專利名稱：無級(jí)調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
無級(jí)調(diào)速器
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及變速裝置，具體地說是一種無級(jí)調(diào)速器。
(二) 背景技術(shù) 調(diào)速器是機(jī)械、汽車行業(yè)廣泛使用的一種部件，分有級(jí)變速和無級(jí)變速兩種，無級(jí) 變速調(diào)速器中可以使用變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，或通過機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，而機(jī)械傳 動(dòng)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速的調(diào)速器主要運(yùn)用于汽車行業(yè)。 摩擦無級(jí)變速器是汽車無級(jí)變速器的代表。 汽車用無級(jí)變速傳動(dòng)裝置的最大問題就是耗油、調(diào)速滯后且傳動(dòng)功率小，只限于 在功率較小的轎車上使用，對(duì)于大功率的運(yùn)輸車輛，上述傳動(dòng)方式的變速器還無能為力。
(三) 實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是公開一種省油、變速快且功率消耗小的無級(jí)調(diào)速器。 能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的無級(jí)調(diào)速器，包括輸入軸、輸出軸，及輸入、輸出軸之間的變
速裝置，所不同的是變速裝置包括轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)桿和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中 1、轉(zhuǎn)軸為與輸入軸連接的曲軸，曲軸的曲率半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化。 2、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)齒輪、換向齒輪、齒條和定向齒輪，齒條連接曲軸實(shí)現(xiàn)往
復(fù)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪與齒條嚙合，兩個(gè)尺寸相同的定向齒輪分別與傳動(dòng)齒輪嚙合，定向齒輪還
分別與兩個(gè)相互嚙合、傳動(dòng)比為i : i的換向齒輪同軸連接，輸出軸與其中一換向齒輪同軸連接。 3、定向齒輪包括同軸的外輪和內(nèi)輪，外輪與傳動(dòng)齒輪嚙合，內(nèi)輪與換向齒輪同軸 連接，外輪和內(nèi)輪之間設(shè)置棘爪機(jī)構(gòu)，使外輪朝一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)輪跟隨同步轉(zhuǎn)動(dòng)，外輪 反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)輪與外輪之間打滑。 上述結(jié)構(gòu)中，齒條在曲軸的帶動(dòng)下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，由于曲軸的曲率半徑可以連續(xù) 調(diào)節(jié)，齒條的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度也是連續(xù)調(diào)節(jié)的，齒條帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪往復(fù)正反轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)定向齒 輪中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置相反，即兩個(gè)定向齒輪在傳動(dòng)齒輪的帶動(dòng)下，只有一個(gè)定向齒輪在交 替工作，其中一個(gè)定向齒輪的內(nèi)外輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩輸出，而另一個(gè)定 向齒輪的內(nèi)外輪之間打滑；傳動(dòng)齒輪反轉(zhuǎn)時(shí)，上述兩個(gè)定向齒輪的作用剛好相反，并通過換 向齒輪的作用，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)輸出軸的轉(zhuǎn)矩輸出。 由于曲軸的曲率半徑連續(xù)調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)輸出軸的無級(jí)調(diào)速。 齒條連接曲軸的方式之一是齒條的一端直接與曲軸鉸接，并在齒條上設(shè)一與齒條 平行的滑架，滑架與齒條相對(duì)的側(cè)面與傳動(dòng)齒輪軸上的滑輪滑動(dòng)配合，保持齒條始終與傳 動(dòng)齒輪嚙合。 為提高輸出軸的轉(zhuǎn)速，可以增加一個(gè)直徑小于傳動(dòng)齒輪的增速齒輪，增速齒輪與
