偏心式角变速无级变速器制造技术

偏心式角变速无级变速器属于机械领域的一种变速机构，可用于脚踏车、机动车和机械设备。它由槽板、滑轨等组成的控制机构来控制传动机构中外轮和内轮的中心距，达到控制速比之目的。而外轮和内轮通过连杆或棘爪来传动，它输出的周期性角变速转动与脚踏车脚蹬或发动机曲轴周期性间歇作功过程相对应，并通过单向离合装置将大转速输出。因此它不仅具有无级变速和单向离合二种功能，而且提高了脚蹬或发动机曲轴的工作效率。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械领域的一种变速机构，它适用于脚踏车、机动车、船和机械设备。本专利技术是在1993年专利技术专利“滑块离合偏心式无极变速器”(专利申请号为92105836.5)的基础上，又专利技术了一种新的结构方式来实现无级变速。“滑块离合偏心式无极变速器”的传动部件多，结构复杂，传动时摩擦阻力大，制造、安装精度要求高，而且没有很好的单向离合传动功能。特别是它没有利用脚踏车的脚蹬和机动车发动机曲轴周期性、间歇作功的特点。本专利技术的目的是提供一种无级变速器，它结构简单紧凑，速比控制方便准确，符合脚踏车脚蹬和发动机曲轴周期性、间歇作功的特点，而且，具有单向离合传动功能。本专利技术的目的是这样实现的如附图说明图1和2所示，变速传动装置由外轮(1)和内轮(35)组成，通过连杆(36)或棘爪(12)来传递转动，经单向离合装置将转动输出，并由控制装置改变内外轮中心距来控制内外轮转速比。其中，外轮(1)和内轮(35)互为主动轮与从动轮关系。变速传动装置的工作原理是当外轮(1)和内轮(35)同心转动时，转速比为1，即没有变速；当外轮(1)和内轮(35)的中心距加大后，主动轮在转动过程中，从动轮作周期性地角变速转动，且中心距越大，其最大转速比越大。而脚踏车脚蹬和机动车发动机曲轴的作功过程也是呈周期性地在一定角度内进行，且作功功率随角度变化而变化。因此，只要把变速传动装置的大转速比传动角度与脚蹬或曲轴作功角度相对应，就实现了有效地加速传动。由于变速传动装置的输出轴转动通过单向离合装置输出，所以在一个角变速转动周期内的小转速比角度(即非作功角度)内，转速较快的车辆被驱动部分(车轮等)可自行靠惯性滑行，而不会影响转速较慢的车辆驱动部分(脚蹬或发动机曲轴等)的自行惯性滑行，这样，变速传动部分就实现了周期性的间歇加速。外轮(1)和内轮(35)的转动可以采用连杆(36)来传递，需经单向离合装置将转动输出；外轮(1)或内轮(35)也可以采用棘轮(2)形式，并通过棘爪(12)进行传动，此变速传动装置本身也是一种单向离合装置，故输出轴的转动可直接输出。一对内外轮传动构成一级变速传动；多对内外轮传动组合可构成多级变速传动，这不仅可增加转速比，还可获得较好的加速状态。控制部分的工作原理是参见图3，槽板(3)的转动，可通过它上面的槽推动圆柱螺钉(6)和外轮(1)中心一起沿固定的滑轨(4)作定向滑移，从而改变内外轮中心距。当然，控制部分也可以采用钢丝弹簧、蜗轮蜗杆、连杆、齿轮或凸轮来改变内外轮中心距。由于采用了上述方案，不仅结构简单，无级变速控制方便，传动摩擦阻力小，而且它具有角变速的特点，并与脚蹬或曲轴作功角度相对应，符合其作功功率变化特性，因而可使脚踏车高速、省力，机动车发动机运行更为有效、轻便。特别是如果变速传动部分采用棘轮、棘爪传动形式，变速部分本身也是一种单向离合装置。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明图1是由连杆联接传动的变速传动装置原理2是由棘爪联接传动的变速传动装置原理3是本专利技术的第一个实施例轴向视4是本专利技术的第一个实施例主视5是本专利技术的第一个实施例轴向剖视6是本专利技术的第二个实施例轴向剖视7是本专利技术的第三个实施例轴向视8是本专利技术的第三个实施例主视9是本专利技术的第四个实施例主视中，1外轮 2棘轮 3槽板 4滑轨5轴承外圈 6圆柱螺钉 7固定卡 8固定卡 9固定架10导向轮 11压簧 12棘爪13导向轮14钢丝绳15弹簧 16钢丝绳 17导向轮 18车轴 19定位螺母20滚珠 21滚珠 22垫圈23螺钉 24螺钉25压簧 26 棘爪27压簧28棘爪 29压簧30短棘爪 31压簧 32短棘爪 33压簧 34短棘爪35内轮 36连杆 37滑块38螺钉 39螺钉40外罩 41固定板 42螺钉43滚珠 44滚珠45轴承 46轴承 47轴承48二级内轮 49挡圈50螺母 51二级连杆 52套筒53键54爪轮55螺母 56挡圈 57滚柱58输出轮59轴承60弹簧在图3和图4所示的第一个实施例中，总体结构为棘轮(2)由螺纹固联在车轴(18)上，在棘轮(2)两端的定位螺母(19)通过滚珠(20)、槽板(3)及其螺钉(24)、滑轨(4)及其螺钉(23)、轴承外圈(5)、滚珠(21)和垫圈(22)，将外轮(1)和全部零部件轴向定位。