基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，它是由连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构、钳位式卫星齿自由轮机构及转子连杆机构三部分组成；该连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构，是由曲轴和偏心的曲柄销组成双偏心机构，带滑动电刷的控制电机固定在曲轴的轴孔内；该钳位式卫星齿自由轮机构，具体包括钳位体、卫星齿、自由轮毂、支撑环、自由轮外夹紧面、支撑块六部分；该转子连杆机构，是由一个转子、一个主动杆及从动杆组成；该转子与主动杆固定连接，同时转子又与从动杆通过圆柱销连接。该变速器的传动比范围无限可调且体积小、转矩密度大、可承受较大载荷。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种新型的具有转矩密度大、无限可变传动比、无需 离合器即可实现空档输出等优点的无级变速器构造，属于变速器
(二)
技术介绍
目前，传统的无级变速器构造主要有采用液力变矩器和行星齿轮变速器组 成的液力机械式无级变速器以及金属带式无级变速器两种。虽然其结构也能实 现传动比的无限可调，但其调整范围受到限制，且釆用液力变矩器和行星齿轮 变速器组成的液力机械式无级变速器结构复杂、质量较大、成本高。金属带式 无级变速器的传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷，只能限用于低功率和 低扭矩装置。(三)
技术实现思路
本技术一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，其 目的在于提供一种传动比范围无限可调、体积小、转矩密度大、可承受较大 载荷的新型无级变速器结构。本技术一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，它 是由连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构I 、钳位式卫星齿自由轮机构II及转子连杆机构m三部分组成。该连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构I ，它是由曲轴11和偏心的曲柄销 12组成双偏心机构，带滑动电刷151的控制电机15固定在曲轴11的轴孔13内；曲柄销12在控制电机15的控制下在曲轴11内独立转动来调整偏心距；行星齿轮组14中的齿圈141与曲柄销12固连，行星齿轮组14的太阳轮142与控 制电机15输出轴固连，行星齿轮组14的行星轮143架于曲轴11相应的支撑孔 111上。前述的行星齿轮和太阳轮，其齿轮模数可依实际情况需要，按照国家 技术标准选用(一般行星齿轮和太阳轮的齿轮模数选用为m=1.5mm 10mm)。 该钳位式卫星齿自由轮机构II，是由钳位体21、卫星齿22、自由轮毂23、 支撑环24、自由轮外夹紧面25、支撑块26六部分组成。卫星齿22为轴向平均 分布，并且其末端依次嵌入在自由轮毂23相应的狭槽231内。支撑环24上冲 有与支撑块26断面相吻合的冲孔241，且支撑块26嵌入在支撑环24相应的冲 孔241中。钳位体21置于自由轮外夹紧面25与卫星齿22之间，其上端面曲率 等于自由轮外夹紧面25断面曲率，下端面曲率等于卫星齿22相应的接触内圆 弧面曲率。该转子连杆机构ni，是由一个转子31、 一个主动杆32及从动杆33组成。 该转子31与主动杆32固定连接，同时转子31又从动杆33通过圆柱销34连接。其中，转子中心有一圆柱孔311，并通过滚针轴承(图中未示)与曲柄销 12连接。其中，主动杆32和从动杆33分别与相应的自由轮外夹紧面25通过圆柱销 34连接。其中，曲轴11外壁上开有引出控制电机17导线的小孔112，且外壁有两 个滑动电刷171。其中，曲轴11大头端面开有一偏心的圆孔113。其中，曲柄销12为圆盘状、其上偏心固定一圆柱销体121。其中，自由轮毂23与支撑环24之间为同轴心的间隙配合，支撑环24与自 由轮外夹紧面25之间为间隙配合。其中，钳位体21置于自由轮外夹紧面25与卫星齿22之间，且与两者之间 有很小的预紧力，支撑环24可以通过卫星齿22拨动自由轮毂23，自由轮外夹 紧面25可以通过与钳位体21之间的摩擦力而带动支撑环24转动。本技术一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，其 优点及功效在于〈1〉传动比范围无限可调。〈2〉体积小、转矩密度大。 <3>可承受较大载荷、寿命长。 附图说明-图1所示为本技术的内部结构纵剖示意图。 图2所示为本技术的内部结构横剖示意图。图3所示为本技术之连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构I结构示意图。 图4所示为本技术曲轴结构示意图。图5所示为本技术之钳位式卫星齿自由轮机构II结构示意图。图6所示为本技术钳位式卫星齿自由轮机构内部结构示意图。(该图为仅安装一个卫星齿、 一个支撑块、 一个钳位体的示意图。)