傳動(dòng)齒輪同軸連接，齒條與增速齒輪嚙合，滑架與與增速齒輪軸上的滑輪滑動(dòng)配合。 所述曲軸的一種結(jié)構(gòu)方式包括左、右移動(dòng)軸和對(duì)稱的左、右曲桿，左、右移動(dòng)軸同步相向移動(dòng)，左、右曲桿的一端相交鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿的另一端分別與對(duì)應(yīng)端的左、 右移動(dòng)軸鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿之間的鉸接點(diǎn)與齒條的一端鉸接。左、右移動(dòng)軸相對(duì)移 動(dòng)時(shí)，左、右曲桿之間的鉸接點(diǎn)與左、右移動(dòng)軸的偏距(曲軸的曲率)逐漸增加，左、右移動(dòng) 軸相反移動(dòng)時(shí)，左、右曲桿之間的鉸接點(diǎn)與左、右移動(dòng)軸的偏距(曲軸的曲率)逐漸減小。 左、右移動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)可以采用左右設(shè)置的油缸控制，即左、右油缸的活塞桿分別鉸 接左、右移動(dòng)軸，鉸接點(diǎn)形成活節(jié)。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 本實(shí)用新型無級(jí)調(diào)速器主要運(yùn)用于汽車行業(yè)，解決了換擋變速器傳輸比范圍小， 傳輸比不能與發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配問題；解決了無級(jí)變速器傳輸功率小、功耗大、維護(hù)成本高的 問題，由于省掉一個(gè)動(dòng)力離合器，使結(jié)構(gòu)更加簡單。
(四)
圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1實(shí)施方式中定向齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖1實(shí)施方式中齒條與增速齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖號(hào)標(biāo)識(shí)1、輸入軸；2、輸出軸；3、滑架；4、傳動(dòng)齒輪；5、換向齒輪；6、齒條；7、定 向齒輪；8、外輪；9、內(nèi)輪；10、增速齒輪；11、左移動(dòng)軸；12、右移動(dòng)軸；13、左曲桿；14、右曲 桿；15、左油缸；16、右油缸；17、滑輪。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型無級(jí)調(diào)速器由輸入軸1、輸出軸2、轉(zhuǎn)軸和變速裝置組成，轉(zhuǎn)軸為由輸 入軸1通過齒輪驅(qū)動(dòng)的曲軸，曲軸由左、右移動(dòng)軸11、12和左、右曲桿13、14構(gòu)成。如圖1 所示，水平布置在滑槽中的左、右移動(dòng)軸11、12和左、右曲桿13、14對(duì)稱而置，左、右曲桿13、 14斜向相交鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿13、14的另一端與對(duì)應(yīng)的左、右移動(dòng)軸11、12端部鉸 接形成活節(jié)，左、右移動(dòng)軸11、12的另一端分別鉸接(形成活節(jié))在左、右油缸15、16的活 塞桿上。左、右油缸15、16的液壓控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)左、右油缸15、16的活塞桿相向(相對(duì) 或相離)同步移動(dòng)，帶動(dòng)左、右移動(dòng)軸H、12相向(相對(duì)或相離)同步移動(dòng)，在O。 90之 間改變左、右曲桿13、 14的擺角，使左、右曲桿13、14相交鉸接點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑連續(xù)增大或減 小。 上述變速裝置由增速齒輪10、傳動(dòng)齒輪4、換向齒輪5、齒條6和定向齒輪7構(gòu)成， 如圖1所示。增速齒輪10和傳動(dòng)齒輪4同軸連接，垂直方向的齒條6與增速齒輪10嚙合， 傳動(dòng)齒輪4的上下位置分別設(shè)置兩個(gè)與傳動(dòng)齒輪4嚙合的定向齒輪7，每個(gè)定向齒輪7還 分別同軸連接一換向齒輪5，兩換向齒輪5相互嚙合且傳動(dòng)比為1 : l，其中一個(gè)換向齒輪 5同軸連接輸出軸2。 如圖2所示，定向齒輪7分為同軸的內(nèi)輪9和外輪8，外輪8與傳動(dòng)齒輪4嚙合，內(nèi) 輪9與換向齒輪5同軸連接，內(nèi)輪9和外輪8之間設(shè)有棘爪機(jī)構(gòu)，兩定向齒輪7中的棘爪機(jī) 構(gòu)反置，傳動(dòng)齒輪4正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，兩個(gè)定向齒輪7交替工作，即一個(gè)定向齒輪7的外輪8帶 動(dòng)內(nèi)輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)定向齒輪7的外輪8在內(nèi)輪9空轉(zhuǎn)滑動(dòng)。經(jīng)換向齒輪5變換轉(zhuǎn)動(dòng)方 向后，使輸出軸2上始終有相同轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)矩輸出。[0025] 變速裝置與曲軸之間的連接方式是垂直方向的齒條6端部鉸連左、右曲桿13、 14 的相交鉸接點(diǎn)，如圖1所示。齒條6上固設(shè)與齒條6平行的滑架3，滑架3與齒條6相對(duì)的 內(nèi)側(cè)滑動(dòng)配合在增速齒輪軸的滑輪17上，如圖3所示。
