平行盤式摩擦輪無級變速器的製作方法

2023-09-16 08:51:00

專利名稱：平行盤式摩擦輪無級變速器的製作方法
技術領域：
平行盤式摩擦輪無級變速器技術領域；機械傳動變速裝置。
背景技術：
；機械傳動中經常要用到變速器，經了解目前常用的變速器有齒輪變速 器、皮帶輪變速器、摩擦輪變速器等。這些變速器都存在著結構複雜、變速範圍小、體積、重 量大、或者傳動可靠性差等缺陷。為改善這種狀態我經多年研究設計成了平行盤式摩擦輪 無級變速器。發明內容；本人設計的變速器是由安裝在前、後軸承座上的兩根平行傳動軸(分 別為主、被動軸)上各設置了一個厚度相同、端面相互平行的園盤。兩盤的兩側平面各設置 一對與盤相垂直的摩擦輪，用一根軸將同一邊的摩擦輪用花鍵串聯結合併用卡圈固定(兩 軸與傳動軸處在同一水平面上)，並用軸承將其安裝在相對面設置的兩個摩擦輪架上。摩擦 輪架下方有滑動套滑動配合在導柱上，導柱的兩端又安裝在同一邊前、後軸承座相應的孔 內並固定，摩擦輪架能在導柱上前、後滑動並相對轉動。兩個滑動套相對面地焊有帶長園孔 的耳座，用銷把一根聯結杆將兩邊滑動套聯接起來，而聯接杆又用一根變速拉杆與變速手 柄聯接，通過變速手柄帶動使兩邊的摩擦輪架在前、後移動時保持同步，摩擦輪架上端有兩 個相對面安裝的彈簧座筒，兩個彈簧安裝在彈簧座筒內，用一根長螺杆和調節螺母將其相 對調緊(長螺杆銑成扁形，與彈簧座筒上的扁孔相配套，使其在調節彈簧時不會轉動)。由 於摩擦輪到滑動導柱的距離近，到彈簧座筒的距離遠，這樣起到一個增力槓桿作用，使彈簧 的彈力經摩擦輪架將兩對摩擦輪相對面緊壓在園盤的兩側平面上。而盤的兩平面上貼敷著 摩擦材料(如夾筋橡膠板或石棉板)使其產生摩擦力，這樣主動盤轉動時就會靠摩擦力通 過壓緊在兩邊的摩擦輪帶動被動盤轉動，達到傳動的目的。而且彈簧調節越緊摩擦力也越 大。為達到離合、變速的目的，在摩擦輪架頂部設計了一套三軸鉸鏈離合裝置，兩塊鉸鏈板 用園鋼穿過聯結形成中央鉸鏈，並彎成口字形拉杆與搖臂聯接，而搖臂則通過鋼套拉索與 離合操作手柄相聯，另兩邊與摩擦輪架頂部的鉸鏈座用銷聯結(鉸鏈板和搖臂都彎成門字 形翻邊以增加強度)，使兩塊鉸鏈板與水平面成一等腰三角形，中央鉸鏈成為等腰三角形的 頂角，兩塊鉸鏈板相當於三角形的兩個斜邊。當離合操作手柄通過鋼套拉索帶動搖臂向下 拉動拉杆時，等於把三角形兩個斜邊的鉸鏈板逐漸變成底邊，從而產生長度差向外撐開摩 擦輪架，帶動摩擦輪與主、被動盤分離。然後在變速連杆的帶動下，兩邊的摩擦輪架和摩擦 輪在盤的兩側同步前、後移動，使兩對摩擦輪在主、被動盤位置上的直徑發生同步改變，產 生不同的直徑差，從而達到變速的目的。在調節移動摩擦輪至所需要的位置後放鬆操作手 柄，回位彈簧推動搖臂和鉸鏈復位，於是又恢復傳動。整個變速器都用定位銷和螺絲組合安 裝在機座上，使其成為一個整體。