同軸同柱面多級正反轉變速器的製作方法

2023-05-01 03:15:46 3

專利名稱：同軸同柱面多級正反轉變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及同軸同柱面多級正反轉變速器，適用於各種需要變速和調速的機構， 如各種車輛的變速裝置、車床的變速箱等，屬於變速器技術和齒輪傳動技術領域。
背景技術：
現代機械傳動的變速裝置，大多使用變速箱等在同一軸上安裝不同大小直徑的齒輪，以形成不同齒輪的外齒輪線速度不同來實現變速，這種結構佔用空間大、且各外齒輪線速度不同的輸出動力齒輪其直徑大小不同，使與之嚙合的齒輪離合機構也變得複雜，複雜的變速機構和複雜的離合機構不僅體積大、質量大、製作成本高，而且對於運動的車輛類其空間和重量給車輛消耗的能耗也大，因此如何減小變速機構的體積和重量，提高變速機構的效率，並使離合機構簡化、高效、離合裝置運動軌跡簡單、方便，這是當今汽車工業發達時代的迫切需要！特別是如何能使自動檔汽車的自動變速機構其變速系統變得更為簡單、 可靠、電路控制點少、液壓控制傳動少、體積小、重量輕、成本低廉且低能耗省油，這對自動檔汽車工業的發展和普及極為重要！但在幾乎所有汽車種類和各種變速裝置領域均未找到、查到能滿足上述要求的變速機構。名詞解釋1、側內齒輪——齒輪在主動輪或從動輪的側面的、與主動輪或從動輪成一體的、 在主動輪或從動輪同一柱面的外齒輪的內圈、其齒輪輪齒平行於同一柱面的外齒輪輪齒的、且在此外齒輪的齒輪輪齒內側的、與副齒輪相嚙合的內齒輪為側內齒輪。2、側外齒輪——齒輪在主動輪或從動輪的側面的、與主動輪或從動輪成一體的、 其齒輪輪齒平行於外齒輪輪齒的、比變速器主軸大的且包裹在變速器主軸上的、具有軸套形狀的、與副齒輪相嚙合的外齒輪為側外齒輪。3、動力輸入側——在同一軸上的且外齒輪在同一柱面上的其柱面外齒輪均能輸出旋轉動力的主動輪和從動輪，其各有一個動力輸入側和一個動力輸出側，動力輸入側有輸入側齒輪、動力輸出側有輸出側齒輪；從主動輪或從上一級從動輪通過副齒輪輸入動力的一側為動力輸入側，動力輸入側的側齒輪，有齒輪輪齒平行於外齒輪輪齒的且在此外齒輪的齒輪齒內側的側內齒輪，其整個主動輪或從動輪的輸入側為一個橫側的「U」字形；或有齒輪輪齒平行於外齒輪輪齒的比變速器主軸大的包裹在變速器主軸上的具有軸套形狀的側外齒輪，其整個主動輪或從動輪的動力輸入側為一個「E」字形。4、動力輸出側——在同一軸上的且外齒輪在同一柱面上的其柱面外齒輪均能輸出旋轉動力的主動輪和從動輪，其各有一個動力輸入側和一個動力輸出側；從主動輪或從從動輪通過副齒輪輸出給下一級從動輪動力的一側為動力輸出側，動力輸出側的側齒輪， 有齒輪輪齒平行於外齒輪輪齒的且在此外齒輪的輪齒內側的側內齒輪，其整個主動輪或從動輪的輸出側為一個橫側的「U」字形；或有齒輪輪齒平行於外齒輪輪齒的比變速器主軸大的包裹在變速器主軸上的具有軸套形狀的側外齒輪，其整個主動輪或從動輪的動力輸出側為一個「E」字形。[0008]5、動力輸入副齒輪——與動力輸出側的側內齒輪或側外齒輪相嚙合的、能通過與其同軸的動力輸出副齒輪將動力傳輸給下一級從動輪的、在主動輪與從動輪之間或在兩從動輪之間的、與主動輪和從動輪不在同一個齒輪軸上即不在變速器主軸上的、但平行於主動輪和從動輪的變速器主軸的中間齒輪，動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪安裝在同一個軸上，且具有相同的轉動角速度，所有動力輸入副齒輪只有外齒輪。6、動力輸出副齒輪——與動力輸入側的側內齒輪或側外齒輪相嚙合的、能完全接收與其同軸的動力輸入副齒輪的動力並傳輸給下一級從動輪的、在主動輪與從動輪之間或在兩從動輪之間的、與主動輪和從動輪不在同一個齒輪軸上即不在變速器主軸上的、但平行於主動輪和從動輪的變速器主軸的中間齒輪，動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪安裝在同一個軸上，且具有相同的轉動角速度，所有動力輸出副齒輪只有外齒輪。
