一种新型自动连续可调变速驱动系统技术方案

本说明书基于简单的输入，输出和传动旋转轴平行结构，详细叙述了采用可变直径组合齿轮，实现自动连续变速的基本结构，类型。可变直径组合齿轮的基本概念，结构和动作原理，以及可变直径组合齿轮变径的滑道方程导出。可变直径组合齿轮变径的滑道方程导出。

【技术实现步骤摘要】
一种新型自动连续可调变速驱动系统


[0001]连续变速驱动系统。

技术介绍

[0002]高转速的动力系统，无论是传统的内燃机，现代的电动机，都需要变速系统的辅助来推动使用动力的机械，齿轮变速在工业社会的广泛使用，让齿轮成为工业的代表图像，低转速，高扭矩的原动力机器在经济上无法和高转速，低转距的原动力机器加高强度的金属齿轮变速系统匹敌，现代社会的发展， 离不开齿轮工业技术的进步。
[0003]驱动系统的可调变速可以分为分立可调和连续可调二大类，分立变速系统中的齿轮变速，已经得到长足的发展，从平行轴传动改变相关啮合齿轮的直径，到行星齿轮系统改变动力输入，输出，我们到处都可以看到高强度金属齿轮的使用，金属齿轮传动的高效率是决定因素，相对于分立可调变速系统，连续可调变速系统发展较晚，但自动连续可调变速系统是我们的理想，皮带轮，金属带连续可调，以及使用输入，输出球面接触，液固相变的连续可调是目前常见的主要发展，减少变速系统本身的能耗对提高动力系统的效率意义重大，以皮带轮为例，轮径变化需要克服的摩擦力和皮带传输使用的摩擦力处于同一数量级，影响了整个动力系统的效率，而金属带轮连续变速，本身结构复杂，价格高，对普及有影响。
[0004]本专利技术尝试采用全新的思路，即采用金属齿轮系统来实现自动连续变换，其中核心部分，是可变直径组合齿轮概念的提出和工程实现的方法，利用可变直径组合齿轮，可以实现增速，减速的各种连续，自动调节变速系统，齿轮系统本身微妙的间隙，提供了在保持啮合条件下，单齿本身直径改变和传动齿轮旋转中心改变需要的低能级消耗。
[0005]可变直径组合齿轮概念的明确提出和工程实现范例的出现，将会在未来改变整个增速度，减速，连续可调变速系统的面貌。