為了便於操作和控制，將操作機構設計成集離合、變速、定 位三種功能於一體的組合式操作手柄，變速操作杆安裝在機座上的半園形定位齒輪上，杆 身中部有橫置夾板，夾板後面用銷聯接變速拉杆，前部安裝著離合操作手柄，當用手將其與 變速手柄相對握攏時，下端便向外擺動，這樣就帶動鋼套拉索向下拉動搖臂進行離合操作。 為了能變速定位，變速操作杆內側有一焊在滾輪框下端可上下移動的定位齒，平時彈簧將 其壓在半園形定位齒輪上，當要變速時握攏離合操作手柄，活動聯結在上面的定位齒脫離 楔塊便將滾輪向上頂，從而帶動定位齒與定位齒輪脫離，變速操作杆便可前、後擺動進行變速了。當變速完畢鬆開離合操作手柄，拉簧使操作手柄復位，也帶動定位齒脫離楔塊與滾輪 脫離，彈簧又將定位齒壓回定位齒輪上定位。同時放鬆離合操作手柄又使盤和摩擦輪恢復 傳動。這樣就簡化了離合和變速的操作程序，可任意將摩擦輪同步移動到兩盤的不同直徑 位置而獲得所需的變速比。這樣不但可獲得較大的變速範圍，操作也更平順方便，還兼帶起 到離合器的作用，使變速器結構更簡單可靠，體積和重量可大大減少，如將其改成電磁鐵和 電動機齒條控制還可變成電傳自動操作。


；圖1為主視圖，圖2、3為前視和俯視圖，圖4 ;5 ;6為離合三軸離合鉸 鏈結構圖，圖7是導柱套和聯接杆、變速拉杆結構關係圖，圖8 ；9是組合操作手柄結構圖， 圖10為外觀軸測圖。由於尺寸較大，主視圖1和俯視圖3採用橫向布置。在圖中主要結構 有1 ；主動軸、2 ；左、右前軸承座、3 ；主動盤、4 ；摩擦輪卡簧、5 ；左、右前摩擦輪、6 ；軸承、7 ； 軸承座、8 ；摩擦輪架、9 ；中央鉸鏈、10 ； 口字形拉杆、11 ；鉸鏈板、12 ；彈簧座筒、13 ；彈簧調 節螺母、14 ；拉索鋼套安裝支架固定螺絲、15 ；拉索鋼套、16 ；摩擦輪軸、17、18、19 ；被動盤轂 固定螺絲、螺母、彈簧墊、20 ；被動盤轂、21 ；後左、右軸承座、22 ；被動軸、、23底座、24 ；、25、 26,27 ；軸承座安裝螺栓、螺帽、彈簧墊、平墊、28 ；變速拉杆安裝耳座、29 ；銷、30 ；導柱套、 31導柱襯套、32 ；導柱、33 ；變速拉杆、34彈簧調節螺杆、35 ；彈簧、36 ；彈簧調節塞、37 ；搖臂 軸、38 ；搖臂、39 ；搖臂和拉索鋼套安裝支架、40 ；半園形凹槽、41 ；回位彈簧、42鋼絲拉索、 43 ；拉索鋼套固定螺帽、44 ；摩擦輪架同步移動聯接杆、45 ；聯接杆安裝耳座、46 ；固定螺絲、 47 ；被動盤、48 ；左、右後摩擦輪、49 ；變速操作杆、50 ；膠套、51 ；離、合操作杆、52定位齒脫 離楔塊、53 ；滾輪軸、M滾輪、55 ；滾輪框、56 ；夾板、57 ；66 ；銷、58 ；定位齒彈簧、59 ；鋼套拉 索鎖柱、60 ；定位齒、61 ；62 ；63 ；64組合式操作柄安裝螺絲、螺帽、彈簧墊、平墊、65 ；滾輪銷 孔、67 ；彈簧頂板、68 ；彈簧頂板固定螺絲69 ；滾輪框彈簧座板、70 ；離、合操作杆回位拉簧、 71 ；72 ；73變速手柄銷軸、平墊、螺帽、74 ；半園定位齒輪。