ; 第一施力齿 15到第 三铰链 14的距离小于第一施力齿 15到第二铰链 23的距离。

[0029] 第一从动轴 13位于曲轴 11与第一杠杆支架 25之间， 第一从动轴 13上设有第一齿 轮 9 , 第一齿轮 9位于第一施力齿 15下方， 第一从动轴 13两端各通过一个第二轴 承 8固定在第一从动轴支架 24顶部两端， 第一从动轴支架 24下端固定在工作台 16 上； 所述从动飞轮 17安装在第一从动轴 13—端， 曲轴 11一端通过联轴器与主动 飞轮 18连接；

[0030] 所述第一施力齿 15与第一齿轮 9的轮齿接触过程中， 第一施力齿 15的中心线始 终位于第一齿轮 9的分度圆的切线上。

[0031] 所述启动电瓶 1与第一电动机 2相连， 第一电动机 2连接第一组功率传动装置 3的 第一级传动单元 7的主动飞轮 18 , 第一组功率传动装置 3的三个传动单元 7逐级级 连， 即第一级传动单元的从动飞轮 17连接第二级传动单元的主动飞轮 18 , 第二 级传动单元的从动飞轮 17连接第三级传动单元的主动飞轮 18。 第三级传动单元 的从动飞轮 17连接发电机 4, 发电机 4分别连接启动电瓶 1和第二电动机 5 , 第二 电动机 5连接第二组功率传动装置 6的第一级传动单元 7的主动飞轮 18 , 第二组功 率传动装置 6的三个传动单元 7与第一组功率传动装置 3的级连方式相同， 即第一 级传动单元的从动飞轮 17连接第二级传动单元的主动飞轮 18 , 第二级传动单元 的从动飞轮 17连接第三级传动单元的主动飞轮 18。 第二组功率传动装置 6的第三 级传动单元 7的从动飞轮 17是最终功率输出部件。

[0032] 该发明的工作原理和过程：

[0033] 所述启动电瓶 1给第一电动机 2提供电能带动第一电动机 2运转， 第一电动机 2带 动第一组功率传动装置 3的第一级传动单元 7的主动飞轮 18运转。

[0034] 第一组功率传动装置 3的工作过程： 第一级传动单元 7的主动飞轮 18通过联轴器 带动曲轴 11旋转， 曲轴 11旋转时， 通过曲柄 21将连杆颈 12的圆周运动转化为第 一杠杆 10围绕第三铰链 14的往复运动。 第一杠杆 10上设有方向朝下的第一施力 齿 15 , 第一杠杆 10围绕第三铰链 14做往复运动时， 第一施力齿 15做上下方向的 往复运动。 当第一施力齿 15向下运动时， 对第一齿轮 9的第一轮齿施加压力， 使 得第一从动轴 13旋转， 第一施力齿 15向下运动至最低位置即完成本行程的施力 过程。 然后第一施力齿 15开始向上运动， 向上运动也是第一施力齿 15退出第一 齿轮 9上第一轮齿的过程， 此时， 第一从动轴 13随惯性继续旋转， 当第一施力齿 15向上运动至最高位置时即从第一齿轮 9的第一轮齿中完全退出。 然后第一施力 齿 15再次向下运动对第一齿轮 9第二轮齿进行施力。 不断重复上述运动过程， 使 得第一从动轴 13带动从动飞轮 17不断旋转， 通过从动飞轮 17带动第二级传动单 元 7的主动飞轮 18运转。 如此循环传递动力， 通过第三级传动单元 7的从动飞轮 1 7带动发电机 4运转发电。

[0035] 发电机 4输出的电能分别供给启动电瓶 1充电和启动第二电动机 5工作， 第二电 动机 5带动第二组功率传动装置 6的第一级传动单元 7的主动飞轮 18运转。 第二组 功率传动装置 6各级传动单元的连接和传动关系与第一组功� �传动装置 3同理。 第二组功率传动装置 6的第三级传动单元 7的从动飞轮 17是最终功率输出部件。

[0036] 在上述过程中， 每级传动单元 7的第三铰链 14起到支点的作用， 当第一施力齿 1 5到第三铰链 14的距离小于第一施力齿 15到第二铰链 23的距离时， 所述第一杠杆 10为省力杠杆， 能够达到输入功率较小的情况下， 从从动飞轮 17上输出较大传 动比的输出功率。

[0037] 所述传动单元 7的第一施力齿 15与第一齿轮 9的齿轮接触过程中， 第一施力齿 15 的中心线始终位于第一齿轮 9的分度圆的切线上。 这意味着第一施力齿 15可以从 靠近第二铰链 23—端与第一齿轮 9发生啮合， 也可以从靠近第三铰链 14一端与第 一齿轮 9发生 H齿合； 并且第一施力齿 15与第一齿轮 9H齿合传动过程稳定均勻。

[0038] 本发明的技术方案， 也可以只有第一组功率传动装置 3， 其结构依照图 1取消第 二电动机 4和第二组功率传动装置 6 , 第一组功率传动装置 3的第三级传动单元 7 的从动飞轮 17同时连接发电机 4和功率输出部件即可。

[0039] 本发明技术方案中的每组功率传动装置， 可以根据传动比需要采用 1级以上的 传动单元。