大調速範圍的多盤摩擦無級變速器的製作方法
2023-09-12 08:10:20
專利名稱：大調速範圍的多盤摩擦無級變速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多盤式摩擦無級變速器。它包括互相插合的多片錐形盤組和多片T形盤組。並且錐形盤組和T形盤組的中心距可由調速機構進行調節。錐形盤與T形盤間的接觸壓力靠彈簧壓力機構來調節。
燃料化學工業出版社1971年9月出版的《設計手冊》中冊第311頁～313頁介紹的多盤式無級變速器，即是這類變速器的常用典型結構。在這種減速器中，轉速和扭矩依靠錐形盤與T形盤相互接觸表面上產生的摩擦力來傳遞。輸出轉速的變化主要靠改變T形盤和錐形盤的中心距來實現，方法是通過調速連杆機構使三組互成120度的外盤(T形盤)相對於內盤(錐形盤)作同步徑向移動，當二盤中心距增至最大值時，輸出轉速最高；反之，當中心距為最小值時，輸出轉速最低。其彈簧壓力機構在錐形盤的軸端。
這種無級變速器的缺點是1、為了增加所傳遞的扭矩，採用三組可移動的T形盤組，因此使變速器體積龐大，而且結構複雜；2、因為它採用一級變速的方式，所以其基型調速範圍是3.3和4，明顯偏小。
本實用新型的目的是克服上述現有技術之不足而為工業界提供一種調速範圍大、結構簡單、體積小巧的多盤式摩擦無級變速器。
這個目的可以通過下述的技術措施來達到將T形盤設計為兩組，其中一組裝在輸入軸上，另一組裝在輸出軸上，兩個軸心線互相平行並且是固定的；錐形盤亦為兩組，分別裝在各自的中間軸上，其軸心線均平行於T形盤的軸心線並位於兩組T形盤的軸心線之間，同時，其軸心線可由調速機構調節，平行並對稱於兩組T形盤的軸心連線進行移動。本變速器的傳動路線為動力從輸入軸輸入，帶動裝在軸上的T形盤組旋轉，該T形盤組再驅動分別裝在兩根中間軸上的兩組錐形盤旋轉，這兩組錐形盤再同時驅動裝在輸出軸上的一組T形盤旋轉，最後動力從輸出軸輸出。當兩組錐形盤的軸心線在調速機構的作用下遠離輸入軸時，傳動比越來越小。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
圖1是傳動原理示意主視圖。
圖2是
圖1的A－A剖視圖。
圖3是實施例的結構示意圖。
圖4是圖3的B－B剖視圖。
參看
圖1、圖2。圖中O1為輸入軸，軸上裝有一組T形盤，其有效傳動半徑為R1；O4為輸出軸，軸上亦裝有一組T形盤，其有效傳動半徑為R4；O2和O3為二根中間軸，軸上分別裝一組錐形盤，軸心線O1、O2、O3、O4均互相平行。O2、O3位於O1、O4之間，並且O2和O3在調速機構控制下可平行於O1、O4移動。當錐形盤位於最上位置時，軸心為O2、O3位置，其與R1接觸的有效傳動半徑為r2′與R4接觸的有效半徑為r2；當錐形盤位於最下時(圖中虛線所示位置)，其軸心為O2′、O3′位置，與R1接觸的有效傳動半徑為r2，與R4接觸的有效半徑為r2′。在本實施例的設計中，使R1＝R4＝r2＝3r2′，則錐形盤處於最上位置時的傳動比i＝ (R1)/(r2′) · (r2)/(R4) ＝3，即輸出軸O4的轉速是輸入軸O1的3倍。當錐形盤位於最下位置時的傳動比i＝ (R1)/(r2) · (r2′)/(R4) ＝ 1/3 ，即輸出軸轉速是輸入軸轉速的1／3。可見調速範圍在1／3～3之間，倍數為9。同理，在設計時如滿足R1＝R4＝r2＝4r2′，則調速範圍可在1／4～4間，倍數為16。
參看圖3、圖4。圖中示出了一個本實用新型變速器的一個具體結構。輸入軸〔10〕上制有花鍵，花鍵上套裝一組T形盤〔17〕，T形盤的數量依據所傳遞的扭矩計算決定。在每兩片T形盤之間插入一片錐形盤〔21〕。輸入軸〔10〕由裝在變速箱體〔6〕上的前軸承〔13〕和後軸承〔50〕支承。輸入軸的前端裝有兩個鎖母〔14〕，用以調節彈簧〔15〕的鬆緊程度。彈簧〔15〕頂著壓蓋〔16〕°、T形盤〔17〕、墊蓋〔46〕。墊蓋〔46〕緊靠在輸入軸〔10〕右端的臺肩上。壓蓋〔12〕、填料〔11〕是密封潤滑油外洩的。
兩根中間軸〔19〕對稱位於輸入軸〔10〕的下方，且與輸入軸平行。中間軸上亦制有花鍵，花鍵上套裝一組錐形盤〔21〕，每片錐形盤的上部插入裝在輸入軸上的兩片T形盤之間，下部插入裝在輸出軸〔25〕的兩片T形盤之間。中間軸〔19〕的兩端靠分別裝在前軸承板〔5〕和後軸承板〔45〕的孔中的軸承〔20〕支承。軸承壓蓋〔18〕裝在軸承〔20〕的外面。
