一种无级变速方式及装置制造方法及图纸

本发明专利技术关于机械传动无级变速的一种无级变速方式和装置，由差动轮系、变速机构，螺旋传动机构调整机构，得到的调速用一个差动轮系实施其与动力转速的合成转化，从而实现从零至任意设计高速的无级变速，本发明专利技术具有，设有变速时的冲击振动，可以一某个加速度值连续平稳的正加速式负加速，可任意中断和继续加速状态，不须精确熟练的控制操作。可用于车辆、机械、飞机、船用动力变速等。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械传动领域的变速装置，特别是与机械传动中无级变速装置的变速方式及装置有关。目前无级变速装置中没有一种机械无级变速装置能实现变速装置输出速在增速、减速过程中实现输出转速的定值加速度，或说没有稳定的加速度值。过去许多的机械无级变速装置中都才用差动轮系把动力与调速转化输出给载荷，输入的调速的调速机构形式及装置有另设置可调速的动力源或在同一动力源上连接无级变速器等。它们或存在着两个动力源或变速范围有限或加速度值无法确保稳定等缺点，且要求操作熟练准确。变速时因变速装置输出速与载荷转速不相等，而有转速冲击振动。如由差动轮系与摩擦传动无级变速器组合的无级变速器由差动轮系与液动机构等组成的无级变速器等。本专利技术的目的是提供一种变速范围从零至任意设计高速，输出扭矩大、能以稳定加速度值加速并能选择加速度值的机械无级变速方式及装置。本专利技术的无级变速方式、是给两个输入输出端分别与动力及载荷连接的第一个差动轮系的第三 输入输出端输入调速，与载荷连接端向载荷输出无级变速或定速转速。是由上述的差动轮系和利用机械传动机构特点、把第二个差动轮系、变速机构、螺旋传动机构以某种方式次序连接组合的调速机构组成。调速机构把动力、载荷转速合成传向上述第一个差动轮系第三输入输出端而实现无级变速。并在第一差动轮系向载荷输出间加离合机构。另根据转速范围的须要在第二差动轮系输入及输出端设置或不设置转向控制机构。本专利技术的无级变速装置，是由设置第1、第2及第3输入输出端和设置第4、第5及第6输入输出端的两个差动轮系，螺旋传动机构、摩擦变速机构、及用于控制操作的离合机构，双向离合机构和转向控制机构组成。其中差动轮系第1端与一齿轮联动、该齿轮和一个与动力输入轴联动的齿轮啮合。差动轮系第2端联动一离合机构的输入端输出端与变速装置输出轴联动、载荷与该输出轴联动，输出轴联动输入输出端5，并在输入输出端5上设置转向控制机构。动力由动力输入轴经另一离合机构的输入端、输出端与输出端联动的齿轮，经与该齿轮啮合的齿轮联动差动轮系的输入输出端4。差动轮系的输入输出端6设置有转向控制机构，该端6联动摩擦变速机构的输入摩擦盘，经输出摩擦盘、双向离合机构的输入端、输出端，经机构间传动齿轮联动螺旋传动机构输入齿轮、与该齿轮啮合并固定在螺旋轴环上的内齿圈、经螺旋轴环、螺旋传动机构的输出从动轮、经与输入输出端3同轴并啮合从动轮的齿轮连接差动轮系的输入输出端3。本专利技术的摩擦传动变速机构的输入摩擦盘、同时与输出摩擦盘的两个盘摩擦传动，两个输出摩擦盘分别与双向离合机构的两个输入端联动，其中一个输出盘与离合机构的一个输入端固连在一起，且该输出盘与输入盘定位定比摩擦传动。另一个输出盘在离合机构的另一个输入端的轴上可轴向滑动，由外设置的控制机构控制该盘在轴上滑动或定位，使该输出盘与输入盘变位变比或定位定比磨擦传动。离合机构的输出端可轴向移动实现与离合机构的两个输入端切换靠接，从而实现两个输出盘的切换传动。变位变比摩擦传动盘可在定位定比盘的前或后设置、或前后同时设置。本专利技术的转向控制机构是一棘轮机构、它由转动部件棘轮和静止部件单向嵌入齿组成，差动轮系的输入输出端5和输入输出端6上各设置一个棘轮机构，该机构的转动部分棘轮连接并随设置端转动，静止部件单向嵌入齿按装在固定的机体上，当棘轮随连接端顺嵌入齿方向转动时，嵌入齿与棘轮脱离，当棘轮随连接端逆嵌入齿方向转动时，嵌入齿齿入棘轮使棘轮及连接端不能转动。该机构使设置端或为单向转动端。当根据差动轮导的原理选择设置端的转速范围及转向时，选择在该端设置或不设置该机构。本专利技术的螺旋传动机构是申请号为96115893X中所称“一种螺旋传动方式及装置”的机构。