本實(shí)用新型屬于傳動裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置。

背景技術(shù)：

扭矩，也稱為轉(zhuǎn)矩，在物理學(xué)中就是特殊的力矩，等于力和力臂的乘積。在作用力大小和作用點(diǎn)位置不變時，由于作用點(diǎn)與支點(diǎn)之間的距離固定不變，即力臂的長度不變，若想提高扭矩，需要增加杠桿的長度來實(shí)現(xiàn)。在一些場合，如風(fēng)機(jī)、螺旋槳或水力發(fā)動機(jī)組等場合，在扇葉旋轉(zhuǎn)過程中，在迎風(fēng)方向上或迎水流方向上，即沖擊扇葉做功的情況下，扇葉距離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，產(chǎn)生的扭矩就越大，功率輸出大，但在反方向上，如果同樣在相等作用力的情況下，阻力產(chǎn)生的力矩也會非常大，為了克服上述阻力，人們通過更改扇葉形狀來實(shí)現(xiàn)，雖然降低了反向扭矩，但仍然消耗了非常多的能量，降低了能量轉(zhuǎn)化率。

又如在發(fā)動機(jī)的活塞上升的過程中，自行車的踏板上升的過程中，均處于復(fù)位過程，并不做功，因此在該類機(jī)構(gòu)中，無論在做功時，還是不做功時，以傳動軸為圓心，力臂長度始終保持不變，做功時產(chǎn)生的扭矩不變，因此輸出的扭矩有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的問題就是提供一種力臂可以變化、提高能量轉(zhuǎn)化效率的通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置。

為解決上述問題，本實(shí)用新型一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置采用的技術(shù)方案為：包括傳動軸，在傳動軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)動桿，在所述轉(zhuǎn)動桿上設(shè)置有滑動體，在所述傳動軸外側(cè)設(shè)置有底座，在所述底座上設(shè)置有導(dǎo)向滑道，所述導(dǎo)向滑道內(nèi)某個位置到傳動軸的距離隨著該位置所對應(yīng)的以傳動軸圓心的圓心角度數(shù)的變化而變化，所述滑動體位于所述導(dǎo)向滑道內(nèi)，位于所述傳動軸一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與傳動軸固定而位于滑動體一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與滑動體活動連接；或者位于所述傳動軸一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與傳動軸活動連接而位于滑動體一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與滑動體固定；再或者所述轉(zhuǎn)動桿與所述傳動軸及所述滑動體都是活動連接且在所述轉(zhuǎn)動桿的兩端有擋體；亦或者所述轉(zhuǎn)動桿與所述傳動軸及所述滑動體都是固定連接且所述轉(zhuǎn)動桿中部是伸縮結(jié)構(gòu)。

其附加技術(shù)特征為：

在所述傳動軸上設(shè)置有第一通孔，所述的轉(zhuǎn)動桿插入所述的第一通孔內(nèi)，在所述滑動體上設(shè)置有第二通孔，所述轉(zhuǎn)動桿插入所述的第二通孔內(nèi)；

