摩擦機械無級變速器的製作方法

2023-09-23 09:04:40 1

專利名稱：摩擦機械無級變速器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種依靠零件間摩擦傳遞扭矩的行星錐式機械無級變速器。
一九八二年日本辛普工業株式會社根據日本專利「昭57－13221」推出一種新型行星錐式機械無級變速器。這種變速器因具有變速範圍寬、低速端輸出扭矩大等優點得到廣泛應用。但這種無級變速器在電機不改變轉向時只能單向輸出。應用在需要正反轉的場合電機必須換向，對設備工作的平穩性有不良影響。此外在廣泛採用機械無級變速器的輕工、紡織、食品、印染等行業的機械設備中，由於變速器一般裝在設備內部則要求其具有儘可能小的體積。
本實用新型的目的是針對上述問題提出一種新型摩擦機械無級變速器。這種無級變速器根據本發明的一個共同原理只改變軌道環的位置即可得出兩種不同輸出特性。其中一種具有恆扭矩恆功率的中間特性和0－數百轉／分的變速範圍，而且體積小結構緊湊。另一種具有恆功率輸出特性，轉速在正負數百轉／分內連續可調。
本實用新型是這樣實現的輸入輸出軸在同一軸線上。在公共軸線周圍均勻分布著若干行星錐。(本實用新型的行星錐與日本專利「昭57－13221」的區別是做為摩擦傳動基本要素它只有錐面和底平面兩個，而且底平面平行於輸入輸出軸的公共軸線。)固定在殼體上的軌道環摩擦於行星錐錐面的一側。加壓環摩擦於行星錐錐面的另一側。行星錐底面則與輸出盤(即調速，以下簡稱輸出盤)、支承盤摩擦接觸。蝶形彈簧通過加壓環加壓於行星錐的錐面，使行星錐底面對輸出盤和支承盤產生徑向壓力。輸入軸可以通過加壓環輸入 動力也可通過支承盤輸入動力。動力輸入後行星錐一面自轉一面沿軌道環公轉，並通過底面摩擦帶動輸出盤轉動。輸出盤再帶動輸出軸轉動。軸向調節輸出盤改變其和行星錐底面接觸的位置，可以使輸出軸轉速得到調整。當軌道環和行星錐錐面接觸的位置靠近錐面上部時，輸出轉速0－數百轉／分。當接觸位置在錐面中部時輸出轉速在－400－＋400轉／分左右。
本實用新型根據本發明的同一原理得出了兩種不同特性的無級變速器。其中一種具有恆功率恆扭矩的中間特性，轉速範圍0－數百轉／分，而且體積小、結構緊湊。另一種具有恆功率輸出特性，轉速範圍在－400－＋400轉／分左右。這兩種無級變速器都可以廣泛應用於輕工、食品、紡織、化工等行業的機械設備中。
本實用新型具體結構由以下三個實施例及附圖給出。
1、


圖1是單向輸出、動力從加壓環輸入、手動調速的變速器的剖視圖。圖4是受力分析圖。圖5是其輸出特性曲線。蝶形彈簧(7)通過軸承(6)、加壓環(4)、對行星錐(3)加壓。使行星錐(3)底平面對輸出盤(1)和支承盤(5)產生徑向壓力。輸入軸(8)通過加壓盤(4)輸入動力，使行星錐(3)在自轉的同時沿軌道環(2)公轉。由於行星錐(3)的自轉和公轉，其底平面摩擦帶動輸出盤(1)轉動，輸出盤(1)又通過球鍵(10)把轉動傳給輸出軸(11)。軸向調節輸出盤(1)改變其和行星錐底面的接觸位置可使輸出轉速得到調整。參考圖4，在本實施例中，軌道環(2)與行星錐(3)的錐面在a點接觸。當輸出盤(1)與行星錐底面在C點接觸時，輸出轉速為零。左移輸出盤(1)輸出轉速升高，當輸出盤(1)移到d點時達到最高輸出轉速。(約數百轉／分)。
2、圖2是單向輸出、動力從支承盤輸入、手動調速的變速器的剖視圖。圖4是其受力分析圖。本實施例工作原理同上，只是動力通過支承盤輸入。
3、圖3是正反向輸出、動力從加壓環輸入、電動調速的變速器的剖視圖。圖4是其受力分析圖。圖6是其輸出特性曲線。本實施例基本工作原理同上，區別是「1」軌道環(2)與行星錐(3)的接觸點b在錐面中部。當輸出盤在e點時輸出轉速為零。左移輸出盤(1)輸出軸(11)相對電機軸反轉，右移輸出盤(1)輸出軸(11)正轉。當輸出盤在d點和c點時輸出轉速的絕對值最大。「2」本實施例為電動調速。工作時由步進電機(12)傳給絲杆(14)一個給定轉速。輸出軸(11)的轉速通過大齒輸(15)傳給小齒輪(即螺母，以下簡稱小齒輪)(13)。當小齒輪(13)與絲杆(14)有轉速差時小齒輪(13)軸向移動，並通過大齒輪(15)使輸出盤(1)也軸向移動，從而改變輸出轉速，亦使小齒輪(13)轉速發生變化，減小了絲杆(14)與小齒輪(13)的轉速差，直至最後消除，使變速器輸出軸轉速穩定在步進電機的給定值上。
權利要求1.一種摩擦機械無級變速器、在輸入軸與輸出軸的公共軸線周圍均勻分布著若干行星錐，其特徵在於行星錐摩擦傳動的基本要素只有錐面和底平面二個，其底平面平行於輸入軸與輸出軸的公共軸線。
2.根據權利要求1所述的變速器，其特徵在於行星錐錐面的一側與固定在殼體上的軌道環摩擦接觸另一側與加壓環摩擦接觸，底面靠近軌道環一側與輸出盤即調速盤摩擦接觸，另一側與支承盤接觸。
3.根據權利要求1、2所述的變速器，其特徵在於輸出盤即調速盤通過大齒輪、小齒輪即螺母、絲杆與步進電機輸出軸相聯。
專利摘要摩擦機械無級等速器，由位於同一軸線上的輸入輸出軸、均勻分布在該公共軸線周圍的若干行星錐、軌道環、加壓環、輸出盤(調速盤)、支承盤組成，動力通過加壓環或支承盤輸入靠摩擦帶動行星沿軌道環公轉和自轉，行星錐再通過底平面摩擦帶動輸出盤轉動，調節輸出盤的位置可改變輸出軸的轉速，上述變速器有如下兩種輸出特性；(1)恆功率輸出、正負數百轉/分的調速範圍；(2)恆功率恆扭矩的中間輸出特性。0～數百轉/分的調速範圍，而且結構緊湊體積小。
文檔編號F16H15/50GK2054111SQ89208819
公開日1990年3月7日 申請日期1989年6月15日 優先權日1989年6月15日
發明者曹穎新 申請人:曹穎新