一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，包括發(fā)電機、傳動裝置和摩擦輪，摩擦輪和傳動裝置傳動聯(lián)接，傳動裝置與發(fā)電裝置上的發(fā)電機傳動聯(lián)接，傳動裝置為差速器，差速器包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有動力輸入軸、動力輸出軸和增速結(jié)構(gòu)，動力輸入軸的一端穿過殼體與摩擦輪傳動聯(lián)接，動力輸出軸與發(fā)電機的電機主軸傳動聯(lián)接；殼體由復(fù)合材料制成：包括聚四氟乙烯40?70份、聚酰亞胺10?30份、磷酸三苯酯5?20份、聚碳酸酯3?15份、石墨3?8份、包膜蒙脫土20?40份、納米碳化鈣2?10份、硅烷偶聯(lián)劑1?5份、無鹵阻燃劑3?15份。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，殼體、旋轉(zhuǎn)件、橡膠圈分別由特定的材料制成，大大提高了發(fā)電機構(gòu)的綜合性能。
【專利說明】
一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今社會，隨著人們對于能源的需求的越來越高，能源帶來的污染越來越嚴重，人們開始提倡節(jié)能環(huán)保，使用綠色能源。一些小型發(fā)電裝置漸漸進入了人們的生活，如自發(fā)電型手表，可隨著手臂的擺動發(fā)電?，F(xiàn)有一種用于非機動車尤其是自行車的小型發(fā)電裝置，該裝置主要是將自行車行走時車輪的動力轉(zhuǎn)化為電力，具體地是車輪轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電裝置的發(fā)電機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電力。在該發(fā)電裝置中，發(fā)電機構(gòu)是該發(fā)電裝置發(fā)電效果好環(huán)、使用壽命長短的關(guān)鍵。需要開發(fā)一種發(fā)電機構(gòu)，該發(fā)電機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，和自行車的車輪傳動配合好，使得這種發(fā)電裝置發(fā)電效果好，使用壽命長，同時不會對自行車的正常運行產(chǎn)生影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，該發(fā)電機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，能很好的和自行車車輪傳動配合，發(fā)電效果好，使用壽命長，同時不會對自行車的正常運行產(chǎn)生影響。
[0004]為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案:一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，包括發(fā)電機、傳動裝置和摩擦輪，摩擦輪和傳動裝置傳動聯(lián)接，傳動裝置與發(fā)電裝置上的發(fā)電機傳動聯(lián)接，所述的傳動裝置為差速器，差速器包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有動力輸入軸、動力輸出軸和增速結(jié)構(gòu)，所述的動力輸入軸的一端穿過殼體與設(shè)置在差速器外部的摩擦輪傳動聯(lián)接，所述的動力輸出軸與發(fā)電機的電機主軸傳動聯(lián)接;所述殼體由復(fù)合材料制成。
[0005]作為優(yōu)選，所述殼體由復(fù)合材料制成，所述的復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):
[0006]聚四氟乙烯:40-70份
[0007]聚酰亞胺:10-30份
[0008]磷酸三苯酯:5-20份
[0009]聚碳酸酯:3-15份
[0010]石墨:3-8份
[0011]包膜蒙脫土:20-40份
[0012]納米碳化鈣:2-10份
[0013]硅烷偶聯(lián)劑:卜5份
[0014]無鹵阻燃劑:3-15份。
