自转与公转合力输出装置的制作方法

1.本发明涉及一种自转与公转合力输出装置。


背景技术：

2.目前，能源使用过程中能量损耗较多，如热量流失、机械传动损失等，导致能源利用效率并不理想。市面上动力设备经过不断改进，采用电控技术，更加精确控制燃料与空气混合充分燃烧，大大改善和提高燃料利用效率。若再想降低使用成本，提高燃料利用率，显然已经非常困难，为此需另辟蹊径，比如利用小功率机器加装一套装置来实现同等的工作任务，小功率机器意味着单位时间做功消耗能源较少，这样就可以降低燃料消耗，变相提高燃料利用效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种自转与公转合力输出装置。
4.本发明的目的通过以下技术方案来实现：
5.自转与公转合力输出装置，特点是：包含输入轴、输出轴和偏心轴，输入轴和输出轴分别通过轴承座支撑于机架上，旋转单元与输入轴连接，随输入轴转动，偏心轴通过轴承支撑于旋转单元上，自转扭矩输出板安装于偏心轴上随偏心轴转动，扭力传动板通过轴承支撑于偏心轴上，自转扭矩输出板与扭力传动板之间通过扭力弹簧连接，输出轴传递板通过单向离合器安装于输出轴上，扭力传动板通过力传递单元与输出轴传递板传动连接，减速电机安装于旋转单元上，减速电机的主轴上安装有主动齿轮，偏心轴上安装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮相啮合。
6.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，自转扭矩输出和扭力传动板上设有用于安装扭力弹簧的弹簧槽，扭力弹簧安装于弹簧槽内，自转扭矩输出板的扭矩通过扭力弹簧传递至扭力传动板。
7.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，所述力传递单元包含输入端力传递杆、输出端力传递杆、输出端支架一、输出端支架二、u型轴承和挡杆，输入端力传递杆与扭力传动板固定连接，u型轴承安装于输入端力传递杆上，输出端支架一和输出端支架二安装在输出轴传递板上，挡杆和输出端力传递杆两端安装在输出端支架一和输出端支架二上，u型轴承与输出端力传递杆之间滚动同时高副传动，即通过之间滚动进行力的传递。
8.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，所述力传递单元安装于扭力传动板与输出轴传递板的外缘部位，扭力传动板的直径和输出轴传递板的直径大于自转扭矩输出板的直径。
9.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，输入端力传递杆通过螺栓与扭力传动板固定连接。
10.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，所述旋转单元包含安装板一、安装板二和安装板三，连接板将安装板一、安装板二和安装板三连接为一体，减速电机固定
安装于安装板二上，偏心轴通过轴承支撑于安装板二和安装板三上。
11.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，导电滑环安装于输入轴上，随输入轴转动，导电滑环与减速电机电性连接。
12.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，输入轴与输出轴呈同心轴设置。
13.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，输入轴和输出轴与偏心轴呈偏心轴设置。
14.进一步地，上述的自转与公转合力输出装置，其中，从动齿轮的齿数大于主动齿轮的齿数。
15.本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
16.①
本发明设计新颖、结构简洁，有自转和公转两路输入，一路输出；减速电机输入，将扭矩传递到扭力传动板，再传递到输出轴传递板，在力不变情况下通过加长力臂来实现输出大扭矩；输入轴输入，通过旋转单元将转矩输入到偏心轴，进而带动扭力传动板公转输出；扭力传动板既自转又公转，共同输出扭矩；由于公转同时又缓慢自转，输出轴转速略高于输入轴转速，输出与输入转速近乎同步；
