無級調速器的製作方法

2023-08-04 04:10:01

專利名稱：無級調速器的製作方法
技術領域：
無級調速器
(一) 技術領域 本實用新型涉及變速裝置，具體地說是一種無級調速器。
(二) 背景技術 調速器是機械、汽車行業廣泛使用的一種部件，分有級變速和無級變速兩種，無級 變速調速器中可以使用變頻電機實現無級變速，或通過機械傳動實現無級變速，而機械傳 動實現無級變速的調速器主要運用於汽車行業。 摩擦無級變速器是汽車無級變速器的代表。 汽車用無級變速傳動裝置的最大問題就是耗油、調速滯後且傳動功率小，只限於 在功率較小的轎車上使用，對於大功率的運輸車輛，上述傳動方式的變速器還無能為力。
(三) 實用新型內容 本實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調速器。 能夠實現上述目的的無級調速器，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軸、傳動杆和齒輪傳動機構，其中 1、轉軸為與輸入軸連接的曲軸，曲軸的曲率半徑可以實現連續變化。 2、齒輪傳動機構包括傳動齒輪、換向齒輪、齒條和定向齒輪，齒條連接曲軸實現往
復運動，傳動齒輪與齒條嚙合，兩個尺寸相同的定向齒輪分別與傳動齒輪嚙合，定向齒輪還
分別與兩個相互嚙合、傳動比為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輪，外輪與傳動齒輪嚙合，內輪與換向齒輪同軸 連接，外輪和內輪之間設置棘爪機構，使外輪朝一轉動方向轉動時內輪跟隨同步轉動，外輪 反方向轉動時，內輪與外輪之間打滑。 上述結構中，齒條在曲軸的帶動下往復直線運動，由於曲軸的曲率半徑可以連續 調節，齒條的往復運動速度也是連續調節的，齒條帶動傳動齒輪往復正反轉動，兩個定向齒 輪中的傳動機構設置相反，即兩個定向齒輪在傳動齒輪的帶動下，只有一個定向齒輪在交 替工作，其中一個定向齒輪的內外輪同時轉動，帶動輸出軸轉動實現轉矩輸出，而另一個定 向齒輪的內外輪之間打滑；傳動齒輪反轉時，上述兩個定向齒輪的作用剛好相反，並通過換 向齒輪的作用，繼續實現輸出軸的轉矩輸出。 由於曲軸的曲率半徑連續調節，最終實現輸出軸的無級調速。 齒條連接曲軸的方式之一是齒條的一端直接與曲軸鉸接，並在齒條上設一與齒條 平行的滑架，滑架與齒條相對的側面與傳動齒輪軸上的滑輪滑動配合，保持齒條始終與傳 動齒輪嚙合。 為提高輸出軸的轉速，可以增加一個直徑小於傳動齒輪的增速齒輪，增速齒輪與
傳動齒輪同軸連接，齒條與增速齒輪嚙合，滑架與與增速齒輪軸上的滑輪滑動配合。 所述曲軸的一種結構方式包括左、右移動軸和對稱的左、右曲杆，左、右移動軸同步相向移動，左、右曲杆的一端相交鉸接形成活節，左、右曲杆的另一端分別與對應端的左、 右移動軸鉸接形成活節，左、右曲杆之間的鉸接點與齒條的一端鉸接。左、右移動軸相對移 動時，左、右曲杆之間的鉸接點與左、右移動軸的偏距(曲軸的曲率)逐漸增加，左、右移動 軸相反移動時，左、右曲杆之間的鉸接點與左、右移動軸的偏距(曲軸的曲率)逐漸減小。 左、右移動軸的運動可以採用左右設置的油缸控制，即左、右油缸的活塞杆分別鉸 接左、右移動軸，鉸接點形成活節。 本實用新型的優點 本實用新型無級調速器主要運用於汽車行業，解決了換擋變速器傳輸比範圍小， 傳輸比不能與發動機功率匹配問題；解決了無級變速器傳輸功率小、功耗大、維護成本高的 問題，由於省掉一個動力離合器，使結構更加簡單。
(四)
圖1為本實用新型一種實施方式的結構示意圖。 圖2為圖1實施方式中定向齒輪的結構示意圖。 圖3為圖1實施方式中齒條與增速齒輪嚙合的結構示意圖。 圖號標識1、輸入軸；2、輸出軸；3、滑架；4、傳動齒輪；5、換向齒輪；6、齒條；7、定 向齒輪；8、外輪；9、內輪；10、增速齒輪；11、左移動軸；12、右移動軸；13、左曲杆；14、右曲 杆；15、左油缸；16、右油缸；17、滑輪。
具體實施方式
