刚性齿轮无级变速器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种刚性齿轮无级变速器，它是靠连续改变可变偏心轴（１２）的偏心量来实现输出轴（１３）转速连续变化的。由于设置了由不变偏心轴（２）、活动外齿轮（１７）及轴承（１８）、固定内齿轮（３）所组成的补偿轮系，使由可变偏心轴（１２）、调速齿轮（７）、变速齿轮（９）、轴承（１０）组成的调速轮系不仅可以输出由零到正的连续转速，还成功地解决了在变速器输入轴转向不变的情况下其输出转速由零到负连续变化这一难题。可用于交通运输、机床、工程机械的变速系统，应用前景广阔。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交通运输，机床、加工机械、工程、工作机械等传动机构的刚性齿轮无级变速器。现有技术中，无级变速器有许多种有电气式、摩擦轮式、连杆超越式、液压式等。电气式变速器用于电动设备上，其调整电机电路摩擦轮变速器结构简单。但其传动比不准确，变速范围不大连杆超越变速器不仅传动比不准确，而且传动马力不大液压变速器是一种较好的变速器，但其只能实现小范围内的传动比变化。其动力损耗大，传动效率低，速比也不够准确。中国专利公报曾公开过一种名叫《刚性非摩擦式无级变速器》(分类号F16H37／12申请号88103512.2)的无级变速器，这种变速器可以实现零到某一设计值的变化，但不足之处在于这种变速器实现变速的最终手段是靠调整可以调节偏心距大小的机构去控制液压系统的流量和流速而达到变速的目的，并不是完全的刚性无级变速器。该变速器不仅其偏心距调节机构结构复杂，而且不能在输入轴转向不变的情况下实现输出轴的反向运转。本专利技术之目的，就在于针对现有技术的不足而提供一种结构简单，在不需要其它辅助机构的情况下方便实现无级变速的刚性齿轮无级变速。该变速器不仅可以输出零到正的连续转速。而且可以在输入轴转向不变的情况下实现输出轴转速由正到零到负或由负到零到正的连续变化。实现本专利技术目的之构思是以一个装置在可以连续改变其偏心量的偏心机构上的调速齿轮为主动轮，而以另一个以其内齿和该调速齿轮啮合的变速齿轮为被动轮。由这两个齿轮为主体构成调速轮系，当输入轴沿某一方向转动时，可以带动偏心机构驱动调速齿轮进行以其自身节圆半径和偏心机构某一偏心量之和为半径，以输入轴为圆心的绕圆运动，该绕圆运动的轨迹，我们称之为调速齿轮和变速齿轮的变速啮合圆。连续改变偏心机构的偏心量，可连续改变该“变速啮合圆”的大小(变速啮合圆的变化意味着调速齿轮的固定齿距和变速啮合圆的齿距差发生了变化)，在运行中得到所需要的无级变速。为使调速轮系能在输入轴转动方向不变的情况下，输出与输入轴转动方向相反的转速这一目的，再设置一补偿轮系，该轮系可以直接产生和输入轴转向相反的恒定转速，设法让这一恒定转速传递到调速轮系中的调速齿轮上，让该齿轮除作以其自身节圆半径和偏心机构偏心距之和为半径，以输入轴为圆心的绕圆运动外，再产生一个以其自身节圆半径为半径，自身圆心为圆心的，其转向和输入轴相反的恒速转动。若令调速齿轮以其自身节圆半径和偏心机构偏心量之和为半径，以输入轴为圆心的绕圆运动为公转的话，那么调速齿轮这种以自身节圆半径为半径，自身圆心为圆心的转动则为自转。由前述可知，自转的方向和输入轴相反，公转运动方向和输入轴相同。由于本专利技术构思的实质是通过调节调速齿轮“公转”绕圆运动轨迹的半径使调速齿轮和变速齿轮在单位时间内在它们的变速啮合圆上的啮合转动弧长增加或减少而变速。在引进调速齿轮“自转”这一前提下，它们在单位时间内的啮合转动弧长将不仅仅是由调速齿轮“公转”绕圆运动轨迹的半径所产生的啮合转动弧长确定，而是由该半径所产生的啮合转动弧长和调速齿轮“自转”所产生的啮合转动弧长的合成。这个合成的啮合转动弧长，决定变速齿轮的转速及其方向，该合成的啮合转动弧长，可由下式确定l合转弧／at＝l调公转弧／dt－l调自转弧／dt式中l合转弧／at表示单位时间内，调速齿轮和变速齿轮在它们的变速啮合圆上的啮合转动弧长它体现了变速齿轮的转动方向及速度。l调公转弧／dt，表示调速齿轮在单位时间内由其公转在前述变速啮合圆上产生的啮合转动弧长。它可以随偏心机构偏心量而连续改变，它为正值。l调自转弧／dt，调速齿轮在单位时间由其自转在前述变速啮合圆上产生的啮合转动弧长，它是一个恒定值，它为负值。由式可知当l调公转弧／dt＞l调自转弧／dt时，l合转弧／dt＞0。变速齿轮的转向与输入轴转向相同。当l调公转弧／dt＝l调自转弧／dt时，l合转弧／dt＝0。变速齿轮静止不动。当l调公转弧／dt＜l调自转弧／dt时，l合转弧／dt＜0。变速齿轮的转向与输入轴转向相反。