發明內容本發明的目的是提供一種能夠克服上述不足並能將所有根據需要輸出不同速度的和根據需要具有不同正反轉的所有輸出動力的外齒輪面，設計在同一個主軸的同一個柱面上的同軸同柱面多級正反轉變速器。同軸同柱面多級正反轉變速器，包括一個具有兩面側齒輪的主動輪和與之同軸串聯的多個具有兩面側齒輪的從動輪及均布在主動輪和從動輪之間和均布在每兩個從動輪之間並分別與主動輪和從動輪側齒輪相嚙合的具有輸入副齒輪和輸出副齒輪的多級副齒輪組組成的多級齒輪嚙合轉動變速，其特徵在於1、主動輪通過主動輪動力輸出側齒輪與均布在主動輪和從動輪之間的四組對稱均布的副齒輪組的動力輸入副齒輪相嚙合，將旋轉動力傳輸給動力輸入副齒輪，然後動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力傳輸給動力輸出副齒輪，而後動力輸出副齒輪又通過與從動輪動力輸入側齒輪相嚙合將旋轉動力傳輸給從動輪，由於主動輪動力輸出側齒輪半徑、從動輪動力輸入側齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑、 動力輸出副齒輪半徑均不同，所以產生主動輪與從動輪的旋轉速度不一樣，形成一個變速比，主動輪和從動輪的變速比可以通過改變主動輪動力輸出側齒輪半徑、從動輪動力輸入側齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑、動力輸出副齒輪半徑來實現不同的變速比要求。2、主動輪與從動輪由四組對稱均布的副齒輪在他們之間嚙合傳輸旋轉動力並實現變速的方法有四種(A)主動輪動力輸出側齒輪為側內齒輪，從動輪動力輸入側齒輪也為側內齒輪，從動輪轉動方向與主動輪轉動方向一致，為變速正轉；動力輸入副齒輪與主動輪動力輸出側內齒輪嚙合將主動輪的旋轉動力傳輸到動力輸入副齒輪，然後動力輸入副齒輪又通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將動力輸入副齒輪的旋轉動力傳輸到動力輸出副齒輪，最後動力輸出副齒輪又通過動力輸出副齒輪與從動輪動力輸入側內齒輪嚙合，將動力輸出副齒輪的旋轉動力傳輸到從動輪，並因主動輪動力輸出側內齒輪半徑、從動輪動力輸入側內齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑、動力輸出副齒輪半徑不同，從而使主動輪的旋轉速度與從動輪的旋轉速度不同，並可按主動輪與從動輪的變速比要求設計主動輪動力輸出側內齒輪半徑、從動輪動力輸入側內齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑和動力輸出副齒輪半徑。(B)主動輪動力輸出側齒輪為側外齒輪，從動輪動力輸入側齒輪也為側外齒輪，從
6動輪轉動方向與主動輪轉動方向一致，為變速正轉；因主動輪動力輸出側外齒輪半徑、從動輪動力輸入側外齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑、動力輸出副齒輪半徑不同，從而使主動輪的旋轉速度與從動輪的旋轉速度不同，並可按主動輪與從動輪的變速比要求設計主動輪動力輸出側外齒輪半徑、從動輪動力輸入側外齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑和動力輸出副齒輪半徑。