在所述第一通孔內(nèi)設(shè)置有第一滾珠軸承，或者在所述第二通孔內(nèi)設(shè)置有第二滾珠軸承；

所述導(dǎo)向滑道為圓形，所述傳動軸偏離該導(dǎo)向滑道的圓心；

所述導(dǎo)向滑道為橢圓型、心形。

本實(shí)用新型所提供的一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：其一，由于包括傳動軸，在傳動軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)動桿，在所述轉(zhuǎn)動桿上設(shè)置有滑動體，在所述傳動軸外側(cè)設(shè)置有底座，在所述底座上設(shè)置有導(dǎo)向滑道，所述導(dǎo)向滑道內(nèi)某個位置到傳動軸的距離隨著該位置所對應(yīng)的以傳動軸圓心的圓心角度數(shù)的變化而變化，所述滑動體位于所述導(dǎo)向滑道內(nèi)，位于所述傳動軸一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與傳動軸固定而位于滑動體一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與滑動體活動連接；或者位于所述傳動軸一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與傳動軸活動連接而位于滑動體一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動桿與滑動體固定，再或者所述轉(zhuǎn)動桿與所述傳動軸及所述滑動體都是活動連接且在所述轉(zhuǎn)動桿的兩端有擋體；亦或者所述轉(zhuǎn)動桿與所述傳動軸及所述滑動體都是固定連接且所述轉(zhuǎn)動桿中部是伸縮結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同場合的需要，可以將作用力的作用點(diǎn)設(shè)置在滑動體上，當(dāng)需要在傳動軸輸出扭矩時，使滑動體遠(yuǎn)離傳動軸，此時作用力的力臂變長，在作用力不變的情況下，其扭矩大大增加，當(dāng)傳動軸不輸出扭矩或反向作用力較小時，可以將滑動體移動至貼近傳動軸，作用力的力臂變小，這樣，在作用力大小不變的情況下，反向扭矩較小，降低了傳動軸的反向阻力扭矩，提高了能量轉(zhuǎn)化效率；其二，由于在所述傳動軸上設(shè)置有第一通孔，所述的轉(zhuǎn)動桿插入所述的第一通孔內(nèi)，在所述滑動體上設(shè)置有第二通孔，所述轉(zhuǎn)動桿插入所述的第二通孔內(nèi)，在滑動體沿導(dǎo)向滑道移動過程中，由于滑動體與傳動軸之間的距離發(fā)生變動，轉(zhuǎn)動桿可以與第二通孔固定，通過在第一通孔內(nèi)來回移動來實(shí)現(xiàn)滑動體與傳動軸之間的距離變化，轉(zhuǎn)動桿也可以與第一通孔固定，通過在第二通孔內(nèi)來回移動來實(shí)現(xiàn)滑動體與傳動軸之間的距離變化，這樣使用更加方便；其三，由于在所述第一通孔內(nèi)設(shè)置有第一滾珠軸承，或者在所述第二通孔內(nèi)設(shè)置有第二滾珠軸承，這樣，轉(zhuǎn)動桿在第一通孔或者在第二通孔內(nèi)移動時的阻力大大降低，提高了轉(zhuǎn)化效率；其四，由于所述導(dǎo)向滑道為圓形，所述傳動軸偏離該導(dǎo)向滑道的圓心，對用于自行車、風(fēng)扇等場所來說，使用更加舒適方便；其五，由于所述導(dǎo)向滑道為橢圓型、心形，使用更加方便，當(dāng)然導(dǎo)向滑道也可以根據(jù)使用場合不同設(shè)計成為其它封閉的形狀。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為滑動體處于遠(yuǎn)離傳動軸位置的一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為滑動體處于靠近傳動軸位置的一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為轉(zhuǎn)動桿及第一通孔和第二通孔處的剖面圖；

圖5為導(dǎo)向滑道為橢圓形的一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為導(dǎo)向滑道為心形的一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為用于自行車傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為內(nèi)燃機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)和使用原理做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置包括傳動軸1，在傳動軸1上設(shè)置有轉(zhuǎn)動桿2，在轉(zhuǎn)動桿2上設(shè)置有滑動體3，在傳動軸1的外側(cè)設(shè)置有底座4，在底座4上設(shè)置有導(dǎo)向滑道5，導(dǎo)向滑道5內(nèi)某個位置到傳動軸1的距離隨著該位置所對應(yīng)的以傳動軸圓心的圓心角度數(shù)的變化而變化。也就是說，以傳動軸1為圓心以任意半徑畫圓，導(dǎo)向滑道5上的每個點(diǎn)不是在該圓的半徑上就是在該圓的半徑延長線上，即導(dǎo)向滑道上的每個點(diǎn)都對應(yīng)該圓的一個圓心角，每個點(diǎn)到傳動軸1的距離隨著該圓圓心角度數(shù)的變化而變化。滑動體3位于導(dǎo)向滑道5內(nèi)，如圖2所示，對于圓形導(dǎo)向滑道5來說，此時滑動體3處于遠(yuǎn)離傳動軸1的位置，如圖3所示，此時滑動體3處于靠近傳動軸1的位置。位于傳動軸1一側(cè)的轉(zhuǎn)動桿2與傳動軸定而位于滑動體3一側(cè)的轉(zhuǎn)動桿2與滑動體3活動連接?；蛘呶挥趥鲃虞S1一側(cè)的轉(zhuǎn)動桿2與傳動軸1活動連接而位于滑動體3一側(cè)的轉(zhuǎn)動桿2與滑動體3固定。如圖5所示，轉(zhuǎn)動桿2與傳動軸1及滑動體3都是活動連接，在轉(zhuǎn)動桿1的兩端有擋體15。亦轉(zhuǎn)動桿2與傳動軸1及滑動體3都是固定連接，轉(zhuǎn)動桿2的中部是伸縮結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同場合的需要，可以將作用力的作用點(diǎn)設(shè)置在滑動體上，當(dāng)需要在傳動軸1輸出扭矩時，使滑動體3遠(yuǎn)離傳動軸1，此時作用力的力臂變長，在作用力不變的情況下，其扭矩大大增加，當(dāng)傳動軸1不輸出扭矩或反向作用力較小時，可以將滑動體移動至貼近傳動軸，作用力的力臂變小，這樣，在作用力大小不變的情況下，反向扭矩較小，降低了傳動軸的反向阻力扭矩，提高了能量轉(zhuǎn)化效率。

