一种无级变速装置,包括轴心平行、锥面朝向相反的输入锥轮和输出锥轮,以及连接它们的中间传动体,其特征在于输出锥轮和输出锥轮上有沿母线方向的滑槽,或凸起的滑轨来引导纵滑块在母线方向的移动,由此来改变工作轮的半径;纵滑块上装载的活动齿可以在垂直于输入轴轴线的平面上横向移动,由此来即时调整活动齿的齿距,以便在不同的半径位置和中间传动体正确啮合;中间传动体带有传动齿、滚子或滑块等刚性传动单元,与纵滑块保持相对位置不变,可以随着纵滑块的纵向移动在连续变换的工作直径上,在主动活动齿和从动活动齿之间啮合传动,由此实现齿传动无级变速。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术提供一种与工业机械、交通工具领域相关的无级变速装置。
技术介绍
无级变速的机构种类繁多,锥轮摩擦传动是最常用的结构形式,其中,“长锥移带式”装置采用一条传动带和两个轴线平行、锥面朝向相反的锥轮实现了无级变速传动,具有结构简单、恒功率、对称变速等明显优势,但因为传动带不能扭曲太大,所以只能采用锥度很平缓的长锥,装置尺寸和重量都比较大,使用场合受到限制,此外,摩擦传动组件易磨损, 夹紧力不但需要消耗能量,也使轴和轴承承受的力太大,传动效率也不如刚性传动高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种无级变速装置,克服“长锥移带式”无级变速装置尺寸和重量大、摩擦组件磨损快,以及打滑、效率低等问题。本技术包括输入锥轮(3)、 输出锥轮(6 )和中间传动体(I),输入锥轮(3 )和输出锥轮(6 )上有沿母线方向的滑槽(11) 或凸起的滑轨来引导纵滑块(5)在母线方向的移动;纵滑块(5)上装载的活动齿(4)可以在垂直于输入轴(8)轴线的平面上横向移动;主动活动齿和从动活动齿通过与中间传动体(I)啮合进行传动。本技术的中间传动体(I)是采用滚子或滑块作为传动单元的多米诺传动轨道,或者是齿环、齿轮、齿带、齿链等带有传动齿的构件。本技术包含用来即时调整活动齿(4)齿距的尖角、圆弧或磁力装置。本技术包含逆止滑块(16)和复位滑块(17),逆止滑块(16)在受到它两边的接触面挤压时产生摩擦自锁,而复位滑块(17)在受到它两边的接触面挤压时不产生摩擦自锁。本技术的同一锥轮上活动齿的数量,以及在传动过程中,同一锥轮上同时处于啮合区域的活动齿的数量,不限于I个。本技术的复位滑块(17)通过杠杆或滑轮拉索系统和逆止滑块(16)连接而产生互动,其复位力直接来源于离心力、磁力、或弹簧弹力,或者来源于逆止滑块(16)的间接带云力。本技术在实施变速时,纵滑块(5)和中间传动体(I)同步移动而锥轮不动,或者纵滑块(5)和中间传动体(I)的轴向位置不变而锥轮在轴向移动,涉及的往返移动采用排珠传动装置,或者丝杠、拉索、推拉杆、液压、空压等传动方式实现。本技术的纵滑块(5)和中间传动体(I)保持同步移动的方法是由主动移动一方通过引导斜面(12)带动另一方跟随移动,或者双方独立移动,保持同时同速。本技术通过离合器(21)与输出锥轮(6)和行星齿轮内圈(24)的接合、分离, 在不停机的情况下实现前进挡、空挡和倒挡之间切换。本技术可以通过与相应功能零部件组合,实现人工控制、电脑智能控制或者两者结合控制,可应用于工农业机械、交通工具等领域。与“长锥移带式”无级变速装置相比较,本技术采用带有传动齿的中间传动体代替了摩擦传动带,因为不用考虑传动带的变形问题,所以锥度可以更大,从而减小锥体长度和重量,采用齿传动代替摩擦传动,有利于提高传动效率和减轻传动部件发热问题,也避免了打滑现象,因不需要额外施加夹紧力,避免了轴和轴承受力太大,也节省能源。附图说明图图图图图图图图图图图I是变速传动部分主视2是变速传动部分俯视3带有导向尖角的各种齿形;4是滑块主视5是主动齿第一种哨合情形 6是主动齿第二种哨合情形 7是从动齿第一种哨合情形 8是从动齿第二种哨合情形 9是齿尖引导斜面;10是轨道引导斜面;11是在前进挡、后退挡和空挡之间切换的原理图。