图7所示为本技术之转子连杆机构ffl结构示意图。图中具体标号如下I连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构II钳位式卫星齿自由轮机构m转子连杆机构ii曲轴111支撑孔112小孔113偏心的圆孔12曲柄销121圆柱销体13轴孔14行星齿轮组141齿圈142太阳轮143行星轮15控制电机151滑动电刷21钳位体22卫星齿23自由轮毂231狭槽24支撑环241冲孔25自由轮外夹紧面26支撑块31转子311圆柱孔32主动杆33从动杆34圆柱销41变速器壳体42输出端齿轮43输出轴44自由轮轴具体实施方式-本技术一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，它 是由连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构I 、钳位式卫星齿自由轮机构II及转子 连杆机构m三部分组成。通过转子连杆机构ffl将连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构i和钳位式卫 星齿自由轮机构n进行连接，并实现本技术无级变速功能为本技术的 特征所在。对于钳位式卫星齿自由轮机构II ，在其工作行程，自由轮外夹紧面25的角 速度与自由轮毂23角速度同向，且大于等于自由轮毂23的角速度，此时自由轮外夹紧面25与钳位体21因摩擦自锁而同步运动,并通过卫星齿22将转矩传 递至自由轮毂23。在非工作行程，自由轮外夹紧面25的角速度与自由轮毂23角速度反向或小于自由轮毂23的角速度，自由轮外夹紧面25与钳位体21相对 独立运动，动力传递分离。基于上述原理可实现钳位式卫星齿自由轮机构II的 单向传动并将自由轮外夹紧面25的往复摆动转化为自由轮毂23的转动。控制电机15不转动时，曲轴11与曲柄销12的相对转角固定不变，曲轴 11直接带动曲柄销12转动。曲柄销12的转动将引起转子31的偏心转动，转 子31的偏心转动通过主动杆32和从动杆33带动钳位式卫星齿自由轮机构II在 自由轮轴44上作往复的摆动。根据上述钳位式卫星齿自由轮机构II将自由轮外 夹紧面25的往复摆动转化为自由轮毂23的转动的功能，实现了由曲轴11的转 动向自由轮毂23转动的动力传递。自由轮毂23与自由轮轴44通过平键(图中 未示)连接而同速转动，自由轮轴44末端安装有输出端齿轮42，通过输出端 齿轮42的啮合即驱动输出轴43转动。此时本技术曲轴11到输出轴43之 间的传动比为某恒定值。当需要更改本技术曲轴11到输出轴43之间的传动比数值时，只需控 制电机15输出一定的转角，带动曲柄销12相对曲轴11转过一个角度，此时曲 柄销12上的圆柱销体121的中心轴与曲轴11转动中心之间的距离发生变化， 并将引起转子31偏心转动的轨迹半径发生变化。因此如果连续的改变控制电机 15的输出转角，则曲柄销12上的圆柱销体121的中心轴与曲轴11转动中心之 间的距离将发生连续的变化，转子31偏心转动的轨迹半径也将发生连续变化。 此时钳位式卫星齿自由轮机构II在自由轮轴44上作往复的摆动的角速度也将 发生变化，进而自由轮毂23、自由轮轴44、输出轴43的转速都发生改变。即 曲轴11到输出轴43之间的传动比得到调整。从而实现了从曲轴11到输出轴 43的动力传递和在控制电机15控制下的传动比无级调整。权利要求1、一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，其特征在于它是由连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构、钳位式卫星齿自由轮机构及转子连杆机构三部分组成；该连续可变曲柄长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可变曲柄长度曲柄摇杆机构的卫星齿无级变速器，其特征在于：它是由连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构、钳位式卫星齿自由轮机构及转子连杆机构三部分组成；该连续可变曲柄长度的曲柄摇杆机构，是由曲轴和偏心的曲柄销组成双偏心机构，带滑动电刷的控制电机固定在曲轴的轴孔内；行星齿轮组中的齿圈与曲柄销固连，行星齿轮组的太阳轮与控制电机输出轴固连，行星齿轮组的行星轮架于曲轴相应的支撑孔上；该钳位式卫星齿自由轮机构，是由钳位体、卫星齿、自由轮毂、支撑环、自由轮外夹紧面、支撑块六部分组成；卫星齿为轴向平均分布，并且其末端依次嵌入在自由轮毂相应的狭槽内；支撑环上冲有与支撑块断面相吻合的冲孔，且支撑块嵌入在支撑环相应的冲孔中；钳位体置于自由轮外夹紧面与卫星齿之间，其上端面曲率等于自由轮外夹紧面断面曲率，下端面曲率等于卫星齿相应的接触内圆弧面曲率；该转子连杆机构，是由一个转子、一个主动杆及从动杆组成；该转子与主动杆固定连接，同时转子又与从动杆通过圆柱销连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向阳，姬芬竹，戴振坤，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]