專利名稱：齒輪傳動(dòng)式無(wú)級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是對(duì)汽車行業(yè)、起重運(yùn)輸行業(yè)、機(jī)床行業(yè)中的變速傳力系統(tǒng)的改進(jìn)，確切地說(shuō)是對(duì)原機(jī)械的齒輪式有級(jí)變速裝置的一種改進(jìn)。
在目前的汽車、起重運(yùn)輸及機(jī)床行業(yè)中，其變速傳力系統(tǒng)使用的常是齒輪式變速裝置。這種裝置往往有如下缺點(diǎn)1、不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速；2、變速程序復(fù)雜；3、變速過(guò)程中稍有疏忽便使齒輪損壞。故變速傳力裝置最好使用無(wú)級(jí)變速裝置。但因?yàn)槟壳澳軐?shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的種類有液力傳動(dòng)式無(wú)級(jí)變速、摩擦式無(wú)級(jí)變速、直流電無(wú)級(jí)變速等，這些變速方法往往都不能直接應(yīng)用于上述行業(yè)，故只能在齒輪式傳動(dòng)變速裝置上找辦法。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，為用戶提供一種球形齒輪傳動(dòng)式無(wú)級(jí)變速裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本裝置是由差動(dòng)輪系、球形齒輪調(diào)速輪系和行星周轉(zhuǎn)輪系組成，其技術(shù)要點(diǎn)是差動(dòng)輪系、球形齒輪調(diào)速輪系、行星齒輪周轉(zhuǎn)輪系順次串接；在球形齒輪調(diào)速輪系中，分速輪上制有圓環(huán)形腔體，并且內(nèi)裝金屬砂粒，其外側(cè)制有環(huán)形滑道，并與圓環(huán)形腔體相通；滑片直接插滿在環(huán)形滑道上，并且在外力的作用下能相對(duì)滑動(dòng)；球形齒輪與調(diào)速手柄之間是軸承鉸接，與旋轉(zhuǎn)后的分速輪中的滑片是嚙合連接；調(diào)速手柄與機(jī)架間是鉸接。
在安裝球形齒輪調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，球形齒輪與兩個(gè)分速輪應(yīng)滿足的幾何條件是兩個(gè)分速輪與球形齒輪嚙合點(diǎn)的切線的交點(diǎn)，應(yīng)與兩個(gè)分速輪中心連線和調(diào)速手柄在垂直分速輪連線位置時(shí)的中心線的交點(diǎn)重合。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)后，在行車過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、零轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)過(guò)程的無(wú)級(jí)變速問(wèn)題，進(jìn)而簡(jiǎn)化了司機(jī)操作程序，在變速過(guò)程中不用踩離合器便可實(shí)現(xiàn)變速。另外，由于節(jié)省了掛擋過(guò)程，故避免了齒輪與齒輪間的沖擊，即避免了經(jīng)常發(fā)生的齒輪損壞現(xiàn)象，提高了變速箱的壽命。本實(shí)用新型如能廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床及起重運(yùn)輸行業(yè)，將可為社會(huì)創(chuàng)造出較大的效益。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖3是本實(shí)用新型調(diào)速系統(tǒng)中球形齒輪與分速輪的相對(duì)位置圖。圖中，1－輸入軸、2－齒輪、3－齒輪、4－外環(huán)、5－撥爪離合器、6－行星傘齒輪、7－傘齒輪、8－傘齒輪、9－換向傘齒輪、10－換向傘齒輪、11－換向傘齒輪、12－中心軸、13－滑片、14－半球形調(diào)速齒輪、15－分速輪、16－分速輪、17－太陽(yáng)齒輪、18－行星齒輪、19－中心齒輪、20－行星齒輪軸盤、21－輸出軸、22－調(diào)速手柄、23－金屬砂粒、24－球心。
如圖2所示，齒輪6、7、8、9組成該實(shí)用新型的差動(dòng)輪系；齒輪10、11，分速輪15、16，滑片13，球齒輪14組成該實(shí)用新型的調(diào)速輪系；齒輪17、18、19及齒輪盤20組成該新型的行星周轉(zhuǎn)輪系。其工作原理如下發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)輸入軸1直接帶動(dòng)齒輪2、3及外環(huán)4旋轉(zhuǎn)，將撥爪離合器5銜接于差動(dòng)輪系，當(dāng)該系不受外力的條件下，行星傘齒輪6接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力之后將與傘齒輪7、8嚙合在一起做整體同步旋轉(zhuǎn)，即n6＝n7＝n8。當(dāng)差動(dòng)輪系接受外力，即分速輪15、16受到半球體調(diào)速齒輪14的不等線速度的限制時(shí)，行星傘齒輪6就開(kāi)始自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使傘齒輪7和8不能同步旋轉(zhuǎn)，即把速度分解成n7≠n8的兩種速度。其中一種速度是由傘齒輪7通過(guò)中心軸12傳遞給行星輪系的中心齒輪19，另一種速度則由傘齒輪8通過(guò)換向齒輪9、10、11傳遞給行星輪系的17。這兩種轉(zhuǎn)動(dòng)速度最終由行星齒輪18合成為一種速度，由行星齒輪軸盤20和輸出軸21輸出。