是由主动轮，螺旋轴环，从动轮、机架等构件组成是从动轮上作用的扭矩不能使螺旋轴环转动的单向传动机构。本专利技术中因两个差动轮系各有两个端分别与动力及载荷直接或间接连接，为使动力顺利输入到两轮系，在输入输出端2、输入输出端5之间设置离合机构。当动力由动力输入轴输入装置后，由输入输出端4、5、6组成的差动轮系把输入输出端4的动力转速和输入输出端5的载荷转速合成转化，从输入输出端6输出经变速机构变速后由螺旋传动机构把该转速变成控制转速输入到输入输出端3，控制输入输出端3的转速。因螺旋传动机构具有转速传送方向的单方向传送作用，使变速机构能稳定的进行转速变速，使调速机构中由输入输出端4、5、6组成的差动轮系不受动力与载荷的扭矩影响、只把动力、载荷的转速对比合成转化。因向输入输出端3输入的转速是由输入输出端4、5、6组成的差动轮系把动力及“载荷”的转速转化后输入该端再经由输入输出端1、2、3组成的差动轮系合成转化输出给“载荷”。因此向输入输出端3传送的调速是一个从载荷到输入输出端3，从输入输出端3经另一传动路线反还载荷的单方向循环的转速循环，该循环使定值速差成为连续转速增减。所以当在该转速循环中设置变速机构时，可使循环的转速不变或以一定的加速度值加速。而定值加速度是因循环中转速的增减值，可以因有级变速机构的定比传动或无级变速机构的定比传动，固定在某个值上而实现。上述的传动应满足，当输入输出端2、5之间设置的离合机构分离时，变速机构应有某个传动比、使载荷速等于转化速、即使上述的离合机构的输入端、输出端的转速相等。我们称本专利技术这个传动中使动力与载荷的传动比保持不变的传动比状态为平衡速状态。为保证此状态和从传动、控制转动方向须要、变速机构、螺旋传动机构在设置时应是从转速源至被调速端之间选取的转速传送某个截面上所有转速传送路线的连接。本专利技术依照无级变速方式，根据机械传动机构的特点进行组合，如当加入的变速机构设置在转速源(即向输入输出端4、5输出转速的动力源及载荷)上时，首选齿轮变速机构，因该结构形式下保证准确传动是保证装置转动和稳定传动所必要的。当加入的变速机构设置在两个差动轮系之间时，应才用摩擦传动变速机构或类似功能机构，才用这种机构的原理是利用摩擦传动的特点，即使输入输出端3、6两个端同步增速或减速，又使输入输出端3连续向输入输出端6传送转速。当螺旋传动机构设置在转速源上时，变速机构不能设置在两个差动轮系之间。因两个差动轮系有两个端互连、且两个第三端转速、扭矩又互传递和制约，所以此形式下两个差动轮系第三端之间的传动比应始终一致等。因螺旋传动机构的自锁及传动方式的特点，使螺旋传动机构的输入转矩恒为纯转动转矩，所以当该机构设置在差动轮系的输入输出端6时，该转矩在由输入输出端4、5、6组成的差动轮系中，使与载荷连接端的输入输出端5上发生的转矩方向与由输入输出端1、2、3组成的差动轮系向载荷输出的转矩方向相同。本专利技术的无级变速装置通过差动轮系与变速机构的串接通过螺旋传动机构传动方向的控制实现定加速度的无级变速，由于该装置才用“螺旋传动装置”所以本无级变速装置的输出速完全实现了从零速至最高速的全过程的无级变速。由于本专利技术的输入输出端5、6两端设置单向控制机构限制其转速范围，所以本无级变速装置的输出速的控制更符合人为自由控制的要求。本专利技术输出速的加速度值可任意选择调节，可以已某个加速度值连续平稳的正加速和负加速，可任意中断加速和继续加速状态，且不管正负加速只须做开始和结束的操作，且能利用动力源的速差实施增减速，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无级变速方式，是给两个输入输出端分别与动力及载荷连接的第一个差动轮系的第三输入输出端输入调速，本专利技术的特征是，由上述第一个差动轮系和利用机械传动机构的特点，把第二个差动轮系、变速机构、螺旋传动机构以某种的方式次序连接组合的调速机构组成。调速机构把动力、载荷转速合成一个转速传向上述第一个差动轮系的第三输入输出端而实现无级变速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：栾益民，
申请(专利权)人：栾益民，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]