圖1從側面顯示變速器構造，顯示園盤與摩擦輪系、滑動套和導柱與摩擦輪架的 結構安裝關係，及前、後摩擦輪在兩園盤側面移動範圍，往前移主動盤直徑減小、被動盤直 徑增大，表現為減速比、向後移動則為增速比。圖2中主要顯示摩擦輪與園盤的結合關係，彈簧通過螺杆、彈簧調節塞、彈簧調節 螺母的調緊，彈力經彈簧座筒、摩擦輪架把摩擦輪相對面地緊壓在園盤兩側進行傳動。以及 三軸離合鉸鏈中間軸拉杆向下拉動時，鉸鏈板向外將摩擦輪架撐開、使摩擦輪與盤脫離的 狀態。圖3中表現各零、部件相互位置關係，主動軸和被動軸在軸承座外的部份是為了安裝 動力輸入、輸出齒輪或鏈輪，圖4、5、6為顯示離合機構結構的詳細圖形，主要表現了三軸離合鉸鏈、搖臂、搖臂 和拉索鋼套安裝支架、鋼套拉索之間的安裝位置、關係，搖臂上加工有T形槽和半園形凹 槽，鋼套拉索鎖柱穿過T形槽安裝在半園形凹槽裡，搖臂和拉索鋼套安裝支架的方孔嵌在 滾輪架的方形凸起上並用螺絲固定，上有搖臂鉸鏈座用銷將其與搖臂聯接，兩邊有三角形 加強板增加其強度，拉索鋼套用螺母固定其上，回位彈簧則套在安裝支架與搖臂之間。圖7顯示滑套、聯接杆、變速拉杆的結構關係，滑套、聯接杆上都焊有耳座，用銷或 螺絲將其相互聯結，其中滑套上的耳座為了能轉動而設計將孔做成長園形。圖8 ；9是顯示組合式操作手柄結構關係，變速手柄手接觸位置裝置了膠套，握起 來更柔和。離合手柄用銷安裝中部的夾板上，像一蹺蹺板構造，下端有一半園形凹槽與一直槽相通，鋼絲拉索鎖柱嵌在其中，當上端握攏時下端便向外擺，因而拉動鋼絲拉索進行分離 操作。而其上部靠銷軸位置則安裝著定位齒脫離楔塊，當握攏離合手柄時便利用其斜面向 上推滾輪，並通過滾輪框帶動定位齒與定位齒輪脫離，然後擺動變速手柄通過聯接在夾板 後方的變速拉杆帶動摩擦輪架前後移動進行變速。滾輪框設計在變速手柄方管中間，一直 伸到下端並焊有定位齒，在稍上的位置焊有彈簧座板，定位齒彈簧安裝在其中心園形凸起 上，上有彈簧頂板從方管後方插入並用螺絲固定，使彈簧向下將定位齒壓在位齒壓輪上進 行定位。離合手柄下端與變速手柄相應位置焊有彈簧掛耳，離合手柄復位彈簧掛在其上使 其復位。
具體實施方式
；可將本變速器用於小型電動汔車等輕載荷車輛的傳動變速，電動 機動力經齒輪或鏈輪傳動到主動軸，經本變速器傳動變速後，可在被動盤轂中設置差速器， 經半軸輸出至後輪推動車輛前行。既可解決傳動速度匹配問題，又可省去離合器、傳動軸等 複雜笨重機件，使車輛結構得到簡化，還可大大減輕車輛重量。
權利要求1.一種平行盤式摩擦輪無級變速器，其特徵是；在兩根傳動軸(主、被動軸)上各設置 一個厚度相同、兩端面平行的園盤，兩盤的兩側相對位置各設置一個與之相垂直的摩擦輪， 同一邊的摩擦輪用花鍵軸聯接並用彈簧卡圈鎖定，傳動軸和摩擦輪軸中心線在同一水平面 上，摩擦輪軸用軸承安裝在相對而設置的摩擦輪架上，摩擦輪架上部各有一個相對而設置 的彈簧座筒和強力彈簧，用一根長螺杆和調節螺母將其相對地調緊，使彈簧的彈力通過彈 簧座筒和摩擦輪架將兩對摩擦輪緊壓在園盤的兩側相對位置上，而盤的兩側敷貼著摩擦材 料，與緊壓在兩側的摩擦輪共同作用產生摩擦力，當主動盤轉動時動力通過兩側前摩擦輪、 滾輪軸及後摩擦輪傳遞到被動盤上達到傳動的作用。
