[其他]无声飞轮

说明书

本实用新型属于机械传动机构。

目前广泛使用的自行车、摩托车、三轮车等都有一套传动飞轮，这种传动飞轮一般由外圈、内心、滚珠和端盖等组合而成。飞轮外圈的外缘上均匀分布有若干个齿，可与链条啮合：外圈的内缘上则均匀分布有若干个短齿，一般为21个。内心的外缘上均匀分布有两个“千斤”和钢丝簧，还有两个压“千斤”的“尾巴”。当飞轮外圈向某个方向转动时，内心上的“千斤”会抵住外圈内缘上的短齿，并使内心与外圈同方向转动；当外圈向相反方向转动时，内心上的“千斤”不起作用，内心不会随外圈一起转动，但由于钢丝簧压迫“千斤”与外圈的短齿相摩擦，故而发出均匀的“”的响声，所以这种飞轮又称为有声飞轮。这种带有“千斤”的有声飞轮有两个缺点，一是“千斤”与外圈内缘上的短齿的磨损很严重，二是压“千斤”的“尾巴”很容易断损。出现这两种情况时，飞轮都不能正常使用，必须予以更换。

本实用新型的目的是设计一种不带有“千斤”的无声飞轮，以克服有声飞轮的上述缺点。

无声飞轮仍由外圈、内心、滚珠及端盖组成，附图所示是去掉端盖后的无声飞轮的内部结构。与有声飞轮所不同的是，无声飞轮的内心（1）的外缘上没有“千斤”和钢丝簧，也没有压“千斤”的“尾巴”，而是均匀地开有N个钢珠槽（2），每个钢珠槽中都配置有一个相同的钢珠（3）。飞轮外圈的内缘上没有短齿，而是均匀地开有M个弧线槽（4）。

内心钢珠槽的底面为一半径略大于钢珠半径的圆柱面，如钢珠的半径为R2，则圆柱面的半径可为R2.1。钢珠槽的两壁与圆柱面相切，其中一壁为陡壁，另一壁则有一定坡度，以便当外圈顺时针方向转动时，钢珠能沿此斜壁从钢珠槽中滑出。钢珠槽的深度应略大于钢珠直径，如钢珠直径为φ4时，钢珠槽的深度可为4.1mm。

外圈弧线槽的底面及一壁为半径等于钢珠半径的圆柱面，另一壁与圆柱面相切并有一定坡度，以便当外圈逆时针方向转动时，钢珠能沿此斜壁从弧线槽中推挤到钢珠槽中。弧线槽的圆柱面和斜壁分别与钢珠槽的陡壁及斜壁相对应。弧线槽的深度应略小于钢珠的半径，如钢珠半径为R2时，弧线槽的深度可为1.6mm，这样当钢珠从钢珠槽滑入弧线槽时，钢珠体积的40％左右处在弧线槽中，而其余60％左右仍留在钢珠槽中。

外圈弧线槽的个数M可以为奇数，也可以为偶数，但M必须足够大，以便当外圈或内心转动一圈时钢珠滑进弧线槽的机会足够多。为了充分利用现有的加工拉杆，可以考虑仍采用21个弧线槽。内心钢珠槽的个数N可以为奇数，也可以为偶数，但M和N不能同时为奇数或同时为偶数。而且，为保证当外圈或内心转动一圈时钢珠滑进弧线槽的机会足够多，N应大于5。

采用上述结构的无声飞轮，当其外圈顺时针方向转动时，在飞轮中心水平线以下的钢珠槽中的钢珠便会因为重力的作用而顺着钢珠槽的斜壁下滑，且其中必有某个钢珠首先进入外圈弧线槽中并挤压在内心与外圈之间，其作用与“千斤”相同，使内心随外圈同方向转动，达到传动的目的。当外圈不动而内心继续顺时针方向转动时，或者当外圈逆时针方向转动时，进入弧线槽中的钢珠即被弧线槽的斜壁推挤到钢珠槽中，所有的钢珠都藏在钢珠槽内，内心与外圈完全不接触，不产生传动，也不会出现磨损、断损和声响。

外圈或内心转动一圈时，钢珠进入外圈弧线槽的机会可用 1/2 MN来表示，适当选取M和N，例如选取M＝21，N＝8时，这个机会是84次，比用两个“千斤”时机会多一倍。显然，用这种无声飞轮传动比采用带有“千斤”的有声飞轮传动要有效得多。

这种无声飞轮可以广泛用于各种传动机构中。