技术实现思路

[0006]本专利技术系统性地提出一种采用齿轮系统实现连续变速的基本构想和可以具体实现的工程框架，本专利技术的核心是可变径组合齿轮的概念及其工程实现，本专利技术提出一种独特的可变直径组合齿轮概念，采用了双层（多层）的销齿啮合，规定了各层可运动针齿的轨迹，并实现利用二个可变直径组合齿轮和一个传动齿轮以及利用二个可变直径组合齿轮组成的双连齿和输入输出齿轮啮合的三种自动可调连续变速系统，我们采用了摆线针轮作为可变直径组合齿轮，销齿啮合不仅重合度高，可以有很小的齿数，更有销（针）齿无方向性的优势，采用可变径组合齿轮系统，基于平行轴输入输出和圆柱齿轮的基本概念，本专利技术提出了3种连续变速系统的结构，形成了采用齿轮系统实现连续变速的基础专利技术，3种结构都采用平行，固定的输入轴和输出轴，和平行但装在可以移动的框架上的传动齿轮轴，在传动齿轮为齿圈时，输入和输出齿轮为可变径组合齿轮，分别在齿圈同一直径的二侧和齿圈啮合，齿圈轴沿该直径方向向输入轴移动时，输入轴可变齿轮变小，输出轴可变直径齿轮变大，3个齿轮保持啮合， 直到输入轴齿轮达到设计的最小值，输出轴齿轮达到最大值，反向运动
时，输入轴可变直径齿轮变大， 输出轴可变直径齿轮变小， 变速范围在输入轴和输出轴采用简单的对称设计的情形，为最大可变直径和最小可变直径比的平方，第二种结构，和第一种结构不同的仅是传动齿轮采用外齿啮合，第三种结构， 是一种传动轴上有2个可变直径的双连齿结构，分别和输入，输出固定直径齿轮啮合，它比先前的2个简单系统稍微前进一步，可以应用于比较复杂的减速/增速，连续变速设计，运动轴承框架的移动动力，可变直径的变动动力，都来自普利珠系统，是自动连续调速范例。
[0007]作为本专利技术核心的可变径组合齿轮：结构上，组合齿轮的结构采用双面基板结构，基板的二个面上都有主滑槽和滑槽，齿座可在滑槽内移动，齿座上有侧翼和下部导向头，保证齿座平稳运行在预定的曲线上，伞型结构和主通道的连接，提供基板二面的同步运动的动力，齿座的运动创造性地采用了每个面向相反的主通道方向集中的思路，形成主通道径向直线，其它通道在极坐标系中的简单倒数曲线，构成滑道变径的理论基础，在齿形的选择上，针齿结构避免了可能令人尴尬的齿向问题。
[0008]附图说明：附图1为系统结构简图；附图2为可变直径组合齿轮的基本结构；附图3为滑道极坐标方程的示意图；图中标号说明：输入轴1、普利珠系统2、连杆3、一级变速齿轮4、变径组合齿轮5、变径组合齿轮6、内齿圈7、输出轴8、齿轮依托架9、斜面10、弹簧11、传动齿轮12、变径齿轮底座13、针齿座14、针齿15、卡环16、上盖板17、斜杆18、助力弹簧19、复合底座20、变径齿轮依托架21、连接球22。
[0009]具体实施方式：图1所示，是一个内啮合的自动调节连续变速系统，动力输入从输入轴1 进入系统，普利珠系统2从输入轴得到动力后经连杆3驱动可变直径组合齿轮5和6的直径同步变大，变小，动力输入经一级变速齿轮4变速后输入到变径组合齿轮5，可变径组合齿轮5和内齿圈7啮合，带动内齿圈7转动，内齿圈7和输出变径组合齿轮6啮合，带动输出变径组合齿轮6旋转，并由输出轴8输出动力，9为外齿圈依托架， 连杆3经过斜面10和弹簧11推动齿轮依托架9和内齿圈7沿着变径组合齿轮平行的方向来回移动，同步并保持内齿圈7和变径组合齿轮5、6的啮合，在采用外啮合时，传动齿轮12位于输入变径组合齿轮5和输出变径组合齿轮6之间，传动齿轮齿廓为外摆线，在传动齿轮为双连齿的情形下，二传动齿轮分别和输入变径组合齿轮5和输出变径组合齿轮6啮合，和以上单齿啮合的结构原则相同，外啮合连续变速传动和双连齿连续变速传动的动力部分结构和动作原理和以上单一内齿圈啮合连续变速相同。
[0010]图2所示，是一个有简单滑道的3个针齿的可变直径组合齿轮的基本结构，可变组合齿轮二面的针齿座14都和伞型机构相连；伞型机构由斜杆18、卡环16、上盖板17、连接球22组成；变径齿轮底座13上加工有与针齿座14对应的滑道；动力通过一面的上盖板17输入，推动该面的针齿座14在滑道上运动，并通过主滑道的复合底座20，带动另一面的伞型结构作面对称运动，并带动此面的底座运动；非主滑道的小直径端装有初始驱动弹簧19。
[0011]图3，辅助解释滑道平面极坐标方程的推导，选取可变组合齿轮最小直径时齿数为
n针齿系统，n为奇数，选任意一针齿，从可变组合齿轮的旋转中心到主齿中心作射线，定固结于变径齿轮底座的平面极坐标系，则主滑道方程为：θ=0，假定B为主齿左侧第m个齿，m≤，过原点和最小直径时第m齿中心作射线，则的弧长为=，其中为可变组合齿轮的最小半径，假定第m齿中心从B移动到B
’
，作出θ角的移动，而离原点的距离为，根据=，我们有=，或写成，即为第m齿的滑道方程或第m齿的轨迹。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型自动连续可调变速驱动系统，其特征在于：连续可调变速系统的基本变速组件由齿轮组成; 包括可变直径组合齿轮，固定直径齿轮； 动力输入轴和输出轴平行固定，空间距离不变， 传动齿轮的旋转轴中心在输入和输出轴之间，传动齿轮的旋转轴和输入输出轴平行；输入和输出轴之间的传动齿轮轴可以在输入和输出轴之间平行移动；输入和输出齿轮为可变直径组合齿轮；传动齿轮为固定直径齿轮；当传动齿轮移近输入齿轮时，输入可变直径组合齿轮的直径变小，输出轴可变直径组合齿轮的直径变大；当传动齿轮远离输入齿轮时，输入可变直径组合齿轮的直径变大，输出轴可变直径组合齿轮的直径变小；传动齿轮也可以采用双连齿结构；传动齿轮和输入，输出齿轮的啮合可以有传动齿圈在外的内啮合和传动齿轮在输入齿轮，输出齿轮之间的外啮合二种方式。2.根据权利要求1所述的一种新型自动连续可调变速驱动系统，其特征在于：传动齿轮的移动动力和输入，输出可变直径组合齿轮直径变化的动力由同一动力系统提供，并保持同步；变速过程中，输入和输出齿轮和传动齿轮保持啮合。3.根据权利要求1所述的一种新型自动连续可调变速驱动系统，其特征在于：以销齿啮合作为传动齿轮和输入，输出齿轮的啮合方式；可变直径组合齿轮为销结构；在采用内啮合时，传动齿轮为内齿摆线齿轮，齿廓为内摆线；在采用外啮合时，传动齿轮位于输入和输出可变直径组合齿轮之间，传动齿轮齿廓为外摆线；所有内外啮合齿轮一体化设计符合啮合条件；所有啮合均为零齿差啮合。4.根据权利要求1所述的一种新型自动连续变速可调简单变速驱动系统，其特征在于：可变直径组合齿轮包括基板，基板上的滑槽，销齿基座和基座上附着的销齿即针齿；基板，滑槽为双面结构；销齿基座安装在滑槽内；销齿基座二侧有翼，可以放在滑槽侧道中；销齿基座底部有小的导向块，和滑槽中心沟配合；基板二侧的针齿结构参数完全相同，但二侧针齿均匀交错排列；基板二侧的二个针齿系统构成二个相互独立，但均匀交错排列的针齿系统，他们分别和二个交错排列但固定连接的摆线齿轮啮合，共同完成能量传输和速度变换。5.根据权利要求1所述的一种新型自动连续变速可调简单变速驱动系统，其特征在于：针齿系统的齿数为奇数；选择基板一面单侧向外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆炳林，严井，
申请(专利权)人：南通雷圣特种电机有限公司，
类型：发明
国别省市：