(C)主動輪動力輸出側齒輪為側內齒輪、從動輪動力輸入側齒輪為側外齒輪，或主動輪動力輸出側齒輪為側外齒輪、從動輪動力輸入側齒輪為側內齒輪，從動輪轉動方向與主動輪轉動方向相反，為變速反轉；因主動輪動力輸出側齒輪半徑、從動輪動力輸入側齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑、動力輸出副齒輪半徑不同，從而使主動輪的旋轉速度與從動輪的旋轉速度不同，並可按主動輪與從動輪的變速比要求設計主動輪動力輸出側齒輪半徑、 從動輪動力輸入側齒輪半徑、動力輸入副齒輪半徑和動力輸出副齒輪半徑。(D)主動輪動力輸出側齒輪為側內齒輪或側外齒輪，從動輪動力輸入側齒輪為側內齒輪或側外齒輪，四組副齒輪各組齒輪由兩個動力輸入副齒輪A與B和兩個動力輸出副齒輪A與B組成，主動輪動力輸出側齒輪與動力輸入副齒輪A嚙合，將旋轉動力傳輸到動力輸入副齒輪A，然後動力輸入副齒輪A與動力輸入副齒輪B嚙合，將旋轉動力傳輸到動力輸入副齒輪B，動力輸入副齒輪B通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力傳輸到動力輸出副齒輪B，動力輸出副齒輪B又與從動輪動力輸入側齒輪嚙合將旋轉動力傳輸到從動輪；因主動輪動力輸出側齒輪半徑、從動輪動力輸入側齒輪半徑、動力輸入副齒輪A的半徑、動力輸入副齒輪B的半徑、動力輸出副齒輪B的半徑不同，從而使主動輪的旋轉速度與從動輪的旋轉速度不同，並可按主動輪與從動輪的變速比要求設計主動輪動力輸出側齒輪半徑、從動輪動力輸入側齒輪半徑、動力輸入副齒輪A的半徑、動力輸入副齒輪B 的半徑、動力輸出副齒輪B的半徑；但其變速正反轉有如下規律主動輪動力輸出側齒輪為側內齒輪，從動輪動力輸入側齒輪為側內齒輪，從動輪轉動方向與主動輪轉動方向相反，為變速反轉。主動輪動力輸出側齒輪為側外齒輪，從動輪動力輸入側齒輪為側外齒輪，從動輪轉動方向與主動輪轉動方向相反，為變速反轉。主動輪動力輸出側齒輪為側內齒輪，從動輪動力輸入側齒輪為側外齒輪，從動輪轉動方向與主動輪轉動方向一致，為變速正轉。主動輪動力輸出側齒輪為側外齒輪，從動輪動力輸入側齒輪為側內齒輪，從動輪轉動方向與主動輪轉動方向一致，為變速正轉。3、主動輪和所有從動輪都固定於同一個變速器主軸的軸承上，並且都有一個與變速器主軸同軸心的而且在同一個柱面上的動力輸出外齒輪，與此外齒輪面相平行的側內齒輪面和側外齒輪面也都與變速器主軸同軸心，且側內齒輪和側外齒輪的輪齒面也都與在同一柱面上的動力輸出外齒輪的輪齒面相平行，主動輪和所有從動輪在同一柱面上的動力輸出外齒輪通過徑向支承盤與固定於同一個變速器主軸上的軸承相連，並且主動輪和所有從動輪包括主動輪和從動輪上的外齒輪、側內齒輪和側外齒輪都能自由地繞不轉動的變速器主軸旋轉。4、所有副齒輪安裝在主動輪與一級從動輪之間和其他兩從動輪之間，並且副齒輪的輪軸與變速器主軸平行但不與變速器主軸心重合，每級副齒輪由四組完全相同的副齒輪或八組副齒輪其中四組完全相同、另四組完全一樣的副齒輪組成，每組副齒輪都有一個動力輸入副齒輪和一個動力輸出副齒輪組成；所有副齒輪都通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸連接，並通過軸承固定在副齒輪雙支架盤上，副齒輪雙支架盤由副齒輪雙支架盤固定夾和副齒輪雙支架盤固定螺絲，通過變速器主軸鍵槽固定在不轉動的變速器主軸上，副齒輪雙支架盤由雙層的中間具有較大間隙的能給副齒輪有更好的支承固定和平衡作用的雙圓盤組成。5、主動輪可與多個從動輪同軸串聯實現同軸同柱面的多級正反轉變速，從動輪的兩側都有側齒輪即從動輪一側為動力輸入側齒輪、另一側為動力輸出側齒輪，主動輪動力輸出側齒輪與一級動力輸入副齒輪相嚙合，將旋轉動力傳輸給一級動力輸入副齒輪，然後一級動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力傳輸到一級動力輸出副齒輪，一級動力輸出副齒輪又與一級從動輪動力輸入側齒輪嚙合，將旋轉動力傳輸到一級從動輪，一級從動輪的外齒輪可以將旋轉動力在與主動輪同軸同柱面位置的從動輪外齒輪輸出；同時，一級從動輪的動力