本實用新型無級調速器由輸入軸1、輸出軸2、轉軸和變速裝置組成，轉軸為由輸 入軸1通過齒輪驅動的曲軸，曲軸由左、右移動軸11、12和左、右曲杆13、14構成。如圖1 所示，水平布置在滑槽中的左、右移動軸11、12和左、右曲杆13、14對稱而置，左、右曲杆13、 14斜向相交鉸接形成活節，左、右曲杆13、14的另一端與對應的左、右移動軸11、12端部鉸 接形成活節，左、右移動軸11、12的另一端分別鉸接(形成活節)在左、右油缸15、16的活 塞杆上。左、右油缸15、16的液壓控制系統可以實現左、右油缸15、16的活塞杆相向(相對 或相離)同步移動，帶動左、右移動軸H、12相向(相對或相離)同步移動，在O。 90之 間改變左、右曲杆13、 14的擺角，使左、右曲杆13、14相交鉸接點的旋轉半徑連續增大或減 小。 上述變速裝置由增速齒輪10、傳動齒輪4、換向齒輪5、齒條6和定向齒輪7構成， 如圖1所示。增速齒輪10和傳動齒輪4同軸連接，垂直方向的齒條6與增速齒輪10嚙合， 傳動齒輪4的上下位置分別設置兩個與傳動齒輪4嚙合的定向齒輪7，每個定向齒輪7還 分別同軸連接一換向齒輪5，兩換向齒輪5相互嚙合且傳動比為1 : l，其中一個換向齒輪 5同軸連接輸出軸2。 如圖2所示，定向齒輪7分為同軸的內輪9和外輪8，外輪8與傳動齒輪4嚙合，內 輪9與換向齒輪5同軸連接，內輪9和外輪8之間設有棘爪機構，兩定向齒輪7中的棘爪機 構反置，傳動齒輪4正轉或反轉，兩個定向齒輪7交替工作，即一個定向齒輪7的外輪8帶 動內輪9轉動，另一個定向齒輪7的外輪8在內輪9空轉滑動。經換向齒輪5變換轉動方 向後，使輸出軸2上始終有相同轉向的轉矩輸出。[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、右曲杆13、 14 的相交鉸接點，如圖1所示。齒條6上固設與齒條6平行的滑架3，滑架3與齒條6相對的 內側滑動配合在增速齒輪軸的滑輪17上，如圖3所示。
權利要求無級調速器，包括輸入、輸出軸(1、2)，輸入、輸出軸(1、2)之間的變速裝置，其特徵在於變速裝置包括轉軸和齒輪傳動機構，其中①、轉軸為連接輸入軸(1)且曲率半徑連續可調的曲軸；②、齒輪傳動機構包括齒條(6)、傳動齒輪(4)、換向齒輪(5)和定向齒輪(7)，齒條(6)連接曲軸，傳動齒輪(4)與齒條(6)嚙合，兩個定向齒輪(7)分別與傳動齒輪(4)嚙合，定向齒輪(7)還分別與兩個相互嚙合且傳動比為1∶1的換向齒輪(5)同軸連接，輸出軸(2)與其中一個換向齒輪(5)同軸連接；③、定向齒輪(7)包括同軸的外輪(8)和內輪(9)，外輪(8)與傳動齒輪(4)嚙合，內輪(9)與換向齒輪(5)同軸連接，內、外輪(9、8)之間設置棘爪機構，且兩個定向齒輪(7)的棘爪機構反置。
2. 根據權利要求1所述的無級調速器，其特徵在於齒條(6)連接曲軸的方式是齒條 (6)的一端直接鉸接曲軸，齒條(6)上設置與之平行的滑架(3)，滑架(3)內側與傳動齒輪 軸上的滑輪(17)滑動配合。
3. 根據權利要求2所述的無級調速器，其特徵在於傳動齒輪(4)同軸連接直徑小於 傳動齒輪(4)的增速齒輪(IO)，增速齒輪(10)與齒條(6)嚙合，滑架(3)內側與增速齒輪 軸上的滑輪(17)滑動配合。
4. 根據權利要求1 3中任何一種所述的無級調速器，其特徵在於所述曲軸包括同 步相向移動的左、右移動軸(11、12)和對稱的左、右曲杆(13、14)，左、右曲杆(13、14)的相 對端鉸接形成活節，左、右曲杆(13、14)的另一端分別與對應端的左、右移動軸(11、12)鉸 接形成活節，左、右曲杆(13、 14)相對端的鉸接點與齒條(6)鉸接。
5. 根據權利要求4所述的無級調速器，其特徵在於左、右移動軸(11、12)的另一端鉸 接左、右油缸(15、 16)的活塞杆，鉸接點形成活節。
專利摘要本實用新型涉及一種無級調速器，包括輸入、輸出軸，輸入、輸出軸之間的變速裝置。變速裝置由轉軸和齒輪傳動機構組成，轉軸為由輸入軸驅動、轉動半徑可以連續調節的曲軸；齒輪傳動機構由傳動齒輪、換向齒輪、齒條和定向齒輪組成，齒條的一端與曲軸鉸接，傳動齒輪與齒條嚙合，兩個定向齒輪分別與傳動齒輪嚙合，定向齒輪分別還與兩個相同定換向齒輪同軸連接，且兩個換向齒輪相互嚙合，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輪構成，內、外輪之間設置棘爪機構，且兩個定向齒輪的棘爪機構反置。本實用新型將曲軸的曲率轉化成齒條的直線往復運動，再由變速裝置轉化成轉矩輸出，實現了無級調速功能。
文檔編號F16H37/12GK201475275SQ20092014098
公開日2010年5月19日 申請日期2009年6月18日 優先權日2009年6月18日
發明者梁玉昆 申請人:梁玉昆;官謙