17.②
利用力平移原理，力平移到偏心轴，力由公转输入获得；同时需要对扭力传动板输入外加力矩，外加力矩通过自转获得，两路输入，输出大扭矩；
18.③
可将现有动力机器设备更换成小功率设备，即加装本发明装置来降低能源使用消耗，使用最少能量来完成某一项既定的工作任务；比如现阶段普通燃油汽车百公里消耗燃油七升左右，电动汽车百公里需要二十五元电费，通过加装本发明装置可以有效降低汽车百公里燃油消耗和电量消耗，这样大大节约能源和使用成本，更好地服务于人类社会的发展；为一实用的新设，市场应用前景广阔。
19.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
21.图1：本发明装置的结构示意图；
22.图2：力传递单元和旋转单元的结构示意图；
23.图3：力传递单元的侧视示意图；
24.图4：自转扭矩输出板上弹簧槽的示意图；
25.图5：扭力传动板上弹簧槽的示意图；
26.图6：自转输入传递路线示意图；
27.图7：公转输入传递路线示意图；
28.图8：自转与公转同步输入传递路线示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.如图1～5所示，自转与公转合力输出装置，包含输入轴3、输出轴18和偏心轴11，输入轴3通过轴承座一2支撑于机架1上，输出轴18通过轴承座二17支撑于机架1上，输入轴3与输出轴18呈同心轴设置，旋转单元100与输入轴3连接，随输入轴3转动，偏心轴11通过轴承支撑于旋转单元100上，偏心轴11与输入轴3和输出轴18呈偏心轴设置，自转扭矩输出板12安装于偏心轴11上随偏心轴11转动，扭力传动板13通过轴承支撑于偏心轴11上，自转扭矩输出板12端面上设有用于安装扭力弹簧14的弹簧槽一141，与自转扭矩输出板12相对的扭力传动板13端面上设有用于安装扭力弹簧14的弹簧槽二142，扭力弹簧14安装于弹簧槽一141和弹簧槽二142内，自转扭矩输出板12与扭力传动板13之间通过扭力弹簧14连接传递扭矩，自转扭矩输出板12的扭矩通过扭力弹簧14传递至扭力传动板13，输出轴传递板15通过单向离合器19安装于输出轴18上，扭力传动板13通过力传递单元200与输出轴传递板15传动连接，减速电机5安装于旋转单元100上，减速电机5的主轴上安装有主动齿轮6，偏心轴11上安装有从动齿轮7，从动齿轮7与主动齿轮6相啮合，从动齿轮7的齿数大于主动齿轮6的齿数，达到减速的目的。导电滑环4安装于输入轴3上，随输入轴3转动，导电滑环4与减速电机5电性连接。
32.如图2、图3，力传递单元200安装于扭力传动板13和输出轴传递板15的外缘部位，即增加力臂，扭力传动板13的直径和输出轴传递板15的直径大于自转扭矩输出板12的直径；力传递单元200包含输入端力传递杆20、输出端力传递杆21、输出端支架一23、输出端支架二24、u型轴承22和挡杆25，输入端力传递杆20通过螺栓与扭力传动板13固定连接，u型轴承22安装于输入端力传递杆20上，输出端支架一23和输出端支架二24安装在输出轴传递板15上，挡杆25和输出端力传递杆21两端安装在输出端支架一23和输出端支架二24上，u型轴承22与输出端力传递杆21之间滚动同时高副传动，通过之间滚动进行力的传递；偏心轴11与输出轴18之间偏心，工作转动时有滚动，滚动距离是两倍偏心距。
33.需说明的是，挡杆25与输出端力传递杆21呈平行设置，之间间距略大于u型轴承22的直径，u型轴承22被约束于输出端力传递杆21与挡杆25之间，挡杆25用于防止u型轴承22脱离输出端力传递杆21。
34.旋转单元100包含安装板一8、安装板二9和安装板三10，连接板16将安装板一8、安装板二9和安装板三10连接为一体，减速电机5固定安装于安装板二9上，偏心轴11通过轴承支撑于安装板二9和安装板三10上。
35.如图6～8，装置有两路输入装置，自转输入和公转输入，输入轴3输入为公转输入，
减速电机5输入为自转输入，一路输出即通过输出轴18输出。
36.减速电机5带动主动齿轮6运转，通过主动齿轮6与从动齿轮7啮合实现减速，对偏心轴11和自转扭矩输出板12提供一大扭矩，即自转输入。
