一种叠加调速非圆齿轮无级变速法制造技术

本发明专利技术提供一种无级变速法，其把单向转动的动力变为往复转动，然后分别叠加正反调速转动变为两个转动，再分别经两个非圆齿轮对变速，变速后的转动再合为一个往复转动，然后变回有起伏的单向转动，再经缓冲输出平稳的单向转动；调速转动除了控制传动比的变化之外，最终并不直接影响动力传动，从而实现平稳无级变速。本发明专利技术可采用全齿轮传递转矩，采用转动叠加调速，可传递很大的转矩，变速范围宽，变速快且稳定，无功率循环问题，可广泛应用于传动领域。

【技术实现步骤摘要】
一种叠加调速非圆齿轮无级变速法
本专利技术涉及机械传动
，特别是涉及一种叠加调速非圆齿轮无级变速法。
技术介绍
机械在传递转矩中，无级变速传动具有无顿挫、传动效率高的优点，但由于以往无级变速传动多采用摩擦力传递转矩，可承受的转矩小，在某些应用中受到限制。为避免摩擦力传递转矩小的问题，公开号为CN108412982A的专利公开了一种新型组合式非圆齿轮无级变速传动装置，公开号为CN110725916A的专利公开了杠杆式无级变速器，公开号为CN110905986A的专利公开了一种大扭矩脉动式无级变速器，公开号为CN110953308A的专利公开了齿圈偏心旋转无级变速法，这些专利提供了非摩擦力传递的无级变速传动装置，但上述装置在结构可靠性、传动效率、传动比变化范围、传动比的控制方面仍有不足。因此，研发更好的非摩擦力传递的无级变速装置，仍是人们的追求。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免无级变速技术通过摩擦力传递转矩造成可传递的转矩小的缺点，提供一种制造大转矩、传动效率高、变速范围宽、易于控制的无级变速装置的方法。为实现上述目的，本专利技术提出一种采用非圆齿轮产生可变传动比、采用转动叠加方式进行调速的无级变速方法，包括往复机构、叠加机构、非圆齿轮对、消除机构、单向机构、缓冲机构、基座。所述往复机构包括输入端和输出端，当输入端单向转动时，输出端往复转动。所述叠加机构包括两个输入端和两个输出端，当两个输入端的转动角速度分别为U、V时，输出端的角速度分别为aU+bV、aU-bV（其中a、b为任意常数）。所述非圆齿轮对包括非圆齿轮对一和非圆齿轮对二，每对非圆齿轮对都是两个互相啮合的共轭非圆齿轮，其中一个非圆齿轮为主动轮，另一个非圆齿轮为从动轮。所述消除机构包括两个输入端和一个输出端，当两个输入端的转动角速度分别为X、Y时，输出端的角速度为c(X+Y)或c(X-Y)（其中c为任意常数）。所述单向机构包括输入端和输出端，当输入端往复转动时，输出端单向转动。所述缓冲机构是让转动更平稳的装置，包括齿轮和弹簧。所述基座包括固定上述机构的零件。本专利技术各个部分的衔接如附图1所示。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术可全部采用齿轮传递转矩，采用叠加调速，较其他无级变速装置可传递很大的转矩，变速范围宽，变速快且稳定，无功率循环问题。附图说明附图1是本专利技术所述的叠加调速非圆齿轮无级变速法的原理图。附图2是本专利技术所述的叠加调速非圆齿轮无级变速法的实施例运动简图，其中：101-往复机构的往复输出齿轮；211-叠加机构行星排一太阳轮；212-叠加机构行星排一齿圈；213-叠加机构行星排一行星架；214-叠加机构行星排一输入齿轮；215-叠加机构行星排一行星轮；220-叠加机构行星排二；221-叠加机构行星排二太阳轮；222-叠加机构行星排二齿圈；223-叠加机构行星排二行星架；224-叠加机构行星排二输入齿轮；225-叠加机构行星排二行星轮；230-调速蜗杆；310-非圆齿轮对一；320-非圆齿轮对二；410-消除机构行星排；411-消除机构行星排太阳轮；412-消除机构行星排齿圈；413-消除机构行星排行星架；420-消除机构接合齿轮。具体实施方式通过连续转动所述非圆齿轮对主动轮到不同角度（即调整相位角）啮合点随之改变，可连续改变非圆齿轮对瞬时传动比，从而实现无级变速传动。其最大瞬时传动比与最小瞬时传动比的比值等于非圆齿轮最大半径与最小半径之比的平方，容易实现大的变速范围。简单地使用非圆齿轮对虽然可以实现无级变速传动，但是传动时相位角也不断变化，无法有效地控制相位角得到想要的传动比。在非圆齿轮对前后分别安装所述往复机构和所述单向机构（往复机构和单向机构都是现有的常见机构，有多种构成形式，不作详细说明了），往复机构带动非圆齿轮对的主动轮和从动轮始终在啮合点附近作摆动，从动轮的摆动经单向机构变为单向转动。