空間擺動凸輪無級變速傳動裝置的製作方法
2023-06-22 23:33:51
專利名稱：空間擺動凸輪無級變速傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種空間擺動凸輪無級變速傳動裝置，採用高副接觸的凸輪機構，可用於較多中、低載荷要求無級變速傳動的場合，如印刷機械、輕工機械等。
背景技術：
現有的脈動式無級變速傳動裝置具有很多方案，其中與本發明最接近的現有技術是專利號為ZL 200510132747. 3的中國專利，其公開了一種偏心凸輪式脈動無級變速器，其藉助於偏心凸輪、擺杆和超越離合器實現脈動式無級變速傳動。該變速器根據偏心凸輪 的偏心度的大小來實現無級變速傳動，偏心度越大，變速比越大，並且可以實現零變速比的傳動，採用多組交替將動力輸出，存在一定的脈動度，而且偏心度越大，組數越少，脈動度越大。此外，其結構複雜、龐大，製造成本高。
發明內容
本發明提出了空間擺動凸輪無級變速傳動裝置，利用空間擺動凸輪機構，也採用多組接替傳動的方式，將動力輸出，轉速比範圍可以為零到設計的最大轉速比，而且可以實現脈動度為零的無級變速傳動，在整個傳動過程中，變速傳動平穩，震動減小，噪音減小，結構簡單緊湊。為此，本發明的技術方案為空間擺動凸輪無級變速傳動裝置，包括機架、輸入軸、輸出軸、齒輪系、超越離合器、空間凸輪以及一套調速機構，所述輸入軸和輸出軸可旋轉地安裝在機架上，兩軸處於同一軸線上，空間凸輪固定在輸入軸上，其特徵在於空間凸輪在軸向具有相同的基圓，空間凸輪的擺動行程從零沿軸向向機架的一側單調增加，空間凸輪的截面輪廓是按照推程運動為等速運動的規律設計的，空間凸輪的外緣上套裝有一個滑板，滑板上的圓孔內徑大於空間凸輪最大的徑向尺寸；若干擺杆均布鉸接在滑板外周緣，並且使得擺杆與滑板二者在軸線方向上彼此固定，但擺杆在滑板周邊的切向上可相對運動，而且在相對運動的過程中彼此不分離；擺杆的一端通過滾輪頂壓在空間凸輪上，各擺杆的另一端分別與一轉軸周向固定連接，轉軸安裝在機架上，其中轉軸的右側周向固定連接超越離合器的內環，各超越離合器的外環分別與一個齒輪周向固定連接，而各齒輪均與一個從動齒輪相嚙合，從動齒輪與輸出軸固定連接；調速機構與滑板構成傳動連接；當以一定的轉速輸入到輸入軸時，通過空間凸輪推動均部在滑板上的若干擺杆作往復擺動，並將這種擺動分別傳遞到與之相連接的轉軸上，通過超越離合器變成間歇單向轉動，並將這若干間歇單向轉動傳遞到輸出周上的齒輪，組成連續轉動，通過輸出軸輸出；通過空間凸輪與滑板沿軸線方向的相對位置通過調速機構調節，達到無級變速的目的；其中擺杆的數量越多，同時工作的擺杆就越多，承載能力也就越大，反之，承載能力也就越小；變速比與擺杆的行程大小有關，行程越大，變速比越大，反之越小。所述調速機構的一種結構為在機架上支撐有一根絲槓，絲槓與滑板相嚙合，而滑板上有一與輸入軸和輸出軸同軸的圓孔，該圓孔的內徑大於空間凸輪最大的徑向尺寸，若干擺杆均布鉸接在滑板的圓孔外周緣；當絲槓做旋轉運動時，就會帶動滑板與擺杆作軸向移動，從而改變滑板上的擺杆與空間凸輪在軸向截面輪廓的接觸，以改變輸出軸的輸出，達到調速的目的。有益效果本發明的空間凸輪在軸向具有相同的基圓，空間凸輪的擺動行程從零沿軸向向機架的一側單調增加，空間凸輪的截面輪廓的推程運動為等速運動規律，則擺杆在工作階段就會得到一穩定的轉速，通過超越離合器傳到輸出軸上就會是一穩定的轉速輸出，實現零脈動度的無級變速傳動。本發明的結構簡單、緊湊，變速範圍廣，而且變速方式可以是手動控制，也可以機動控制。
圖I為空間擺動凸輪無級變速傳動裝置的主視圖。 圖2為空間擺動凸輪無級變速傳動裝置的側視圖。圖3為空間擺動凸輪與擺杆的某一位置運動規律。圖4為空間擺動凸輪的截面圖。圖5為空間擺動凸輪的剖面圖。
具體實施例方式附圖1、2所示，是本發明的一個優選實施例。在該實施例中，本發明的空間擺動凸輪級變速傳動裝置包括機架11、一輸入軸4、一輸出軸9、齒輪7和8組成的齒輪系、超越離合器10、空間凸輪5、調速機構和滑板3，輸入軸4和輸出軸9分別可旋轉的安裝在機架上，兩軸處於同一軸線上。輸入軸4上固定有所述空間凸輪，空間凸輪在軸向具有相同的基圓，空間凸輪的擺動行程從零沿軸向向機架的一側單調增加(如圖4所示)，空間凸輪的截面輪廓是按照推程運動為等速運動的規律設計的(如圖5所示)，空間凸輪的外緣上套裝有一滑板3，滑板3上等角間距地設有2飛個擺杆6。