輸出側齒輪又與二級動力輸入副齒輪嚙合，將旋轉動力傳輸到二級動力輸入副齒輪，二級動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力傳輸到二級動力輸出副齒輪，二級動力輸出副齒輪與二級從動輪動力輸入側齒輪嚙合，將旋轉動力傳輸到二級從動輪，二級從動輪的外齒輪可以將旋轉動力在與主動輪同軸同柱面位置的從動輪外齒輪輸出；同樣，二級從動輪的旋轉動力可以通過三級副齒輪傳輸到三級從動輪，三級從動輪的外齒輪可以將旋轉動力在與主動輪同軸同柱面位置的從動輪外齒輪輸出；以此類推，主動輪的旋轉動力可以通過多級副齒輪和多級從動輪同時傳輸到各級從動輪，使各級從動輪的旋轉速度不同並在與主動輪同軸同柱面位置的從動輪外齒輪輸出。6、同軸同柱面多級正反轉變速器，包括主動輪、多個從動輪和均布在主動輪與一級從動輪之間及均布在各級從動輪之間的多組副齒輪，主動輪動力輸出側的側內齒輪與一級動力輸入副齒輪嚙合，將主動輪的旋轉動力傳輸到一級動力輸入副齒輪，然後一級動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力同角速度地傳輸到一級動力輸出副齒輪，一級動力輸出副齒輪又通過與一級從動輪動力輸入側的側內齒輪嚙合，將旋轉動力傳輸到一級從動輪；一方面一級從動輪可以將旋轉動力從與主動輪同軸同柱面位置的一級從動輪的外齒輪輸出，一級從動輪的外齒輪輸出的旋轉方向與主動輪相同，為正轉；另一方面一級從動輪的輸出側的側外齒輪又與二級動力輸入副齒輪嚙合，將旋轉動力傳輸到二級動力輸入副齒輪，二級動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力同角速度地傳輸到二級動力輸出副齒輪，二級動力輸出副齒輪又與二級從動輪動力輸入側的側外齒輪相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到二級從動輪；一方面二級從動輪可以將旋轉動力從與主動輪同軸同柱面位置的二級從動輪的外齒輪輸出，二級從動輪的外齒輪輸出的旋轉方向與一級從動輪的旋轉方向相同，也與主動輪旋轉方向相同，為正轉；另一方面二級從動輪輸出側的側內齒輪又與三級動力輸入副齒輪相嚙合，將旋轉動力傳輸到三級動力輸入副齒輪，三級動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力同角速度地傳輸到三級動力輸出副齒輪，三級動力輸出副齒輪又與三級從動輪動力輸入側的側外齒輪相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到三級從動輪；一方面三級從動輪可以將旋轉動力從與主動輪同軸同柱面位置的三級從動輪的外齒輪輸出，三級從動輪的外齒輪輸出的旋轉方向與二級從動輪的旋轉方向相反，也與主動輪旋轉方向相反，為反轉；另一方面三級從動輪輸出側的側內齒輪又與四級動力輸入副齒輪A相嚙合，將旋轉動力傳輸到四級動力輸入副齒輪A，四級動力輸入副齒輪A又與四級動力輸入副齒輪B 相嚙合，將旋轉動力傳輸到四級動力輸入副齒輪B，四級動力輸入副齒輪B通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸將旋轉動力同角速度地傳輸到四級動力輸出副齒輪B，四級動力輸出副齒輪B又與四級從動輪動力輸入側的側內齒輪相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到四級從動輪；一方面四級從動輪可以將旋轉動力從與主動輪同軸同柱面位置的四級從動輪的外齒輪輸出，四級從動輪的外齒輪輸出的旋轉方向與三級從動輪的旋轉方向相反，但與主動輪旋轉方向相同，相對於主動輪為正轉；同時，四級從動輪輸出側的側齒輪還可以將旋轉動力輸出給下一級的副齒和從動輪，以形成更多級的同軸同柱面多級正反轉變速裝置。