[0015]本發(fā)明通過合理配伍殼體的材料，復(fù)配使用聚四氟乙烯、聚酰亞胺、磷酸三苯酯、聚碳酸酯進行改性，同時還添加石墨、包膜蒙脫土、納米碳化鈣等。其中聚碳酸酯具有優(yōu)異的性能，可以顯著提高外殼的耐沖擊、耐油、耐酸和耐溫范圍廣的性能，聚酰亞胺因為分子鏈中含有較多的剛性基團，抗蠕變能力強，具有良好的尺寸穩(wěn)定性，且耐溫達400°C以上，耐驟冷驟熱，可長期使用溫度范圍-200?300°C，利用具有特殊結(jié)構(gòu)的酚酞型聚酰亞胺對聚四氟乙烯進行改性，同時復(fù)配添加磷酸三苯酯、聚碳酸酯對聚四氟乙烯進行改性，并與其他組分協(xié)同作用，改善了聚四氟乙烯剛性差，易冷流等問題，提高殼體的拉伸強度、拉伸模量、韌性、耐扭轉(zhuǎn)、抗沖擊、抗老化、耐低溫、耐高溫、耐油、耐酸、耐腐蝕、阻燃性能等，進而提高差速器的綜合性能。
[0016]作為優(yōu)選，所述聚四氟乙稀的平均粒徑為20-30μηι，體積密度為260-400g/L。
[0017]作為優(yōu)選，所述的聚碳酸酯由三光氣法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量為100000-110000。
[0018]作為優(yōu)選，所述的包膜蒙脫土通過如下方法制得:將蒙脫土在550-580V下燒結(jié)6_8小時，冷卻至室溫，然后加入相當(dāng)于其重量6-8%的烷基糖苷、3-4%的丙烯酸甲酯、3-5%的去離子水，超聲震蕩25-30分鐘后，再于70-80°C恒溫水浴中攪拌加熱25-35分鐘，得改性混合液;再在改性混合液中加入相當(dāng)于其重量8-12 %的濃度為30-35 %的AlCl3溶液，同時加入適量氨水調(diào)節(jié)pH值為9-10，攪拌20-25min后，靜置3_4小時后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥處理后，在620-640°C燒結(jié)3-5小時，自然冷卻至室溫即得。
[0019]作為優(yōu)選，所述納米碳化鈣的粒徑為20-80nm。進一步優(yōu)選，所述的納米碳酸鈣為改性納米碳酸鈣，并通過如下方法進行改性:將納米碳酸鈣粉料加入高速捏合機中，加熱至80-100°C，加入相當(dāng)于粉料重量2-3%的鈦酸酯偶聯(lián)劑、4-5%的硬脂酸鈉和2-4%的椰子油，在200-300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌10-15min，然后在80-90°C下烘干，粉碎過100-150目篩即可。
[0020]作為優(yōu)選，所述的無鹵素阻燃劑為多磷酸銨、磷酸三聚氰胺、哌嗪中的一種或多種。
[0021]所述差速器殼體材料還包括一些常規(guī)的組成成分，如相容劑、抗氧化劑、填料等等，均可選用普通市售的。
[0022]作為優(yōu)選，所述的摩擦輪包括圓盤狀旋轉(zhuǎn)件和套接在旋轉(zhuǎn)件上的橡膠圈，在旋轉(zhuǎn)件的外周面上一體成型有若干小凸體，在橡膠圈內(nèi)側(cè)設(shè)有與小凸體相匹配的凹口，用于容納所述的小凸體。
[0023]進一步優(yōu)選，所述的旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比為:C:0.3-0.6%、Cu:2.2-3.0%、Mn: 1.2-1.8%、T1:0.05-0.l%、N1:0.006-0.015% ^Mg: 0.5-1.2% ^B: 0.005-0.008% ^Zr:0.05-0.2% ^Nb:0.1-0.2% ^Ta: 0.02-
0.5%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0024]本發(fā)明旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，通過各元素之間產(chǎn)生的協(xié)同作用提高旋轉(zhuǎn)件的強度和良好的抗熱腐蝕、抗氧化能力、抗疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。在旋轉(zhuǎn)件耐磨合金鋼中C不僅可以穩(wěn)定奧氏體組織，還能與Zr、Ta、Ti等合金元素形成強碳化物的強化相。另夕卜，合金元素T1、Nb與N具有很強的親和力，而在鑄造過程中，不可避免會帶入N，因此，需要合理控制N以及T1、Nb等合金元素，使N與Ti和Nb形成TiN和NNb顆粒，彌散分布在合金中，起到彌散強化的作用，提高鈷基高溫合金在高溫下的應(yīng)力斷裂壽命等性能。但是，N與合金元素形成的TiN等顆粒極難分解，會團簇存在于合金熔體中，在凝固過程中作為核心促進TiC等碳化物的析出與快速長大，塊狀碳化物阻塞枝晶間的通道，降低合金液的流動性和補縮性，從而會導(dǎo)致合金組織中的顯微疏松明顯增加以及合金力學(xué)性能的降低。因此，合金元素的含量和在鑄造過程中帶入的N元素的含量都需要嚴格控制。