如圖2所示，在本實施例中設有三個擺杆6，它們之間呈120度角均勻分布，擺杆6的一端通過滾輪頂壓在空間凸輪上，擺杆6的另一端分別固定連接在一根轉軸2上，而轉軸2在右側與超越離合器10的內環固定連接，超越離合器10的外環固定連接在齒輪7，各個與轉軸2連接的齒輪7同從動齒輪8相嚙合，從動齒輪8通過與輸出軸9固定連接；調速機構與滑板構成傳動連接。在該實施例中，調速機構是滑板3、絲槓1，具體機構為在機架上支撐有一根絲槓1，絲槓I與滑板3相嚙合，而滑板3上有一與輸入軸和輸出軸同軸的圓孔，該圓孔的內徑大於空間凸輪5最大的徑向尺寸，三個擺杆6均布鉸接在滑板的圓孔外周緣；當絲槓I做旋轉運動時，就會帶動滑板3與擺杆6作軸向移動，從而改變滑板上的擺杆與空間凸輪在軸向截面輪廓的接觸，以改變輸出軸的輸出，達到調速的目的。在該實施例中，空間凸輪從右到左其行程從零到設計所需要的最大值，滑板3向左移動時，其變速比從零逐漸增加到所設計的最大值。所述擺杆6的數量不局限於3個。擺杆的數量越多，承載能力也就越大，反之，承載能力也就越小；變速比與擺杆的行程大小有關，行程越大，變速比越大，反之越小。如圖3所示，是空間擺動凸輪與擺杆的某一位置運動的曲線圖示意。本發明的空間擺動凸輪無級變速傳動裝置結構簡單、緊湊，變速範圍廣，而且變速方式可以手動控制，也可 以機動控制。
權利要求
1.空間擺動凸輪無級變速傳動裝置，包括機架、輸入軸、輸出軸、齒輪系、超越離合器、空間凸輪以及一套調速機構，所述輸入軸和輸出軸可分別旋轉地安裝在機架上，並且兩軸處於同一軸線上，空間凸輪固定安裝在輸入軸上，其特徵在於空間凸輪的擺動行程從零沿軸向向機架的一側單調增加，空間凸輪的截面輪廓是按照推程運動為等速運動的規律設計的，空間凸輪的外緣上套裝有一個滑板，滑板上有一與輸入軸和輸出軸同軸的圓孔，該圓孔的內徑大於空間凸輪最大的徑向尺寸；滑板的圓孔外周緣均部裝有若干擺杆，並且使得擺杆與滑板二者在軸線方向上彼此固定，但擺杆在滑板周邊的切向上可相對運動，而且在相對運動的過程中彼此不分離；擺杆的一端通過滾輪頂壓在空間凸輪上，各擺杆的另一端分別與一轉軸周向固定連接，轉軸安裝在機架上，其中轉軸的右側周向固定連接超越離合器的內環，從而將擺杆的雙向擺動變成超越離合器外環的間歇式單向運動，各超越離合器的外環分別與一個齒輪周向固定連接，而各齒輪均與一個從動齒輪相哨合，該從動齒輪與輸出軸同軸固定連接；當以一定的轉速輸入到輸入軸時，通過空間凸輪推動均部在滑板上的若干擺杆作往復擺動，並將這種擺動分別傳遞到與之相連接的轉軸上，通過超越離合器變成間歇單向轉動，並將這若干間歇單向轉動傳遞到輸出周上的齒輪，組成連續轉動，通過輸出軸輸出；通過空間凸輪與滑板沿軸線方向的相對位置通過調速機構調節，達到無級變速的目的；其中擺杆的數量越多，同時工作的擺杆就越多，承載能力也就越大，反之，承載能力也就越小；變速比與擺杆的行程大小有關，行程越大，變速比越大，反之越小。
2.根據權利要求I所述的空間擺動凸輪無級變速傳動裝置，其特徵在於擺杆的數量為2個飛個。
3.根據權利要求I所述的空間擺動凸輪無級變速傳動裝置，其特徵在於調速機構的一種結構為在機架上支撐有一根絲槓，絲槓與滑板相哨合，而滑板上有一與輸入軸和輸出軸同軸的圓孔，該圓孔的內徑大於空間凸輪最大的徑向尺寸，滑板的圓孔外周緣均部鉸接若干擺杆；絲槓做旋轉運動時，就會帶動滑板與擺杆作軸向移動，從而改變滑板上的擺杆與空間凸輪在軸向截面輪廓的接觸，以改變輸出軸的輸出，達到調速的目的。
全文摘要
本發明提出了空間擺動式無級脈動變速裝置，其主體結構為輸入軸和輸出軸同軸安裝在機架上，空間凸輪固定在輸入軸上，空間凸輪在軸向具有相同的基圓，空間凸輪的擺動行程從零沿軸向向機架的一側單調增加，空間凸輪的截面輪廓是按照推程運動為等速運動的規律設計的；空間凸輪的外緣上套裝有一個滑板，滑板的外周緣均布裝有若干擺杆，擺杆的一端頂壓在空間凸輪上，擺杆的另一端分別與一轉軸連接，其中轉軸的右側連接超越離合器的內環，超越離合器的外環分別與一個齒輪連接，而各齒輪均與輸出軸上的一個從動齒輪相嚙合；調速機構與滑板構成傳動連接。本發明能實現零脈動度的無級變速傳動；並且結構簡單、緊湊，變速範圍廣。
文檔編號F16H37/12GK102734423SQ20111008326
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月2日 優先權日2011年4月2日
發明者任愛華, 劉雍德, 孫傳瓊, 孫國興, 鄭方焱 申請人:湖北汽車工業學院