37.自转扭矩输出板12通过自转扭矩输出板12与扭力传动板13之间扭力弹簧14将扭矩传递到扭力传动板13，从而实现自转扭力输入。
38.通过实现输出轴输出大扭矩，在力不变情况下通过加长力臂来实现，即输出轴传递板15来实现。
39.输入轴3通过旋转单元100将转矩输入到偏心轴11，偏心轴11带动扭力传动板13公转输出。
40.扭力传动板13既自转又公转，共同输出扭矩；由于公转同时又缓慢自转，最终输出轴18转速略高于输入轴3转速，输出与输入转速近乎同步。
41.利用力平移原理，力平移到偏心轴11，力由公转输入获得；同时需要对扭力传动板13输入外加力矩，外加力矩通过自转获得，两路输入，输出大扭矩。
42.具体应用时，如图6，自转输入，导电滑环4给减速电机5通电，减速电机工作，减速电机5带动主动齿轮6转动，主动齿轮6与从动齿轮7啮合，从动齿轮7带动偏心轴11旋转，自转扭矩输出板12通过扭力弹簧14带动扭力传动板13转动，扭力传动板13通过力传递单元200把扭矩传递到输出轴传递板15，输出轴传递板15通过单向离合器19把力矩输出到输出轴18进行输出。
43.需说明的是，当本套装置工作时，输出轴传递板15的转速高于输出轴18的转速，单向离合器19处于合的状态，则输出轴传递板15通过单向离合器19将力矩输出到输出轴18；当本套装置停止工作时，由于输出轴端连接设备惯性驱动，输出轴传递板15的转速低于输出轴18的转速，单向离合器19处于离的状态，从而保护整套装置不会被惯性输入损坏。
44.如图7，公转输入，外部电机带动输入轴3转动，输入轴3带动旋转单元100转动，旋转单元100直接将转矩传递到偏心轴11，偏心轴11带动扭力传动板13转动，扭力传动板13通过力传递单元200将扭矩传递到输出轴传递板15，输出轴传递板15通过单向离合器19把力矩输出到输出轴18进行输出。
45.如图8，自转与公转同步输入，一路自转输入，减速电机5带动主动齿轮6旋转，主动齿轮6与从动齿轮7啮合，从动齿轮7带动偏心轴11转动，自转扭矩输出板12通过扭力弹簧14带动扭力传动板13转动；另一路公转输入，输入轴3带动旋转单元100转动，旋转单元100将转矩传递到偏心轴11，偏心轴11带动扭力传动板13转动；即公转与自转合力输出至扭力传递板13，扭力传动板13通过力传递单元200把扭矩传递到输出轴传递板15，输出轴传递板15通过单向离合器19把力矩输出到输出轴18进行输出。
46.综上所述，本发明设计新颖、结构简洁，有自转和公转两路输入，一路输出；减速电机输入，将扭矩传递到扭力传动板，再传递到输出轴传递板，在力不变情况下通过加长力臂来实现输出大扭矩；输入轴输入，通过旋转单元将转矩输入到偏心轴，进而带动扭力传动板公转输出；扭力传动板既自转又公转，共同输出扭矩；由于公转同时又缓慢自转，输出轴转速略高于输入轴转速，输出与输入转速近乎同步；
47.利用力平移原理，力平移到偏心轴，力由公转输入获得；同时需要对扭力传动板输入外加力矩，外加力矩通过自转获得，两路输入，输出大扭矩；
48.可将现有动力机器设备更换成小功率设备，即加装本发明装置来降低能源使用消耗，使用最少能量来完成某一项既定的工作任务；比如现阶段普通燃油汽车百公里消耗燃油七升左右，电动汽车百公里需要二十五元电费，通过加装本发明装置可以有效降低汽车百公里燃油消耗和电量消耗，这样大大节约能源和使用成本，更好地服务于人类社会的发展。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
50.上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征：