[0025]再進一步優(yōu)選，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比為:C:0.4-0.6%、Cu:
2.2-2.8% ^Mn:1.4-1.8% ^Ti:0.05-0.08% ^Ni:0.01-0.015% ^Mg: 0.6-1.0% ^B: 0.005-0.008% ,Zr:0.06-0.15% ,Nb:0.12-0.18% ,Ta:0.05-0.3%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0026]進一步優(yōu)選，所述的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):
[0027]環(huán)氧樹脂:80-100份
[0028]非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂:40-60份
[0029]無堿玻璃纖維:5-20份
[0030]交聯(lián)橡膠:8-20份
[0031]無鹵阻燃劑:5-25份
[0032]改性劑:5-15份。
[0033]本發(fā)明橡膠圈的材料復(fù)合使用環(huán)氧樹脂及非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂，并通過添加增強材料無堿玻璃纖維，纖維纏繞復(fù)合材料中，纖維承受著主要載荷，環(huán)氧樹脂與非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂充分發(fā)揮纖維的固有潛能，不僅在縱向壓縮、橫向拉伸與壓縮、剪切等載荷作用下起著重要的作用，還支配著復(fù)合樹脂的其他力學(xué)性能，如層間剪切強度和模量、壓縮強度及縱向彎曲強度等。環(huán)氧樹脂本身具有的高性能，通過與非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂的復(fù)合作用，再與無堿玻璃纖維共同作用，提高了橡膠圈的綜合性能，尤其是耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、耐氣候、耐火焰、耐老化等與環(huán)境有關(guān)的性能。
[0034]作為優(yōu)選，所述的環(huán)氧樹脂為雙酸F型環(huán)氧樹脂。
[0035]作為優(yōu)選，所述的非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂為丙烯均聚物與乙烯/辛烯共聚物按質(zhì)量比3-5:1混合而成的混合物。
[0036]作為優(yōu)選，所述的無堿玻璃纖維為短切玻璃纖維，短切玻璃纖維的長度為1.0-
3.0mm，直徑為5-8μπι。理論上無堿玻纖直徑越細，長度越長，增強效果越好，但是達到某一臨界點時，增強效果不增反減。若玻纖直徑太細，易被螺桿剪切成細微粉末，從而失去玻纖的增強作用。若玻纖直徑太粗，與樹脂的粘接性就差，降低產(chǎn)品的力學(xué)性能。因此，本發(fā)明將無堿玻纖的長度和直徑控制在上述范圍，不僅可以保證無堿玻纖的增強效果，還可提高纖維與樹脂之間的相容性。
[0037]作為優(yōu)選，所述的無鹵素阻燃劑為多磷酸銨、磷酸三聚氰胺、哌嗪中的一種或多種。
[0038]作為優(yōu)選，所述的交聯(lián)橡膠為交聯(lián)的丁苯橡膠。
[0039]作為優(yōu)選，所述的改性劑為Ν，Ν’-(4，4’_亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺、馬來酸酐接枝聚苯乙烯中的一種或兩種。
[0040]環(huán)氧樹脂復(fù)合材料還包括一些常規(guī)的組成成分，如相容劑、抗氧化劑、助劑、填料等等，均可選用普通市售的。
[0041]作為優(yōu)選，在旋轉(zhuǎn)件的中部處沿旋轉(zhuǎn)件的軸向一體成型有一凸臺，在凸臺開有一連接孔，所述的凸臺，連接孔與所述的旋轉(zhuǎn)件同軸設(shè)置，旋轉(zhuǎn)件通過凸臺套接固定在差速器的主動輪上。
[0042]作為優(yōu)選，所述的動力輸入軸上設(shè)有第一齒輪，在差速器內(nèi)還設(shè)有從動軸，從動軸上設(shè)有第二齒輪和第三齒輪，第二齒輪和第三齒輪同軸間隔地設(shè)置在從動軸的兩端，在動力輸出軸上設(shè)有第四齒輪，所述的第一齒輪的直徑大于第二齒輪的直徑，第一齒輪和第二齒輪嚙合，所述的第三齒輪的直徑大于第二齒輪的直徑和第四齒輪的直徑，第三齒輪和第四齒輪嚙合，所述的第一齒輪，第二齒輪，第三齒輪和第四齒輪構(gòu)成了所述的增速結(jié)構(gòu)。