由于调速齿输装置在可以连续改变偏心距的偏心机构上，若连续改变其偏心距，可以连续改变l调公转弧／dt，使l合转弧／dt连续变化。从而在变速齿轮上得到由正到零到负或由负到零到正的无级变速，达到本专利技术之目的。实现本专利技术构思所提应的技术方案是一种刚性齿轮无级变速器，由输入轴，箱体、偏心油，齿轮、输出轴组成，其特征在于所述的刚性齿轮无级变级器包括套在输入轴〔1〕上并由不变偏心轴〔2〕和可变偏心轴〔12〕构成的调节轴，由可变偏心轴〔12〕和调速齿轮〔7〕及它们之间的轴承〔10〕，其内齿与调速齿轮〔7〕啮合的变速齿轮〔9〕所组成的调速轮系。由不变偏心轴〔2〕和活动外齿轮〔17〕及它们之间的轴承〔18〕、固定在箱体〔20〕内壁并与活动外齿轮〔17〕啮合的固定内齿轮〔3〕所组成的补偿轮系，由与调速轮系中变速齿轮〔9〕外齿啮合的输出齿轮〔15〕及该齿轮与输出轴〔13〕之间的十字滑块〔14〕所组成的输出轮系为保证补偿轮系的输出传递到调速轮系，活动外齿轮〔17〕与调速齿轮〔7〕之间有十字滑块〔4〕，为保证调速轮系中变速齿轮〔9〕与调速齿轮〔7〕的啮合，变速齿轮〔9〕与可变偏心轴〔12〕之间有啮合杆〔21〕，变速齿轮〔9〕与箱体〔20〕内壁之间有可转动的十字滑块〔6〕，为使调速轮系的输出传递到输出轮系，设置了一端同输出齿轮〔15〕及变速齿轮〔9〕相连而另一端同箱体〔20〕内壁相连的平面浮动装置〔11〕，使调节轴沿输入轴〔1〕轴向移动而连续改变可变偏心轴〔12〕偏心量使输出轴〔13〕转速发生负到零到正或由正到零到负连续变化的是和输入轴〔1〕同心的调节器〔19〕。该方案中(参见附图说明图1、图2)，当输入轴〔1〕沿某一方向恒速转动时，它带动由不变偏心轴〔2〕和可变偏心轴〔12〕构成的调节轴同步转动。在补偿轮系中，不变偏心轴〔2〕驱动活动外齿轮〔17〕转动，由于该齿轮受到固定内齿轮〔3〕的制约，加上轴承〔18〕的作用，它产生一个相对于输入轴〔1〕相反的转速。由于不变偏心轴〔2〕的偏心量为定值，该转速是恒定的。也就是说补偿轮系产生了一个负的恒定转速，该转速通过十字滑块〔4〕传递给调速轮系中的调速齿轮〔7〕，由于该齿轮装置在轴承〔10〕上。它随着补偿轮系的活动外齿轮〔17〕作以自身节圆半径为半径。自身圆心为圆心的同步转动——“自转”。与此同时，可变偏心轴〔12〕驱动调速齿轮〔7〕作以其自身节圆半径和可变偏心轴〔12〕之某一偏心量为半径，以输入轴〔1〕为圆心的绕圆运动——公转。调节调节轴使其沿输入轴〔1〕轴向移动，改变可变偏心轴〔12〕的偏心量，让调速齿轮〔7〕与变速齿轮〔9〕的变速啮合圆的半径发生变化。也就是说在单位时间内。使调速齿轮〔7〕与变速齿轮〔9〕在变速啮合圆上的啮合转动弧长发生变化。由于该啮合转动弧长是由变速齿轮〔7〕在单位时间内的“公转”所产生的啮合转动弧长和该齿轮在同一时间内的“自转”所产生的啮合转动弧长的合成。它的变化规律满足前述构思中的公式l合转弧／dt＝l调公转弧／dt－l调自转弧／dt，具体的描述是当l调公转弧／dt＞l调自转弧／dt时，虽然调速齿轮〔7〕的“自转”仍在进行。但其“公转”的运动驱动变速齿轮〔9〕沿输入轴〔1〕转动方向转动。当l调公转弧／dt＝l调自转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刚性齿轮无级变速器，由输入轴、偏心轴、齿轮、输出轴、箱体组成，其特征在于所述的刚性齿轮无级变速器包括：套在输入轴（１）上并由不变偏心轴（２）和可变偏心轴（１２）构成的调节轴，由可变偏心轴（１２）和调速齿轮（７）及它们之间的轴承（１０）、其内齿和调速齿轮（７）齿合的变速齿轮（９）所组成的调速轮系，由不变偏心轴（２）和活动外齿轮（１７）及它们之间的轴承（１８）、固定在箱体（２０）内壁上并与活动外齿轮（１７）啮合的固定内齿轮（３）所组成的输出轮系；为使补偿轮系的输出传递到调速轮系，活动外齿轮（１７）与调速齿轮（７）之间有十字滑块（４），为保证调速轮系中调速齿轮（７）与变速齿轮（９）的啮合，变速齿轮（９）与可变偏心轴（１２）之间有啮合杆（２１），调速齿轮（７）与箱体（２０）内壁之间有可转动的十字滑块（６），为使调速轮系的输出传递到输出轮系，设置了一端同输出齿轮（１５）及变速齿轮（９）连结而另一端同箱体（２０）内壁相连的平面浮动装置（１１）使调节轴沿输入轴（１）轴向移动而使可变偏心轴（１２）偏心量发生变化进而使输出轴（１３）转速发生由正到零到负或由负到零到正连续变化的是和输入轴（１）同心的调节器（１９）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐昌达，
申请(专利权)人：徐昌达，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]