2.根據權力要求1的變速器，其特徵是摩擦輪架上部設計有三軸離合鉸鏈，中間鉸 鏈軸彎成口字形形成分離拉杆，鉸鏈兩邊與兩個摩擦輪架頂部的鉸鏈座用銷聯接鉚合，兩 塊鉸鏈板與水平面成為等腰三角形的兩條斜邊，中央鉸鏈軸成為其頂角，當離合操作手柄 通過鋼套拉索、搖臂向下拉動分離拉杆時，中央鉸鏈軸向下運動於是兩塊鉸鏈板由等腰三 角形的斜邊變為底邊而產生長度差，將摩擦輪架向外推開帶動摩擦輪與兩盤脫離而切斷傳 動，起到離合器的作用。
3.根據權力要求1的變速器，其特徵是在摩擦輪架的下部設置了導柱滑套，與導柱滑 動配合，導柱分別安裝在同一側的前、後傳動軸軸承座側面的孔中，導柱滑套上焊有帶橢圓 孔的聯接杆耳座，用銷將一根聯接杆把兩個摩擦輪架聯接，使其在導柱上同步前後移動，分 離後操縱變速杆和變速拉杆、聯接杆帶動摩擦輪架和摩擦輪在主、被動盤兩側同步前後移 動，使其產生不同的直徑差而達到所要求的變速比而達到速的目的。
4.根據權力要求1的變速器其特徵是；採用組合式操作手柄，變速操作杆下端用銷軸 與定位半圓齒輪聯接並安裝在機座上，可前、後擺動，能上下活動的。定位齒脫離滾輪框安 裝在操作杆內孔裡，定位齒焊接在滾輪框下方，與半圓齒輪配合進行變速定位。定位齒脫離 滾輪用銷軸固定在滾輪框和操作杆上長園形孔內，它與設置在離合操作手柄上的定位齒脫 離楔塊配合將定位齒與定位齒輪脫離，變速後楔塊退回，彈簧又將齒銷壓緊在定位齒輪上。 變速操作杆中部有一夾板，後面安裝變速拉杆，前面安裝離合操作手柄，均用銷將其聯接。 離合操作手柄銷軸下部有復位拉簧，下端安裝離合鋼套拉索鎖柱。拉索鋼套固定在變速操 作杆上，變速操作時用手將離合手柄握攏時，下端便向外擺，拉動鋼套拉索將摩擦輪與園盤 分離，同時定位齒脫離楔塊將滾輪上推，通過滾輪框帶動定位齒與定位齒輪脫離，然後前後 推拉變速操作杆，經變速拉杆帶動滾輪架和摩擦滾輪在兩盤兩側移動變速，變速到位後放 鬆手柄則靠彈簧將其復位傳動。
專利摘要一種平行盤式摩擦輪無級變速器，在兩根平行軸上各設置一個厚度相同、兩側面平行的園盤，盤兩側各設置一個相垂直的摩擦輪，並用軸將同一邊的摩擦輪聯接，用軸承安裝在摩擦輪架上，摩擦輪架下部有沿導柱滑動的導柱套，上有兩個彈簧座筒和彈簧，通過調節螺杆和螺母經摩擦輪架把摩擦輪緊壓在盤的兩側，使其產生摩擦力傳動，並有鉸鏈離合裝置使摩擦輪與盤分離或結合，分離後輪架和摩擦輪在變速杆的帶動下，在盤的兩側同步前、後移動而產生直徑差摩擦達到變速的目的，同時起到離合器和變速器的作用。
文檔編號F16H59/06GK201851613SQ20102063272
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月19日 優先權日2010年11月19日
發明者高建中 申請人:高建中