[0043]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0044]1、本發(fā)明采用摩擦輪和自行車車輪進行接觸，將自行車車輪轉(zhuǎn)動的機械能轉(zhuǎn)化為電能進行儲存，摩擦輪和自行車車輪之間傳動效果好；
[0045]2、摩擦輪的外部套接橡膠圈來直接和自行車車輪進行接觸，使得摩擦輪和自行車車輪之間的相對磨損較小，使用壽命長，摩擦輪與差速器采用螺紋插接固定，拆裝簡單，便于取下整個摩擦輪對橡膠圈進行更換。
[0046]3、整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，功率相對較小，不會對自行車的行進產(chǎn)生明顯的影響。
[0047]4、差速器的殼體由配伍合理的復(fù)合材料制成，復(fù)配使用聚四氟乙烯、聚酰亞胺、磷酸三苯酯、聚碳酸酯進行改性，同時還添加石墨、包膜蒙脫土、納米碳化鈣等，大大提高殼體的拉伸強度、拉伸模量、韌性、耐扭轉(zhuǎn)、抗沖擊、抗老化、耐低溫、耐高溫、耐油、耐酸、耐腐蝕、阻燃性能等，進而提高差速器的綜合性能。
[0048]5、摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件由配伍合理的耐磨合金鋼制成，在普通合金鋼的基礎(chǔ)上添加Zr、Ta、Ti等元素，通過各元素之間產(chǎn)生的協(xié)同作用提高旋轉(zhuǎn)件的強度和良好的抗熱腐蝕、抗氧化能力、抗疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。
[0049]6、摩擦輪上的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，本發(fā)明橡膠圈的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料使用環(huán)氧樹脂及非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂，并通過添加增強材料無堿玻璃纖維，以及阻燃劑、改性劑等，大幅度提高橡膠圈的綜合性能，尤其是耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、耐氣候、耐火焰、耐老化等與環(huán)境有關(guān)的性能。
【附圖說明】
[0050]圖1為本發(fā)明在小型發(fā)電裝置中的裝配圖；
[0051 ]圖2為本發(fā)明中摩擦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052 ]圖3為本發(fā)明中差速器內(nèi)的齒輪裝配示意圖。
[0053]圖中，1、摩擦輪;2、差速器;3、發(fā)電機;4、聯(lián)接管;5、儲電盒;6、聯(lián)接孔;7、凸臺；8、旋轉(zhuǎn)件;9、橡膠圈；10、動力輸入軸；11、第一齒輪；12、第二齒輪；13、從動軸；14、第三齒輪；15、第四齒輪;16、動力輸出軸。
【具體實施方式】
[0054]下面通過結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細描述。
[0055]見圖中，本發(fā)明提供了一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，用于將自行車行走時的機械能傳輸?shù)桨l(fā)電裝置的發(fā)電機3進行發(fā)電。本發(fā)電機構(gòu)包括摩擦輪1，差速器2和發(fā)電機3，摩擦輪I與自行車的車輪接觸，車輪轉(zhuǎn)動帶動摩擦輪I轉(zhuǎn)動，摩擦輪I轉(zhuǎn)動帶動差速器2運作，發(fā)電機3的電機經(jīng)過差速器2的加速后轉(zhuǎn)動發(fā)電。
[0056]摩擦輪I為分體式結(jié)構(gòu)，摩擦輪I包括圓盤狀旋轉(zhuǎn)件8和橡膠圈9，旋轉(zhuǎn)件8由耐磨合金鋼制成，橡膠圈9由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，橡膠圈9套接固定在旋轉(zhuǎn)件8上。在旋轉(zhuǎn)件8的外周面上一體成型有若干小凸體，在橡膠圈9的內(nèi)側(cè)上設(shè)有與小凸體相匹配的凹口，裝配時，將旋轉(zhuǎn)件8上的小凸體安裝到橡膠圈9上相應(yīng)的凹口內(nèi)，這樣設(shè)置可防止橡膠圈9從旋轉(zhuǎn)件8上脫落，也可防止橡膠圈9與旋轉(zhuǎn)件8之間發(fā)生相對滑動，影響傳動效果。
