專利名稱：無交換齒輪式變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種不需交換齒輪的有級變速機(jī)械傳動裝置。
現(xiàn)有的有級變速機(jī)械傳動裝置，分為定軸式和動軸式兩大類。定軸式通過杠桿、撥叉移動交換齒輪進(jìn)行變速；而動軸式(即周轉(zhuǎn)輪系)則要同時(shí)操縱離合器和制動器實(shí)現(xiàn)變速。定軸式不能在快速動轉(zhuǎn)中變速，動軸式則可。但它們的結(jié)構(gòu)都不甚緊湊，特別是動軸式機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高。
本實(shí)用新型是按周轉(zhuǎn)輪系的結(jié)構(gòu)，以定軸輪系的傳動方式，通過楔塊式離合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多種速比的運(yùn)轉(zhuǎn)中變速裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的根據(jù)機(jī)械工程手冊第6卷第31篇傳動總論，一組NGW型行星輪系的特性方程式為n1＋an2－(1＋a)n3＝0 (1)
式中n1－太陽輪轉(zhuǎn)速，n2－內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)速，n3－行星輪架轉(zhuǎn)速，a－行星機(jī)構(gòu)參數(shù)，a＝Z2／Z1，Z1－太陽輪齒數(shù)，Z2－內(nèi)齒輪齒數(shù)。
當(dāng)行星輪架固定，即n3＝0，則速比i1＝n1／n2＝－a＝－Z2／Z1(2)當(dāng)行星輪架與內(nèi)齒輪相對固定，同步運(yùn)轉(zhuǎn)，即n3＝n2，則速比i2＝n1／n2＝n3／n2＝1 (3)因此，每一組NGW型輪系都可實(shí)現(xiàn)兩種速比，n組NGW型輪系組合，則可實(shí)現(xiàn)2n種速比。
本實(shí)用新型以三組NGW組合為例，組合結(jié)構(gòu)見


圖1，變速箱輸入軸上裝太陽輪1，通過空套在行星輪架軸2上的行星齒輪3與內(nèi)齒輪4相嚙合，內(nèi)齒輪4上裝有下一組NGW的太陽輪。每一組NGW型輪系實(shí)現(xiàn)兩種速比靠聯(lián)動式楔塊離合機(jī)構(gòu)(圖2)。此機(jī)構(gòu)由相互剛性聯(lián)結(jié)的兩個(gè)左右對稱的楔塊8組成，楔角為4°，略小于楔塊對內(nèi)齒輪環(huán)4的摩擦角5.71°。聯(lián)動楔塊鉸接在圖2所示的行星輪架2輪緣的半園槽內(nèi)。左向楔塊司行星輪架2與變速箱殼體9之間的制動，右向楔塊司行星輪架2與內(nèi)齒輪環(huán)4之間的制動。
變速箱操縱機(jī)構(gòu)由
圖1所示的凸輪5，挺桿6和撥輪7組成。撥輪7空套在行星輪架2上，園柱配合面上銑出弧形槽，內(nèi)裝壓簧10，使行星輪架2能與撥輪7同步運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪5的高點(diǎn)作用于挺桿6壓向撥輪7時(shí)，撥輪7可克服壓簧10的彈力而相對行星輪架2滯后一個(gè)角度，從而撞擊楔塊8，使楔塊8克服圖2所示的簧片11的彈力，左向楔塊項(xiàng)向變速箱殼體9進(jìn)行制動，同時(shí)由于左右楔塊8的聯(lián)動作用，右向楔塊與內(nèi)齒輪環(huán)4脫開，從而實(shí)現(xiàn)n3＝0，得到速比i1＝－Z2／Z1，當(dāng)凸輪5的低點(diǎn)對挺桿6，挺桿6脫離撥輪7，撥輪7在壓簧10的作用下回位，而與變速箱殼體9楔合的左向楔塊在彈簧片11的作用下脫開(簧片11與左向楔塊對殼體9的壓力組成的合力超出了錐角為5.71°的磨擦錐，即合力大于磨擦力)。而當(dāng)此楔塊脫開，則與其聯(lián)動的右向楔則與內(nèi)齒輪環(huán)4楔合。因?yàn)閮?nèi)齒輪環(huán)4與行星輪架轉(zhuǎn)動方向相同，但其轉(zhuǎn)速則恒大于，因此能實(shí)現(xiàn)彼離此合，這樣就實(shí)現(xiàn)了i＝1。