在傳動軸1上設(shè)置有第一通孔6，轉(zhuǎn)動桿2插入第一通孔6內(nèi)，在滑動體3上設(shè)置有第二通孔7，轉(zhuǎn)動桿2插入第二通孔7內(nèi)，在滑動體3沿導(dǎo)向滑道5移動過程中，由于滑動體3與傳動軸1之間的距離發(fā)生變動，轉(zhuǎn)動桿2可以與第二通孔7固定，通過在第一通孔6內(nèi)來回移動來實(shí)現(xiàn)滑動體3與傳動軸1之間的距離變化，轉(zhuǎn)動桿2也可以與第一通孔3固定，通過在第二通孔7內(nèi)來回移動來實(shí)現(xiàn)滑動體3與傳動軸1之間的距離變化，這樣使用更加方便。

如圖4所示，在第一通孔6內(nèi)設(shè)置有第一滾珠軸承8，或者在第二通孔7內(nèi)設(shè)置有第二滾珠軸承9，這樣，轉(zhuǎn)動桿2在第一通孔6或者在第二通孔7內(nèi)移動時的阻力大大降低，提高了轉(zhuǎn)化效率。

如圖1、圖2和圖3所示，導(dǎo)向滑道5為圓形，傳動軸1偏離該導(dǎo)向滑道的圓心，對用于自行車、風(fēng)扇等場所來說，使用更加舒適方便。

如圖5所示，導(dǎo)向滑道5可以為橢圓型，還可以為如圖6所示的心形，使用更加方便，當(dāng)然導(dǎo)向滑道也可以根據(jù)使用場合不同設(shè)計成為其它封閉的形狀。

如圖7所示，為用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，風(fēng)扇10位于滑動體3上，傳動軸1與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接，在風(fēng)扇10處于帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動做功時，風(fēng)扇10位于遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的一端，扭矩增大，功率輸出大，在風(fēng)扇受力處于阻止轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，風(fēng)扇10位于靠近轉(zhuǎn)子一端，在同樣阻力情況下，風(fēng)阻產(chǎn)生的扭矩大大降低，提高了能量轉(zhuǎn)化效率。

如圖8所示，為用于自行車傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，將一個腳蹬11位于滑動體3上，將另一個腳蹬12位于轉(zhuǎn)動桿2的另一側(cè)，傳動軸1與自行車的中軸連接，在腳蹬11由上至下運(yùn)行中，腳,11位于遠(yuǎn)離中軸的一端，扭矩增大，功率輸出大，而另一個腳蹬12正好位于腳蹬上行區(qū)間，此時，該腳蹬12位于靠近中軸一端，在同樣阻力情況下，扭矩大大降低。

如圖9所示，為內(nèi)燃機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，將與活塞13連接的活塞連桿14的另一端與滑動體3連接，傳動軸1與輸出轉(zhuǎn)子連接?；钊蛳逻\(yùn)動做功，活塞向上運(yùn)動復(fù)位，力臂的長度變化周期與滑動體3沿著導(dǎo)向滑道5的軌跡運(yùn)動周期相同，也與做功、復(fù)位的變化周期相同，在做功的過程中，滑動體3位于遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的一端，扭矩增大，功率輸出大，復(fù)位的過程中，滑動體3位于靠近轉(zhuǎn)子一端，力臂處于較小的狀態(tài)；在活塞行程不變和排量不變的情況下能夠產(chǎn)生更大的扭矩，從而提高發(fā)動機(jī)的輸出扭矩。

本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅僅局限于上述實(shí)施例，只要結(jié)構(gòu)與本實(shí)用新型一種通過改變力臂來變更扭矩的傳動裝置結(jié)構(gòu)相同，就落在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。