[0057]旋轉(zhuǎn)件8的中部處一體成型有一凸臺7，凸臺7上設(shè)有一聯(lián)接孔6。聯(lián)接孔6、凸臺7、旋轉(zhuǎn)件8之間均為同軸設(shè)置，轉(zhuǎn)動時平穩(wěn)性好。聯(lián)接孔6為盲孔，聯(lián)接孔6內(nèi)設(shè)有螺紋，旋轉(zhuǎn)件8通過該聯(lián)接孔6套接在差速器2的動力輸入軸10上，差速器2的動力輸出軸16通過螺紋聯(lián)接與旋轉(zhuǎn)件8固定聯(lián)接，整個聯(lián)接結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，便于取下摩擦輪I維修或者更換橡膠圈9。
[0058]差速器2位于摩擦輪I和發(fā)電裝置的發(fā)電機3之間，差速器2包括殼體，殼體由復(fù)合材料構(gòu)成，殼體內(nèi)設(shè)有動力輸入軸10和動力輸出軸16，差速器2的動力輸入軸10與摩擦輪I傳動聯(lián)接，引入動力;差速器2的動力輸出軸16與發(fā)電機3的電機主軸傳動聯(lián)接，為電機提供動力。差速器2內(nèi)還設(shè)有增速結(jié)構(gòu)，增速結(jié)構(gòu)由齒輪機構(gòu)構(gòu)成，增速結(jié)構(gòu)包括第一齒輪11，第二齒輪12，第三齒輪14，第四齒輪15。第一齒輪11設(shè)置在動力輸入軸10上，第二齒輪12與第三齒輪14設(shè)置在從動軸13上，第四齒輪15設(shè)置在動力輸出軸16上，第一齒輪11的直徑大于第二齒輪12的直徑并于第二齒輪12嚙合，第三齒輪14的直徑大于第二齒輪12的直徑也大于第四齒輪15的直徑，第三齒輪14與第四齒輪15嚙合。摩擦輪I帶動變速器工作時，由于第一齒輪11的直徑大于第二齒輪12的直徑，從動軸13的轉(zhuǎn)速大于動力輸入軸10的轉(zhuǎn)速，完成第一次加速，第三齒輪14的直徑大于第二齒輪12的直徑也大于第四齒輪15的直徑，使得動力輸出軸16的轉(zhuǎn)速大于從動軸13的轉(zhuǎn)速，完成第一次加速，通過兩次加速，使得發(fā)電裝置的發(fā)電效率更高。
[0059]本發(fā)電機構(gòu)帶動發(fā)電機3發(fā)電后，發(fā)電機3產(chǎn)生的電路通過聯(lián)接管4內(nèi)的導(dǎo)線傳輸?shù)絻﹄姾?內(nèi)進行儲存。整個發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，可隨時使用。
[0060]下面通過具體實施例對小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)中差速器的殼體及摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件8和橡膠圈9作進一步說明。
[0061 ] 實施例1
[0062]如圖1-3所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其中差速器殼體由復(fù)合材料制成，旋轉(zhuǎn)件8由耐磨合金鋼制成，橡膠圈9由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成。
[0063]所述差速器殼體的復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):聚四氟乙烯:50份、聚酰亞胺:20份、磷酸三苯酯:15份、聚碳酸酯:10份、石墨:5份、包膜蒙脫土:30份、納米碳化鈣:5份、硅烷偶聯(lián)劑:3份、多磷酸銨:8份。所述差速器殼體復(fù)合材料還包括一些常規(guī)的組成成分，如相容劑、抗氧化劑、填料等等，均可選用普通市售的。
[0064]所述摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比為:C:0.5%、Cu:2.4%、Mn: 1.4-1.8%、T1:0.06%、N1:0.012%、Mg:0.8%、B:0.006%，Zr:0.01%，Nb:0.15%，Ta:0.15%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0065]所述摩擦輪上的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):雙酚F型環(huán)氧樹脂:90份、非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂:50份、無堿玻璃纖維:12份、交聯(lián)的丁苯橡膠:15份、多磷酸銨:15份、N，N’-(4，4’_亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺:10份。其中，所述的非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂為丙烯均聚物與乙烯/辛烯共聚物按質(zhì)量比4:1混合而成的混合物。環(huán)氧樹脂復(fù)合材料還包括一些常規(guī)的組成成分，如相容劑、抗氧化劑、助劑、填料等等，均可選用普通市售的。