7、副齒輪靠近主齒輪端可以設計成球面形齒輪，主動輪和從動輪的側內齒輪或側外齒輪與徑向支承盤的連接處也可以設計成與副齒輪球面齒輪相匹配的內球面形齒輪，從而使側內齒輪或側外齒輪與副齒輪之間連接傳動效果更佳。本發明與現有技術相比具有以下優點1、所有主動輪和從動輪串聯在同一個變速器主軸上，而且其變速輸出齒輪在同一個柱面上，而現有的變速箱或變速器都是由大小不同的齒輪安裝於同一個主軸上，其動力輸出齒輪組不在同一個柱面上，所以變檔調速機構比較複雜。2、不同的從動輪其變速輸出速度可以通過主動輪和從動輪的側齒輪及他們之間的副齒輪的半徑不同按要求設計實現，並且可以實現從主動輪往各從動輪順次的從動輪其在同一個柱面上的動力輸出外齒輪的線速度和角速度逐級降低，最後一級從動輪為低速反轉的倒檔輸出。3、在同一柱面上的旋轉動力輸出齒輪，可以實現接收輸出旋轉動力的齒輪做一維線性移動與之嚙合，這給實現更為簡單的自動變速系統提供了技術基礎。4、本發明結構簡單、操作方便、性能可靠、佔用體積小、總體重量輕、製造成本低、 變速調節齒輪組可以只沿滑杆做一維運動、無電路控制點和液壓控制點的特點，將來可能成為現代自動檔汽車工業的首選。

圖1是本發明實施例的軸向剖面結構示意圖；圖2是圖1所示實施例中A-A剖面示意圖；圖3是圖1所示實施例中B-B剖面示意圖；圖4是圖1所示實施例中C-C剖面示意圖；圖5是圖1所示實施例中D-D剖面示意圖；圖6是圖1所示實施例中E-E剖面示意圖。圖1-6中1、主動輪 2、一級從動輪 3、二級從動輪 4、三級從動輪 5、四級從動輪 6、一級動力輸入副齒輪 7、一級動力輸出副齒輪 8、二級動力輸入副齒輪 9、二級動力輸出副齒輪 10、三級動力輸入副齒輪 11、三級動力輸出副齒輪 12、四級動力輸入副齒輪A 13、四級動力輸入副齒輪B 14、四級動力輸出副齒輪A 15、四級動力輸出副齒輪B 16、變速器主軸 17、軸承 18、副齒輪雙支架盤固定螺絲 19、副齒輪雙支架盤固定夾 20、徑向支承盤 21、主動輪或從動輪的同柱面外齒輪 22、 動力輸入副齒輪和動力輸出副齒輪連接軸 23、主動輪動力輸出側的側內齒輪 24、一級動力輸入副齒輪的外齒輪 25、一級動力輸出副齒輪的外齒輪 26、一級從動輪動力輸入側的側內齒輪 27、一級從動輪動力輸出側的側外齒輪 28、二級動力輸入副齒輪的外齒輪 29、二級動力輸出副齒輪的外齒輪 30、二級從動輪動力輸入側的側外齒輪 31、二級從動輪動力輸出側的側內齒輪 32、三級動力輸入副齒輪的外齒輪 33、三級動力輸出副齒輪的外齒輪 34、三級從動輪動力輸入側的側外齒輪 35、三級從動輪動力輸出側的側內齒輪 36、四級動力輸入副齒輪A的外齒輪 37、四級動力輸入副齒輪B的外齒輪 38、四級動力輸出副齒輪A的外齒輪 39、四級從動輪動力輸入側的側內齒輪 40、四級動力輸出副齒輪B的外齒輪 41、副齒輪雙支架盤 42、變速器主軸鍵槽 43、 四級動力輸入和動力輸出副齒輪A的連軸 44、四級動力輸入和動力輸出副齒輪B的連軸ο
具體實施方式在圖1一6所示的實施例中同軸同柱面多級正反轉變速器，包括主動輪1、多個從動輪和均布在主動輪1與一級從動輪2之間及均布在各級從動輪之間的多個副齒輪，主動輪動力輸出側的側內齒輪23與一級動力輸入副齒輪6嚙合，將主動輪1的旋轉動力傳輸到一級動力輸入副齒輪6，然後一級動力輸入副齒輪6通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸22將旋轉動力同角速度地傳輸到一級動力輸出副齒輪7，一級動力輸出副齒輪7 又通過與一級從動輪動力輸入側的側內齒輪沈嚙合，將旋轉動力傳輸到一級從動輪2 ； — 