如圖3所示無(wú)級(jí)調(diào)速的工作原理如下由于分速輪15、16旋轉(zhuǎn)，其離心力使分速輪中的金屬砂粒向外緣運(yùn)動(dòng)，其離心力的橫向分力將推動(dòng)滑片向球形齒輪方向運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果是滑片與球形齒輪嚙合并隨分速輪共同轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)R1＝R2時(shí)，兩分速輪的轉(zhuǎn)速相等，當(dāng)拔動(dòng)調(diào)速手柄22時(shí)，如果R2≠R1則兩個(gè)分速輪的速度也不相等，其規(guī)律的變化將隨著調(diào)速桿的不同位置而變化，由于齒輪14是球形的，其齒寬由大變小是均勻的，速分速輪16形成的轉(zhuǎn)數(shù)變化也是均勻的，進(jìn)而使最后在行星齒輪系中合成的速度變化也是均勻的。因此實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速的愿望。
實(shí)施例按下列要求配備零件1、輸入軸φ＝30mm，L＝170mm，材料45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；2、齒輪m＝3，φ＝90mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；3、齒輪m＝3，φ＝60mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；4、外環(huán)φ＝210mm，厚8mm，材質(zhì)45號(hào)鋼；5、抓爪離合器材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；6、行星傘齒輪m＝3，φ＝60mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；7、傘齒輪m＝3，φ＝120mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；8、傘齒輪同7；9、換向傘齒輪m＝3，φ＝138mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；10、換向傘齒輪m＝3，φ＝96mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；11、換向傘齒輪同9；12、中心軸φ＝30mm，L＝340mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；13、滑片若干個(gè)長(zhǎng)＝25mm，寬＝21mm，厚＝1.5mm，材質(zhì)40鉻；
14、半球形調(diào)速齒輪R＝50mm，材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；15、分速輪φ＝140mm，材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；16、分速輪φ＝140mm，材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；17、太陽(yáng)齒輪m＝3，φ＝198mm，材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；18、行星齒輪m＝3，φ＝54mm，材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；19、中心齒輪m＝3，φ＝90mm，材質(zhì)45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；20、行星齒輪軸盤L＝144mm，材質(zhì)45號(hào)鋼；21、輸出軸φ＝40mm，L＝170mm，45號(hào)鋼經(jīng)熱處理；22、調(diào)速桿φ＝25mm，L＝230mm，A3鋼；23、金屬砂粒φ＝3mm，銅砂若干粒。以上各零部件配齊后，按
圖1結(jié)構(gòu)同時(shí)參照?qǐng)D2幾何要求裝配即可。
權(quán)利要求1.一種齒輪傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速裝置，它是由差動(dòng)輪系、球形齒輪調(diào)速輪系和行星周轉(zhuǎn)輪系組成，其特征在于差動(dòng)輪系、球形齒輪調(diào)速輪系、行星齒輪周轉(zhuǎn)輪系順次串接；在球形齒輪調(diào)速輪系中，分速輪上制有圓環(huán)形腔體，并且內(nèi)裝金屬砂粒，其外側(cè)制有環(huán)形滑道，并與圓環(huán)形腔體相通；滑片直接插滿在環(huán)形滑道上，并且在外力的作用下能相對(duì)滑動(dòng)；球形齒輪與調(diào)速手柄之間是鉸接，與旋轉(zhuǎn)后分速輪中的滑片是嚙合連接；調(diào)速手柄與機(jī)架間是鉸接。
2.權(quán)利要求1所述的球形齒輪傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，其特征在于球形齒輪與兩個(gè)分速輪之間應(yīng)滿足的幾何條件是兩個(gè)分速輪與球形齒輪嚙合點(diǎn)的切線的交點(diǎn)，應(yīng)與兩個(gè)分速輪中心連線和調(diào)速手柄在垂直分速輪連線位置時(shí)的中心線的交點(diǎn)重合。
專利摘要本實(shí)用新型是對(duì)汽車、起重運(yùn)輸、機(jī)床等行業(yè)中的變速傳力系統(tǒng)的改進(jìn)。確切地說(shuō)利用球形齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速的可能。本實(shí)用新型是差動(dòng)輪系、球形齒輪調(diào)速輪系、行星齒輪調(diào)速輪系順次串接而成，其球形齒輪與分速輪之間的連接是依嵌放在分速輪中的滑片嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)后，與原有級(jí)變速技術(shù)相比，具有操作方便，不易損壞，成本低廉、延長(zhǎng)機(jī)械壽命等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H3/44GK2170412SQ9322807
公開(kāi)日1994年6月29日 申請(qǐng)日期1993年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月3日
發(fā)明者全奇奉, 全永根 申請(qǐng)人:全奇奉, 李永默