輸出軸〔25〕與輸入軸〔10〕的結構基本相同，它位於輸入軸的正下方。與輸入軸一樣，輸出軸的花鍵上套裝著一組T形盤〔31〕。軸前端的鎖母〔26〕調節彈簧〔27〕對壓蓋〔30〕、T形盤〔31〕、墊蓋〔34〕的壓力。軸的兩端由前軸承〔22〕及後軸承〔37〕支承。〔24〕和〔38〕分別為前、後軸承蓋。輸出軸〔25〕可從右面伸出變速箱體〔6〕，帶動後面的工作機。另外一種輸出方式如圖3所示，輸出軸〔25〕不伸出箱體〔6〕，在右端裝一齒輪〔39〕，靠螺釘〔41〕和墊片〔40〕軸向定位。另外在與輸入軸〔10〕位於同一軸線的右部箱體空腔中裝一傳動軸〔55〕，其上固定齒輪〔54〕與齒輪〔39〕嚙合，傳動軸兩端分別由軸承〔52〕、〔57〕支承，〔51〕為間隔圈，〔53〕、〔56〕為軸承蓋，其右端伸出箱體外，以驅動後面的工作機。圓蓋〔58〕將箱體上的手孔封死。手孔是裝配和拆卸時用的。
本變速器的傳動路線是動力由輸入軸〔10〕傳入，軸上的花鍵帶動T形盤轉動。由於彈簧〔15〕將T形盤和裝在中間軸上的錐形盤壓緊，因此，錐形盤隨著T形盤同步轉動。同理，錐形盤再驅動裝在輸出軸〔25〕上的T形盤轉動，該T形盤的花鍵帶動輸出軸轉動，將動力輸出。
變速機構構成如下手柄〔1〕的右端通過銷子〔43〕鉸接在支柱〔44〕的上部。支柱〔44〕下部有螺紋固裝在箱蓋〔3〕(或箱體)上。手柄〔1〕的中部用銷子〔42〕聯接於導向柱〔2〕的上端。手柄〔1〕可繞銷子〔43〕作圓弧運動，同時帶動導向柱〔2〕上、下移動。導向柱〔2〕的下部穿過箱蓋〔3〕焊接在工字架〔4〕的正中位置。工字架〔4〕的兩邊分別用螺栓固定在前軸承板〔5〕和後軸承板〔45〕上。每個軸承板上各有4個長槽，長槽中分別裝有螺栓〔9〕、〔47〕、〔28〕、〔36〕並分別與固定在箱體側壁上的前支持板〔7〕、後支持板〔49〕以及固定在箱體底部的前下支持板〔32〕、後下支持板〔33〕相聯接，但軸承板可相對各支持板上下移動。圖中〔8〕、〔29〕、〔48〕、〔35〕為與螺栓配裝的圓墊圈。
變速的方法是欲使輸出轉速提高時，可將手柄〔1〕向上提，則通過導向柱〔2〕、工字架〔4〕帶動前、後軸承板〔5〕、〔45〕同時相對於支持板上移，即使兩根中間軸〔19〕上移，於是輸出轉速加快。當中間軸之軸心O2、O3移至
圖1中實線位置時，則為最高轉速。反之，將手柄〔1〕向下壓則可使輸出轉速降低。當中間軸之軸心O2、O3移至
圖1中虛線位置時，則為最低轉速。
如果還需要進一步加大傳動比，可採兩種途徑。其一是將上述兩套或多套盤式無級變速器直接串聯構成多級無級變速器。具體來講，就是將第一級變速器的輸出軸作為第二級變速器的輸入軸，在其下方串聯同樣一個變速器，依次類推即可。
途徑之二是將傳動軸〔55〕作為輸出軸，去掉齒輪〔39〕、〔54〕，再在其右側串聯上述同樣結構的變速器即可，多級變速器的構成，依次類推。
本實用新型具有下述的優點1、由於將現有技術的三組互成120度的T形盤與一套錐形盤組的摩擦傳動簡化為一對T形盤組與錐形盤組，從而大大簡化了結構，縮小了體積。而傳遞相同扭矩可採用增加每組T形盤和錐形盤的片數來實現。而這樣做，變速器軸向尺寸的增加並不明顯。
2、由於將現有技術的一級變速改變為兩級變速，使傳動比大大增加，即調速範圍大大擴大。其體積又比現有技術的二級變速器串聯要小得多，從而擴大了無級變速器在機械領域的使用範圍。
權利要求1.一種多盤式摩擦無級變速器，包括互相插合的多片錐形盤組和多片T形盤組，並且錐形盤組和T形盤組的中心距可由調速機構進行調節，錐形盤與T形盤間的接觸壓力靠彈簧壓力機構來調節，其特徵是a、T形盤為兩組，其中一組裝在輸入軸上，另一組裝在輸出軸上，二軸心線互相平行，b、錐形盤亦為兩組，分別裝在兩根中間軸上，二中間軸平行於輸入、輸出軸且對稱於其中間兩旁，同時，二中間軸的軸心線可由調速機構控制，相對於輸入、輸出軸心連線同時平行移動。
2.根據權利要求1所述的無級變速器，其特徵是所說的調速機構是由一個裝在變速箱體或箱蓋上的手柄帶動兩根中間軸的軸承支座作平行移動的機械機構。
專利摘要一種多盤式摩擦無級變速器。在輸入軸和輸出軸上各裝一套T形盤組，在兩根中間軸上各裝一套錐形盤組。四軸互相平行，二中間軸對稱於輸入、輸出軸中間的兩旁。在T形盤組的一端裝有彈簧壓緊機構，各盤組的摩擦片互相插合，動力經摩擦盤傳遞輸出。由於兩根中間軸的軸心線由手動變速機構控制可同時相對於輸入、輸出軸心連線平行移動，改變了傳動半徑，從而達到變速的目的。其結構簡單，體積小巧，調速範圍大大增加。
文檔編號F16H63/00GK2113383SQ91228459
公開日1992年8月19日 申請日期1991年11月11日 優先權日1991年11月11日
發明者劉方伯 申請人:蘭州德賽應用技術研究所