方面一級從動輪2可以將旋轉動力從與主動輪1同軸同柱面位置的一級從動輪2的外齒輪輸出，一級從動輪2的外齒輪輸出的旋轉方向與主動輪1相同，為正轉；另一方面一級從動輪動力輸出側的側外齒輪27又與二級動力輸入副齒輪8嚙合，將旋轉動力傳輸到二級動力輸入副齒輪8，二級動力輸入副齒輪8通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸22將旋轉動力同角速度地傳輸到二級動力輸出副齒輪9，二級動力輸出副齒輪9又與二級從動輪動力輸入側的側外齒輪30相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到二級從動輪3 ；—方面二級從動輪3可以將旋轉動力從與主動輪1同軸同柱面位置的二級從動輪3的外齒輪輸出，二級從動輪3的外齒輪輸出的旋轉方向與一級從動輪2的旋轉方向相同，也與主動輪1旋轉方向相同，為正轉；另一方面二級從動輪動力輸出側的側內齒輪31又與三級動力輸入副齒輪 10相嚙合，將旋轉動力傳輸到三級動力輸入副齒輪10，三級動力輸入副齒輪10通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸22將旋轉動力同角速度地傳輸到三級動力輸出副齒輪 11，三級動力輸出副齒輪11又與三級從動輪動力輸入側的側外齒輪34相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到三級從動輪4 ；一方面三級從動輪4可以將旋轉動力從與主動輪1同軸同柱面位置的三級從動輪4的外齒輪輸出，三級從動輪4的外齒輪輸出的旋轉方向與二級從動輪 3的旋轉方向相反，也與主動輪1旋轉方向相反，為反轉；另一方面三級從動輪動力輸出側的側內齒輪35又與四級動力輸入副齒輪A12相嚙合，將旋轉動力傳輸到四級動力輸入副齒輪A12，四級動力輸入副齒輪A12又與四級動力輸入副齒輪B13相嚙合，將旋轉動力傳輸到四級動力輸入副齒輪B13，四級動力輸入副齒輪B13通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸22將旋轉動力同角速度地傳輸到四級動力輸出副齒輪B15，四級動力輸出副齒輪B15又與四級從動輪動力輸入側的側內齒輪39相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到四級從動輪 5 ；一方面四級從動輪5可以將旋轉動力從與主動輪1同軸同柱面位置的四級從動輪5的外齒輪輸出，四級從動輪5的外齒輪輸出的旋轉方向與三級從動輪4的旋轉方向相反，但與主動輪1旋轉方向相同，相對於主動輪1為正轉；同時，四級從動輪5動力輸出側的側齒輪還可以將旋轉動力輸出給下一級的副齒輪和從動輪，以形成更多級的同軸同柱面多級正反轉變速裝置。
權利要求1.同軸同柱面多級正反轉變速器，包括一個具有兩面側齒輪的主動輪(1)和與之同軸串聯的多個具有兩面側齒輪的從動輪及均布在主動輪(1)和從動輪之間和均布在每兩個從動輪之間並分別與主動輪(1)和從動輪側齒輪相嚙合的具有輸入副齒輪和輸出副齒輪的多級副齒輪組組成的多級齒輪嚙合轉動變速，其特徵在於主動輪(1)通過主動輪(1)動力輸出側齒輪與均布在主動輪(1)和從動輪之間的四組對稱均布的副齒輪組的動力輸入副齒輪相嚙合，將旋轉動力傳輸給動力輸入副齒輪，然後動力輸入副齒輪通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)將旋轉動力傳輸給動力輸出副齒輪，而後動力輸出副齒輪又通過與從動輪動力輸入側齒輪相嚙合將旋轉動力傳輸給從動輪。