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)轉(zhuǎn)中的變速，不外乎三種情況第一種情況即上述的減速狀態(tài)變?yōu)橥綘顟B(tài)，是由于撥輪回位后在簧片11作用下實(shí)現(xiàn)左右楔合的切換。第二種情況是由于前組變速導(dǎo)致本組的轉(zhuǎn)動方向的改變。這可由互為對稱的楔12(圖2)來實(shí)現(xiàn)切換。行星架轉(zhuǎn)向變了，楔8的左向楔處于松脫狀態(tài)，而楔12的右向楔則處于楔緊狀態(tài)。反之亦然。第三種情況是減速狀態(tài)變?yōu)橥綘顟B(tài)，但由于前組變速導(dǎo)致本組轉(zhuǎn)動方向的改變，此情況由于撥輪7回位，則行星輪架2與內(nèi)齒輪4的楔合視內(nèi)齒輪4的轉(zhuǎn)向而定。不論朝那個(gè)方向轉(zhuǎn)動，都有與之相對稱的楔在起作用。本型采用相互對稱的聯(lián)動楔共6組，因此有三組楔起作用，而另三組楔則順向打滑，由于簧片11的作用，楔頂與內(nèi)齒輪環(huán)4有摩擦，因此變速箱內(nèi)的油液潤滑是不可少的。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，較定軸式變速箱能在快速運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，速比相同情況下軸數(shù)減少，不需杠桿、撥叉、交換齒輪和同步器；較動軸式變速箱結(jié)構(gòu)簡單，由于沒有動軸，制造精度可低些，控制元件也少些。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，作者提供三組NGW輪系組成的無交換齒輪式八檔變速箱圖紙，適用于4千瓦、1450轉(zhuǎn)／分的電動機(jī)驅(qū)動。八擋速比為－24.98、10.50、8.50、7.00、－3.57、－2.94、－2.38和1。直齒園柱輪模數(shù)為2毫米，內(nèi)齒輪齒數(shù)均為100，三組的太陽輪齒數(shù)分別為42、34和28。
權(quán)利要求1.一種齒輪式變速箱，其特征由幾組NGW輪系組成，前一NGW輪系的內(nèi)齒輪4與后一NGW輪系的太陽輪1聯(lián)結(jié)，每組NGW輪系通過聯(lián)動式楔塊離合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩種速比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是由三組均布、左右兩兩對稱且剛性聯(lián)結(jié)的楔塊組成的楔塊離合機(jī)構(gòu)，鉸接在行星輪架2的輪緣的半園槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置，其特征是聯(lián)動楔塊的左向楔塊司行星輪架2與變速箱殼體9之間的制動，右向楔塊司行星輪架2與內(nèi)齒輪環(huán)4之間的制動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征是右向楔塊靠彈簧片11的壓力使行星輪2與內(nèi)齒輪環(huán)4處于常制動狀態(tài)，由凸輪5、挺桿6和撥輪7組成的操縱機(jī)構(gòu)控制左向楔塊與變速箱殼體的制動，同時(shí)脫開右向楔塊對內(nèi)齒輪環(huán)4的制動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的裝置，楔塊的楔角為4°，略小于楔塊對內(nèi)齒輪環(huán)4的摩擦角5.71°。
專利摘要無交換齒輪式變速箱，外形與電動機(jī)相似，輸入軸與輸出軸共線，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由太陽輪、行星輪和內(nèi)齒輪組成。利用楔塊式離合機(jī)構(gòu)，當(dāng)其使行星軸固定，則得一速比；而當(dāng)其使行星輪軸與內(nèi)齒輪相對固定，則得速比為1。n組這樣的輪系組合，可得速比文檔編號F16H1/28GK2082338SQ8921522
公開日1991年8月7日 申請日期1989年8月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月17日
發(fā)明者歐陽瑤 申請人:歐陽瑤