1.自转与公转合力输出装置，其特征在于：包含输入轴(3)、输出轴(18)和偏心轴(11)，输入轴(3)和输出轴(18)分别通过轴承座支撑于机架(1)上，旋转单元(100)与输入轴(3)连接，随输入轴(3)转动，偏心轴(11)通过轴承支撑于旋转单元(100)上，自转扭矩输出板(12)安装于偏心轴(11)上随偏心轴(11)转动，扭力传动板(13)通过轴承支撑于偏心轴(11)上，自转扭矩输出板(12)与扭力传动板(13)之间通过扭力弹簧(14)连接，输出轴传递板(15)通过单向离合器(19)安装于输出轴(18)上，扭力传动板(13)通过力传递单元(200)与输出轴传递板(15)传动连接，减速电机(5)安装于旋转单元(100)上，减速电机(5)的主轴上安装有主动齿轮(6)，偏心轴(11)上安装有从动齿轮(7)，从动齿轮(7)与主动齿轮(6)相啮合。2.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：自转扭矩输出板(12)和扭力传动板(13)上设有用于安装扭力弹簧(14)的弹簧槽，扭力弹簧(14)安装于弹簧槽内，自转扭矩输出板(12)的扭矩通过扭力弹簧(14)传递至扭力传动板(13)。3.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：所述力传递单元(200)包含输入端力传递杆(20)、输出端力传递杆(21)、输出端支架一(23)、输出端支架二(24)、u型轴承(22)和挡杆(25)，输入端力传递杆(20)与扭力传动板(13)固定连接，u型轴承(22)安装于输入端力传递杆(20)上，可自由转动，输出端支架一(23)和输出端支架二(24)安装在输出轴传递板(15)上，挡杆(25)和输出端力传递杆(21)的两端安装在输出端支架一(23)和输出端支架二(24)上，u型轴承(22)被约束于输出端力传递杆(21)与挡杆(25)之间，u型轴承(22)与输出端力传递杆(21)之间滚动同时高副传动，即通过之间滚动进行力的传递。4.根据权利要求1或3所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：所述力传递单元(200)安装于扭力传动板(13)与输出轴传递板(15)的外缘部位，扭力传动板(13)的直径和输出轴传递板(15)的直径大于自转扭矩输出板(12)的直径。5.根据权利要求3所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：输入端力传递杆(20)通过螺栓与扭力传动板(13)固定连接。6.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：所述旋转单元(100)包含安装板一(8)、安装板二(9)和安装板三(10)，连接板(16)将安装板一(8)、安装板二(9)和安装板三(10)连接为一体，减速电机(5)固定安装于安装板二(9)上，偏心轴(11)通过轴承支撑于安装板二(9)和安装板三(10)上。7.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：导电滑环(4)安装于输入轴(3)上，随输入轴(3)转动，导电滑环(4)与减速电机(5)电性连接。8.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：输入轴(3)与输出轴(18)呈同心轴设置。9.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：输入轴(3)和输出轴(18)与偏心轴(11)呈偏心轴设置。10.根据权利要求1所述的自转与公转合力输出装置，其特征在于：从动齿轮(7)的齿数大于主动齿轮(6)的齿数。

技术总结
本发明涉及自转与公转合力输出装置，输入轴和输出轴通过轴承座支撑于机架上，旋转单元与输入轴连接，偏心轴通过轴承支撑于旋转单元上，自转扭矩输出板安装于偏心轴上随偏心轴转动，扭力传动板通过轴承支撑于偏心轴上，自转扭矩输出板与扭力传动板之间通过扭力弹簧连接，输出轴传递板通过单向离合器安装于输出轴上，扭力传动板通过力传递单元与输出轴传递板传动连接，减速电机安装于旋转单元上，减速电机的主轴上安装有主动齿轮，偏心轴上安装有与其相啮合的从动齿轮。减速电机输入，扭矩传递到输出轴传递板，在力不变情况下通过加长力臂实现输出大扭矩；输入轴输入，带动扭力传动板公转输出；扭力传动板既自转又公转，共同输出大扭矩。大扭矩。大扭矩。


技术研发人员：王善厚 王尊
受保护的技术使用者：王善厚
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/6