2.如權利要求1所述的同軸同柱面多級正反轉變速器，其特徵在於主動輪(1)與從動輪由四組對稱均布的副齒輪在他們之間嚙合傳輸旋轉動力並實現變速的方法有四種(A)主動輪(1)動力輸出側齒輪為側內齒輪，從動輪動力輸入側齒輪也為側內齒輪，從動輪轉動方向與主動輪(1)轉動方向一致，為變速正轉；(B)主動輪(1)動力輸出側齒輪為側外齒輪，從動輪動力輸入側齒輪也為側外齒輪，從動輪轉動方向與主動輪(1)轉動方向一致，為變速正轉；(C)主動輪(1)動力輸出側齒輪為側內齒輪、從動輪動力輸入側齒輪為側外齒輪，或主動輪(1)動力輸出側齒輪為側外齒輪、從動輪動力輸入側齒輪為側內齒輪，從動輪轉動方向與主動輪(1)轉動方向相反，為變速反轉；(D)主動輪(1)動力輸出側齒輪為側內齒輪或側外齒輪，從動輪動力輸入側齒輪為側內齒輪或側外齒輪，四組副齒輪各組齒輪由兩個動力輸入副齒輪A與B和兩個動力輸出副齒輪A與B組成，主動輪(1)動力輸出側齒輪與動力輸入副齒輪A嚙合，將旋轉動力傳輸到動力輸入副齒輪A，然後動力輸入副齒輪A與動力輸入副齒輪B嚙合，將旋轉動力傳輸到動力輸入副齒輪B，動力輸入副齒輪B通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)將旋轉動力傳輸到動力輸出副齒輪B，動力輸出副齒輪B又與從動輪動力輸入側齒輪嚙合將旋轉動力傳輸到從動輪。
3.如權利要求1所述的同軸同柱面多級正反轉變速器，其特徵在於主動輪(1)和所有從動輪都固定於同一個變速器主軸(16)的軸承(17)上，並且都有一個與變速器主軸(16) 同軸心的而且在同一個柱面上的動力輸出外齒輪，與此外齒輪面相平行的側內齒輪面和側外齒輪面也都與變速器主軸(16)同軸心，且側內齒輪和側外齒輪的輪齒面也都與在同一柱面上的動力輸出外齒輪的輪齒面相平行，主動輪(1)和所有從動輪在同一柱面上的動力輸出外齒輪通過徑向支承盤(20)與固定於同一個變速器主軸(16)上的軸承(17)相連，並且主動輪(1)和所有從動輪包括主動輪(1)和從動輪上的外齒輪、側內齒輪和側外齒輪都能自由地繞不轉動的變速器主軸(16)旋轉。
4.如權利要求1所述的同軸同柱面多級正反轉變速器，其特徵在於所有副齒輪組都安裝在主動輪(1)與一級從動輪(2)之間和其他兩從動輪之間，並且副齒輪的輪軸與變速器主軸(16)平行但不與變速器主軸(16)的軸心重合，每級副齒輪由四組完全相同的副齒輪或八組副齒輪其中四組完全相同、另四組完全一樣的副齒輪組成，每組副齒輪都有一個動力輸入副齒輪和一個動力輸出副齒輪組成；所有副齒輪都通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)連接，並通過軸承固定在副齒輪雙支架盤(41)上，副齒輪雙支架盤 (41)由副齒輪雙支架盤固定夾(19)和副齒輪雙支架盤固定螺絲(18)，通過變速器主軸鍵槽(42)固定在不轉動的變速器主軸(16)上，副齒輪雙支架盤(41)由雙層的中間具有較大間隙的能給副齒輪有更好的支承固定和平衡作用的雙圓盤組成。
5.如權利要求1所述的同軸同柱面多級正反轉變速器，其特徵在於主動輪(1)可與多個從動輪同軸串聯實現同軸同柱面的多級正反轉變速，從動輪的兩側都有側齒輪即從動輪一側為動力輸入側齒輪、另一側為動力輸出側齒輪，主動輪(1)的旋轉動力可以通過多級副齒輪和多級從動輪同時傳輸到各級從動輪，使各級從動輪的旋轉速度不同並在與主動輪(I)同軸同柱面位置的從動輪外齒輪輸出。
6.如權利要求1所述的同軸同柱面多級正反轉變速器，其特徵在於包括主動輪(1)、 多個從動輪和均布在主動輪(1)與一級從動輪(2)之間及均布在各級從動輪之間的多組副齒輪，主動輪動力輸出側的側內齒輪(23)與一級動力輸入副齒輪(6)嚙合，將主動輪(1) 