[0066]實施例2
[0067]與實施例1的區(qū)別在于:
[0068]所述差速器殼體的復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):聚四氟乙烯:60份、聚酰亞胺:25份、磷酸三苯酯:10份、聚碳酸酯:8份、石墨:6份、包膜蒙脫土:25份、納米碳化鈣:3份、硅烷偶聯(lián)劑:2份、磷酸三聚氰胺:12份。
[0069]所述摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量■g^HtS:C:0.4%、Cu:2.8%、Mn:1.5%、T1:0.08%、N1:0.012%、Mg:0.6%、B:0.006%，Zr:0.08%，Nb:0.15%，Ta:0.2%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0070]所述摩擦輪上的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):雙酚F型環(huán)氧樹脂:85份、非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂:55份、無堿玻璃纖維:15份、交聯(lián)的丁苯橡膠:12份、無鹵阻燃劑:20份、N，N’-(4，4’_亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺:5份、馬來酸酐接枝聚苯乙烯:5份。其中，所述的非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂為丙烯均聚物與乙烯/辛烯共聚物按質(zhì)量比4:1混合而成的混合物。
[0071]實施例3
[0072]與實施例1的區(qū)別在于:
[0073]所述差速器殼體的復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):聚四氟乙烯:40份、聚酰亞胺:30份、磷酸三苯酯:5份、聚碳酸酯:15份、石墨:3份、包膜蒙脫土:40份、納米碳化鈣:2份、硅烷偶聯(lián)劑:5份、呢嘆:3份。
[0074]所述摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量■g^HtS:C:0.6%、Cu:2.2%、Mn:1.8%、T1:0.05%、N1:0.015%、Mg:0.5%、B:0.008%、Zr:0.05%、Nb:0.2%、Ta:0.02%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0075]所述摩擦輪上的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):雙酚F型環(huán)氧樹脂:100份、非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂:40份、無堿玻璃纖維:20份、交聯(lián)的丁苯橡膠:8份、哌嗪:25份、N，N ’ - (4，4 ’ -亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺:5份。其中，所述的非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂為丙烯均聚物與乙烯/辛烯共聚物按質(zhì)量比3:1混合而成的混合物。
[0076]實施例4
[0077]與實施例1的區(qū)別在于:所述差速器殼體的復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):聚四氟乙烯:70份、聚酰亞胺:10份、磷酸三苯酯:20份、聚碳酸酯:3份、石墨:8份、包膜蒙脫土: 20份、納米碳化鈣:1O份、硅烷偶聯(lián)劑:1份、多磷酸銨:15份。
[0078]所述摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比為:C:0.3%、Cu:3.0%、Mn: 1.2%、T1:0.1%、N1:0.006%、Mg: 1.2%、B:0.005%、Zr:
0.2%、Nb:0.1%、Ta:0.5%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0079]所述摩擦輪上的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù):雙酚F型環(huán)氧樹脂:80份、非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂:60份、無堿玻璃纖維:5份、交聯(lián)的丁苯橡膠:20份、多磷酸銨:5份、馬來酸酐接枝聚苯乙烯:15份。其中，所述的非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂為丙烯均聚物與乙烯/辛烯共聚物按質(zhì)量比5:1混合而成的混合物。
[0080]上述實施例1-4差速器殼體的復(fù)合材料中所述聚四氟乙烯的平均粒徑均為20_30μm，體積密度為260-400g/L。所述的聚碳酸酯均由三光氣法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量為100000-110000。所述的無堿玻璃纖維為短切玻璃纖維，短切玻璃纖維的長度為1.0~3.0mm，直徑為5-8ym。所述的包I吳家脫土均通過如下方法制得:將家脫土在550-580 °C下燒結(jié)6-8小時，冷卻至室溫，然后加入相當(dāng)于其重量6-8%的烷基糖苷、3-4%的丙烯酸甲酯、3-5 %的去離子水，超聲震蕩25-30分鐘后，再于70-80 °C恒溫水浴中攪拌加熱25-35分鐘，得改性混合液;再在改性混合液中加入相當(dāng)于其重量8-12%的濃度為30-35%的AlCl3溶液，同時加入適量氨水調(diào)節(jié)pH值為9-10，攪拌20-25min后，靜置3_4小時后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥處理后，在620-640°C燒結(jié)3-5小時，自然冷卻至室溫即得。所述納米碳化鈣均為粒徑20-80nm的改性納米碳酸鈣，并通過如下方法進行改性:將納米碳酸鈣粉料加入高速捏合機中，加熱至80-100°C，加入相當(dāng)于粉料重量2-3%的鈦酸酯偶聯(lián)劑、4-5%的硬脂酸鈉和2-4%的椰子油，在200-300r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌10-15min，然后在80-90°C下烘干，粉碎過100-150目篩即可。
[0081 ]綜上所述，本發(fā)明采用摩擦輪和自行車車輪進行接觸，將自行車車輪轉(zhuǎn)動的機械能轉(zhuǎn)化為電能進行儲存，摩擦輪和自行車車輪之間傳動效果好;摩擦輪的外部套接橡膠圈來直接和自行車車輪進行接觸，使得摩擦輪和自行車車輪之間的相對磨損較小，使用壽命長，摩擦輪與差速器采用螺紋插接固定，拆裝簡單，便于取下整個摩擦輪對橡膠圈進行更換;摩擦輪上的旋轉(zhuǎn)件由配伍合理的耐磨合金鋼制成，顯著提高旋轉(zhuǎn)件的強度和良好的抗熱腐蝕、抗氧化能力、抗疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能;摩擦輪上的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，差速器的殼體由配伍合理的復(fù)合材料制成，大幅度提高橡膠圈和差速器殼體的綜合性能，尤其是耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、耐氣候、耐火焰、耐老化等與環(huán)境有關(guān)的性能；整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，功率相對較小，不會對自行車的行進產(chǎn)生明顯的影響。
[0082]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，包括發(fā)電機、傳動裝置和摩擦輪，摩擦輪和傳動裝置傳動聯(lián)接，傳動裝置與發(fā)電裝置上的發(fā)電機傳動聯(lián)接，其特征在于，所述的傳動裝置為差速器，差速器包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有動力輸入軸、動力輸出軸和增速結(jié)構(gòu)，所述的動力輸入軸的一端穿過殼體與設(shè)置在差速器外部的摩擦輪傳動聯(lián)接，所述的動力輸出軸與發(fā)電機的電機主軸傳動聯(lián)接;所述的殼體由復(fù)合材料制成，所述的復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù): 