權(quán)利要求無級(jí)調(diào)速器，包括輸入、輸出軸(1、2)，輸入、輸出軸(1、2)之間的變速裝置，其特征在于變速裝置包括轉(zhuǎn)軸和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中①、轉(zhuǎn)軸為連接輸入軸(1)且曲率半徑連續(xù)可調(diào)的曲軸；②、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條(6)、傳動(dòng)齒輪(4)、換向齒輪(5)和定向齒輪(7)，齒條(6)連接曲軸，傳動(dòng)齒輪(4)與齒條(6)嚙合，兩個(gè)定向齒輪(7)分別與傳動(dòng)齒輪(4)嚙合，定向齒輪(7)還分別與兩個(gè)相互嚙合且傳動(dòng)比為1∶1的換向齒輪(5)同軸連接，輸出軸(2)與其中一個(gè)換向齒輪(5)同軸連接；③、定向齒輪(7)包括同軸的外輪(8)和內(nèi)輪(9)，外輪(8)與傳動(dòng)齒輪(4)嚙合，內(nèi)輪(9)與換向齒輪(5)同軸連接，內(nèi)、外輪(9、8)之間設(shè)置棘爪機(jī)構(gòu)，且兩個(gè)定向齒輪(7)的棘爪機(jī)構(gòu)反置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無級(jí)調(diào)速器，其特征在于齒條(6)連接曲軸的方式是齒條 (6)的一端直接鉸接曲軸，齒條(6)上設(shè)置與之平行的滑架(3)，滑架(3)內(nèi)側(cè)與傳動(dòng)齒輪 軸上的滑輪(17)滑動(dòng)配合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無級(jí)調(diào)速器，其特征在于傳動(dòng)齒輪(4)同軸連接直徑小于 傳動(dòng)齒輪(4)的增速齒輪(IO)，增速齒輪(10)與齒條(6)嚙合，滑架(3)內(nèi)側(cè)與增速齒輪 軸上的滑輪(17)滑動(dòng)配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任何一種所述的無級(jí)調(diào)速器，其特征在于所述曲軸包括同 步相向移動(dòng)的左、右移動(dòng)軸(11、12)和對(duì)稱的左、右曲桿(13、14)，左、右曲桿(13、14)的相 對(duì)端鉸接形成活節(jié)，左、右曲桿(13、14)的另一端分別與對(duì)應(yīng)端的左、右移動(dòng)軸(11、12)鉸 接形成活節(jié)，左、右曲桿(13、 14)相對(duì)端的鉸接點(diǎn)與齒條(6)鉸接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無級(jí)調(diào)速器，其特征在于左、右移動(dòng)軸(11、12)的另一端鉸 接左、右油缸(15、 16)的活塞桿，鉸接點(diǎn)形成活節(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無級(jí)調(diào)速器，包括輸入、輸出軸，輸入、輸出軸之間的變速裝置。變速裝置由轉(zhuǎn)軸和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，轉(zhuǎn)軸為由輸入軸驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑可以連續(xù)調(diào)節(jié)的曲軸；齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)齒輪、換向齒輪、齒條和定向齒輪組成，齒條的一端與曲軸鉸接，傳動(dòng)齒輪與齒條嚙合，兩個(gè)定向齒輪分別與傳動(dòng)齒輪嚙合，定向齒輪分別還與兩個(gè)相同定換向齒輪同軸連接，且兩個(gè)換向齒輪相互嚙合，輸出軸與其中一換向齒輪同軸連接；定向齒輪由同軸的外輪和內(nèi)輪構(gòu)成，內(nèi)、外輪之間設(shè)置棘爪機(jī)構(gòu)，且兩個(gè)定向齒輪的棘爪機(jī)構(gòu)反置。本實(shí)用新型將曲軸的曲率轉(zhuǎn)化成齒條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再由變速裝置轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)矩輸出，實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)速功能。
文檔編號(hào)F16H37/12GK201475275SQ20092014098
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者梁玉昆 申請(qǐng)人:梁玉昆;官謙