的旋轉動力傳輸到一級動力輸入副齒輪(6)，然後一級動力輸入副齒輪(6)通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)將旋轉動力同角速度地傳輸到一級動力輸出副齒輪(7)，一級動力輸出副齒輪(7)又通過與一級從動輪動力輸入側的側內齒輪(26)嚙合，將旋轉動力傳輸到一級從動輪(2)；—方面一級從動輪(2)可以將旋轉動力從與主動輪(1)同軸同柱面位置的一級從動輪(2)的外齒輪輸出，一級從動輪(2)的外齒輪輸出的旋轉方向與主動輪(1)相同，為正轉；另一方面一級從動輪動力輸出側的側外齒輪(27)又與二級動力輸入副齒輪(8)嚙合，將旋轉動力傳輸到二級動力輸入副齒輪(8)，二級動力輸入副齒輪(8)通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)將旋轉動力同角速度地傳輸到二級動力輸出副齒輪(9)，二級動力輸出副齒輪(9)又與二級從動輪動力輸入側的側外齒輪 (30)相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到二級從動輪(3);—方面二級從動輪(3)可以將旋轉動力從與主動輪(1)同軸同柱面位置的二級從動輪(3)的外齒輪輸出，二級從動輪(3)的外齒輪輸出的旋轉方向與一級從動輪(2)的旋轉方向相同，也與主動輪(1)旋轉方向相同，為正轉；另一方面二級從動輪動力輸出側的側內齒輪(31)又與三級動力輸入副齒輪(10)相嚙合，將旋轉動力傳輸到三級動力輸入副齒輪(10)，三級動力輸入副齒輪(10)通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)將旋轉動力同角速度地傳輸到三級動力輸出副齒輪(II)，三級動力輸出副齒輪(11)又與三級從動輪動力輸入側的側外齒輪(34)相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到三級從動輪(4);一方面三級從動輪(4)可以將旋轉動力從與主動輪(1) 同軸同柱面位置的三級從動輪(4)的外齒輪輸出，三級從動輪(4)的外齒輪輸出的旋轉方向與二級從動輪(3)的旋轉方向相反，也與主動輪(1)旋轉方向相反，為反轉；另一方面三級從動輪動力輸出側的側內齒輪(35)又與四級動力輸入副齒輪A (12)相嚙合，將旋轉動力傳輸到四級動力輸入副齒輪A (12)，四級動力輸入副齒輪A (12)又與四級動力輸入副齒輪B (13)相嚙合，將旋轉動力傳輸到四級動力輸入副齒輪B (13)，四級動力輸入副齒輪 B (13)通過動力輸入副齒輪與動力輸出副齒輪連接軸(22)將旋轉動力同角速度地傳輸到四級動力輸出副齒輪B (15)，四級動力輸出副齒輪B (15)又與四級從動輪動力輸入側的側內齒輪(39)相嚙合，從而將旋轉動力傳輸到四級從動輪(5);—方面四級從動輪( 可以將旋轉動力從與主動輪(1)同軸同柱面位置的四級從動輪( 的外齒輪輸出，四級從動輪(5) 的外齒輪輸出的旋轉方向與三級從動輪的旋轉方向相反，但與主動輪(1)旋轉方向相同，相對於主動輪(1)為正轉；同樣，四級從動輪( 動力輸出側的側齒輪還可以將旋轉動力輸出給下一級的副齒輪和從動輪，以形成更多級的同軸同柱面多級正反轉變速裝置。
7.如權利要求1所述的同軸同柱面多級正反轉變速器，其特徵在於副齒輪靠近主動輪或從動輪端可以設計成球面形齒輪，主動輪(1)和從動輪的側內齒輪或側外齒輪與徑向支承盤(20)的連接處也可以設計成與副齒輪球面齒輪相匹配的內球面形齒輪。
專利摘要同軸同柱面多級正反轉變速器，包括一個具有兩面側齒輪的主動輪和與之同軸串聯的多個具有兩面側齒輪的從動輪及均布在主動輪和從動輪之間和均布在每兩個從動輪之間並分別與主動輪和從動輪側齒輪相嚙合的具有輸入副齒輪和輸出副齒輪的多級副齒輪組組成的多級齒輪嚙合轉動變速，其特徵在於主動輪的側內齒輪或側外齒輪與動力輸入副齒輪相嚙合將旋轉動力傳輸到動力輸入副齒輪，動力輸入副齒輪通過連接軸將旋轉動力傳輸到動力輸出副齒輪，動力輸出副齒輪與從動輪的側內齒輪或側外齒輪相嚙合將旋轉動力傳輸到從動輪。
文檔編號F16H3/087GK202326939SQ20112045108
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者魏伯卿 申請人:魏伯卿