聚四氟乙烯:40-70份 聚酰亞胺:10-30份 磷酸三苯酯:5-20份 聚碳酸酯:3-15份 石墨:3-8份 包膜蒙脫土:20-40份 納米碳化鈣:2-10份 硅烷偶聯(lián)劑:1-5份 無鹵阻燃劑:3-15份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，復(fù)合材料中所述聚四氟乙烯的平均粒徑為20-30μπι，體積密度為260-400g/L，所述的聚碳酸酯由三光氣法制得超高分子量聚碳酸酯粉末重均分子量為100000-110000。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述納米碳化鈣為粒徑為20-80nm的改性納米材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述的摩擦輪包括圓盤狀旋轉(zhuǎn)件和套接在旋轉(zhuǎn)件上的橡膠圈，在旋轉(zhuǎn)件的外周面上一體成型有若干小凸體，在橡膠圈內(nèi)側(cè)設(shè)有與小凸體相匹配的凹口，用于容納所述的小凸體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)件由耐磨合金鋼制成，所述耐磨合金鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比為:C: 0.3-0.6 %、Cu: 2.2-3.0 %、Mn:1.2-1.8% ^Ti:0.05-0.1% ^Ni:0.006-0.015% ^Mg:0.5-1.2% ^B:0.005-0.008% ^Zr:0.05-0.2%、Nb:0.1-0.2%、Ta:0.02-0.5%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述的橡膠圈由環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制成，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料包括如下的組成成分及其重量份數(shù): 環(huán)氧樹脂:80-100份 非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂:40-60份 無堿玻璃纖維:5-20份 交聯(lián)橡膠:8-20份 無鹵阻燃劑:5-25份 改性劑:5-15份。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂為雙酚F型環(huán)氧樹脂，所述的非環(huán)氧樹脂的聚合樹脂為丙烯均聚物與乙烯/辛烯共聚物按質(zhì)量比3-5:1混合而成的混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述的改性劑為N，N’-(4，4’_亞甲基二苯基)雙馬來酰亞胺、馬來酸酐接枝聚苯乙烯中的一種或兩種。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)件的中部處沿旋轉(zhuǎn)件的軸向一體成型有一凸臺，在凸臺開有一連接孔，所述的凸臺，連接孔與所述的旋轉(zhuǎn)件同軸設(shè)置，旋轉(zhuǎn)件通過凸臺套接固定在差速器的主動輪上。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小型發(fā)電裝置的發(fā)電機構(gòu)，其特征在于，所述的動力輸入軸上設(shè)有第一齒輪，在差速器內(nèi)還設(shè)有從動軸，從動軸上設(shè)有第二齒輪和第三齒輪，第二齒輪和第三齒輪同軸間隔地設(shè)置在從動軸的兩端，在動力輸出軸上設(shè)有第四齒輪，所述的第一齒輪的直徑大于第二齒輪的直徑，第一齒輪和第二齒輪嚙合，所述的第三齒輪的直徑大于第二齒輪的直徑和第四齒輪的直徑，第三齒輪和第四齒輪嚙合，所述的第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪構(gòu)成了所述的增速結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】C22C38/14GK105863976SQ201610301364
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】周明路, 蔡琛輝, 閆鑫, 胡如夫
【申請人】寧波工程學(xué)院