控制部分结构及其工作过程为滑轨(4)套装在槽板(3)的内圆台肩上，并由固定架(9)，固定于车架上，静止不动。外轮(1)的轴承外圈(5)被二个固定卡(7)和(8)联为一体。轴承外圈(5)内槽嵌有滑轨(4)，因而只能上下直线滑动；其一端的圆柱螺钉(6)(或滑块)嵌在槽板(3)的槽内。当拉动钢丝绳(14)，带动槽板(3)转动，可推动轴承外圈(5)和外轮(1)一起向上滑移，即增大棘轮(2)和外轮(1)的中心距以加大转速比；当松开钢丝绳(14)时，弹簧(15)通过钢丝绳(16)拉动槽板(3)反转，可推动外轮(1)向下滑移，即减小中心距以减小转速比。当然，还可以采用钢丝弹簧、齿轮、蜗轮蜗杆、连杆或凸轮来控制内外轮中心距。变速传动装置结构及其工作过程为外轮(1)内部通过铰链或轴承联接棘爪(12)，棘爪(12)在压簧(11)作用下压在棘轮(2)上，形成了棘轮棘爪的单向传动，当外轮(1)顺时针转动时，通过棘爪(12)推动棘轮(2)和车轴(18)一起作角变速转动。由于棘爪(12)与棘轮(2)在传动过程中有相对转动，因此，棘轮(2)的棘齿根部和棘爪(12)的头部均为圆角。还可以如图5所示，在外轮(1)内装有三个棘爪(12)、(26)和(28)及其压簧(11)、(25)、(27)，也可采用若干个棘爪。由于棘轮传动的“超越特性”和偏心轮周期性角变速传动特点，只有转速比最大的棘爪才能传递运动，因此，这些棘爪交替以大转速比推动棘轮(2)，即增加了外轮(1)的大转速比传动角。但在两棘爪交替时，转速比有变化，因此还可以在每个棘爪边分别并列装一个短棘爪(30)、(32)、(34)及其压簧(29)、(31)、(33)，可获得较稳定的转速比。此变速传动装置采用了棘轮棘爪传动方式，故它本身也是一种单向离合装置。在图6所示的第二个实施例中，总体结构和控制装置与第一个实施例一样，不再说明。而变速传动装置的不同之处在于内轮(35)作为主动轮，其上通过铰链或轴承联接装有二个棘爪(12)、(26)及其压簧(11)、(25)，也可以采用若干个棘爪；外轮(1)为从动轮，采用棘轮形式，并输出转动。这样，二个棘爪(12)、(26)可以交替加速外轮(1)。此变速传动装置本身也是一种单向离合装置。在图7和图8所示的第三个实施例中，是将一组外轮(1)和棘轮(2)的传动和一组内轮(35)和外轮(1)的传动进行组合，以获得较大转速比和较好加速状态。其总体结构为棘轮(2)由螺纹固联在车轴(18)上，棘轮(2)两端的定位螺母(19)通过滚珠(44)、内轮(35)、滚珠(43)、(20)、固定板(41)、外罩(40)及其螺钉(24)、槽板(3)及其螺钉(23)、轴承外圈(5)、滚珠(21)，将外轮(1)和全部零部件轴向定位。控制装置结构及其工作过程为固定板(4)与车架固联，静止不动。扇形槽板(3)套装在固定板(41)的内圆台肩上，其扇形端由螺钉(23本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏心式角变速无级变速器，它由外轮（１）、内轮（３５）、连杆（３６）或棘爪（１２）、单向离合装置和控制装置等组成，其特征是：ａ．内轮（３５）设置在外轮（１）的圆周内，通过连杆（３６）或棘爪（１２）传递转动，构成变速传动装置；ｂ．变 速传动装置的输出轴通过单向离合装置将转动输出；ｃ．由控制装置控制内外轮的中心距。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫东，
申请(专利权)人：李卫东，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]