具体实施方式参照图I、图2,输入轴8与输出轴9平行放置;输入轴8与输入锥轮3固定连接, 而输出轴9与输出锥轮6转动连接;输入锥轮3和输出锥轮6锥面朝向相反;输入锥轮3和输出锥轮6上分布若干条沿母线方向的滑槽11,纵滑块5可以顺着滑槽11滑动,由此改变工作轮半径;纵滑块5和活动齿4可以在周向相对移动,由此调节齿距;中间传动体I是一个线条圆滑的封闭循环轨道,里边布满可以在轨道里滚动或滑动的传动单元2,它们的间隙可以与活动齿4啮合;在啮合状态下,主动的活动齿把动力顺着传动单元2的队列传递给被动的活动齿。图I所示的一个实施例中,中间传动体I是多米诺传动轨道,其里边的传动单元2 是圆柱滚子,也可以采用滚珠、阶梯圆柱滚子、滑块等来代替;多米诺传动轨道可以是长圆、 椭圆、正圆、或者其它由圆弧组成的形状;多米诺传动轨道也可以采用齿环、齿轮、齿带、齿链等带有传动齿的传动构件代替;滑槽11可以用具有相同引导功能的凸起滑轨结构代替。 因为活动齿4不是总处于与传动单元2正确啮合的位置,所以在啮合的时候需要调整齿距。活动齿4的齿尖采用尖角形状,而传动单元2的啮合接触部位采用圆弧形状,以便于双方相互挤压时不能处于稳定状态而相对滑动进入正确的啮合位置。图3 所示的是各种具有尖角形状的齿形,其中A是对称的直线尖角,B是对称的弧线尖角,C是不对称弧线尖角、D是不对称弧线和直线尖角,与之啮合的对方应该采用尖角或者圆弧形状。 双方啮合部位的形状也可以采用相反的组合,即活动齿4的齿尖是圆弧,而传动单元2的啮合接触部位是尖角。调整啮合位置的过程也可以在中间传动体I上安装磁力装置来引导活动齿4进入正确的啮合位置。如图4所示,活动齿4受到的载荷F来自右边,把其在左边的极限位置作为初始位置,每一次啮合调整都从初始位置开始,进入正确啮合位置后再进行传动,离开啮合区域后自动恢复到初始位置等待下一轮调整。实现这一调整过程的结构原理是——逆止滑块16与复位滑块17分别与活动齿4的左侧和右侧接触,它们通过杠杆18连接,杠杆的支点19设置在纵滑块5或者活动齿4上,逆止滑块16和复位滑块17可以在杠杆18上滑动;逆止滑块16与它左右两侧的接触面的静摩擦系数大于这两个接触面的夹角的正切值,当逆止滑块16受到这两个接触面的挤压时产生摩擦自锁;与逆止滑块16的情况相反,复位滑块17 与它左右两侧的接触面的静摩擦系数小于这两个接触面的夹角的正切值,当复位滑块17 受到这两个接触面的挤压时不产生摩擦自锁;支点19的位置、逆止滑块16与复位滑块17 重量的配置满足当锥轮旋转时,在离心力作用下,复位滑块17的力矩比逆止滑块16的力矩大,这个杠杆系统有绕支点19逆时针旋转的趋势。以上的结构导致的结果是,当活动齿4 进入啮合区域,如果遇到在传动单元2的挤压下离开初始位置这一情形(传动齿4进入啮合区域时遇到的不同情形在下一段参照图5进行说明),会克服复位滑块17的离心力并把它向下推动,带动杠杆18把逆止滑块16沿着左边的接触面向上向右推动,逆止滑块16向上移动的过程中与活动齿4保持接触;活动齿4到达正确啮合位置后开始承受载荷,在力F的作用下会有向初始位置移动的趋势,但因逆止滑块16产生自锁而使移动受阻,并且因为活动齿4对逆止滑块16的压力很大,逆止滑块16和复位滑块17的离心力矩之差不足以把逆止滑块16往下推动来给活动齿4让出空间;当传动齿4离开啮合区而载荷消失,其对逆止滑块16的巨大压力也随之消失,复位滑块17在离心力的作用下往上移,逆止滑块16在杠杆作用下会向下移动让出上面的空间,而与此同时,活动齿4也被复位滑块17顺利推向初始位置。参照图4,以锥轮转动的方向作为参照,输入锥轮上的各部件的位置关系是复位滑块17在前,逆止滑块16和活动齿4的初始位置在后,而输出锥轮上的位置关系正好与此相反。传动齿4开始进入啮合区域但不在正确啮合位置时,如果前一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:周承岗,
申请(专利权)人:周承岗,
类型:实用新型
国别省市:
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