由于非圆齿轮对始终在某个啮合点附近摆动，相位角变化不大，可以得到相对恒定的传动比。如果此时调整相位角就可以控制传动比连续改变，得到想要的传动比，从而实现无级变速。非圆齿轮对的前后分别加装往复机构和单向机构后，能实现可控的无级变速，但调整相位角的过程对输出转速的影响很大，比如原来想减速，由于调整的速度太快反而变成了加速，因此只适用于传动比变化缓慢的场合。在所述往复机构和非圆齿轮对之间增所述加叠加机构，在非圆齿轮对和单向机构之间增加所述消除机构，并使用两对非圆齿轮对，利用叠加机构和消除机构的特性，可使调整相位角的过程对输出转速无不良影响，以下结合实施例进一步说明。实施例的往复机构的输出端包括往复输出齿轮(101)。实施例的叠加机构包括两个行星排(210、220)、两个输入齿轮(214、224)、一个调速蜗杆(230)。两个输入齿轮(214、224)是动力输入端，调速蜗杆(230)是调速输入端，两行星架(213、223)转动轴是两个输出端。输入齿轮(214、224)分别与太阳轮(211、221)转动轴固定连接，行星排的齿圈(212、222)有内齿和外齿，外齿形成一个蜗轮，调速蜗杆(230)与两行星排(210、220)转动轴垂直，调速蜗杆(230)两侧分别与两行星排的齿圈(212、222)外齿蜗轮啮合。两个行星排的太阳轮(211、221)的齿数相同，齿圈(212、222)的齿数相同，行星轮(215、225)的齿数相同，输入齿轮(214、224)的齿数相同。实施例的非圆齿轮对一(310)和非圆齿轮对二(320)的转动轴平行或共线，从非圆齿轮转动轴方向上看两个非圆齿轮对呈镜像对称。每个非圆齿轮对的主动轮固定连接在主动轴上，从动轮固定连接在从动轴上。实施例的消除机构包括一个行星排(410)、一个接合齿轮(420)；太阳轮(411)和接合齿轮(420)为两个输入端，接合齿轮(420)的半径和齿数与太阳轮(411)相同，接合齿轮(420)一侧与齿圈(412)内齿啮合，行星架(413)转动轴是输出端。附图2为此实施例的运动简图，如附图2所示：往复机构的往复输出齿轮(101)的左右两边分别与叠加机构的输入齿轮(214、224)啮合；叠加机构的两个行星架(213、223)转动轴分别与非圆齿轮对一(310)、非圆齿轮对二(320)的主动轴固定连接；消除机构的太阳轮(411)和接合齿轮(420)分别与非圆齿轮对一(310)、非圆齿轮对二(320)的从动轴固定连接；消除机构的行星架(413)转动轴与单向机构的输入端固定连接。实施例工作时由外部提供调速转动，包括转向和转速，如增加传动比是正向旋转，减小传动比则是反向旋转，调速转动带动叠加机构的调速蜗杆(230)，调速蜗杆(230)带动叠加机构的两个行星排的齿圈(212、222)以相同速率转动，转动方向相反。当往复机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠加调速非圆齿轮无级变速法，其特征在于：其包括往复机构、叠加机构、非圆齿轮对、消除机构、单向机构，采用非圆齿轮产生可变传动比、采用转动叠加方式进行调速，其中，/n所述往复机构，包括输入端和输出端，当输入端单向转动时，输出端往复转动；/n所述叠加机构，包括两个输入端和两个输出端，当两个输入端的转动角速度分别为U、V时，输出端的角速度分别为aU+bV、aU-bV（其中a、b为任意常数）；/n所述非圆齿轮对，是两个互相啮合的共轭非圆齿轮；/n所述消除机构，包括两个输入端和一个输出端，当两个输入端的转动角速度分别为X、Y时，输出端的角速度为c(X+Y)或c(X-Y)（其中c为任意常数）；/n所述单向机构，包括输入端和输出端，当输入端往复转动时，输出端单向转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种叠加调速非圆齿轮无级变速法，其特征在于：其包括往复机构、叠加机构、非圆齿轮对、消除机构、单向机构，采用非圆齿轮产生可变传动比、采用转动叠加方式进行调速，其中，
所述往复机构，包括输入端和输出端，当输入端单向转动时，输出端往复转动；
所述叠加机构，包括两个输入端和两个输出端，当两个输入端的转动角速度分别为U、V时，输出端的角速度分别为aU+bV、aU-bV（其中a、b为任意常数）；
所述非圆齿轮对，是两个互相啮合的共轭非圆齿轮；
所述消除机构，包括两个输入端和一个输出端，当两个输入端的转动角速度分别为X、Y时，输出端的角速度为c(X+Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍宽，
申请(专利权)人：李绍宽，
类型：发明
国别省市：广西;45