[实用新型]径向滚柱螺旋的变速传动

说明书

技术领域

一种径向滚柱螺旋的变速传动，具有径向螺旋线牙槽的牙盘与有径向滑移槽的转盘相套合而转动，滑块安装在转盘滑槽里并由滚柱伸进牙盘的径向螺旋线牙槽中滚动连接。当牙盘与转盘发生相对转动时，牙盘上的螺旋线牙槽升角迫使滚柱和滑块在转盘的滑槽里上下位移。由于一组行星轮以轴孔动配于小心轴上，小心轴端部联接于滑块孔中而随着作径向位移，从而实现变速传动。

输入花键轴上联动着多对主动轮，并有碟簧组合相互压紧着，使每对主动轮夹紧了各单列的几只行星轮。在圆周外围也有一对外压圈受碟簧弹力而夹紧在这几只行星轮的径向外侧半径上，构成单列行星传动。同样，相同尺寸及结构的单列组件联动在输入轴上分担了载荷又并联为多列行星传动，然后汇合成多行星轮多点传力实现大功率变速传动。

径向滚柱螺旋副在转动中自传操控各个行星轮的同步、等量、一致性径向位移，达到无级变速传动，调速轻松省力，运转稳定可靠。

背景技术

无级变速运动应用广泛但仍有多项技术性能需要突破，尤其是机床和汽车的减变速要求有大功率、高效率、高转速和稳定可靠性，当这些难题解决了就会获得巨大的效益：

(1)汽车变速以“无级”其匹配性最佳，动力经济性显著提高，换挡无冲击，行驶更舒畅。

(2)数控机床采用机械类无级变速传动，装机容量比变频器调速可降低1/3～1/2，节能效果明显。

但是当前机械类变速器其缺陷是：

(1)功率小，由于摩擦传动副的承载力受限于机件的接触应力许用强度和热功率载荷，并与行星轮的数目多少相关。

(2)效率低，摩擦传动依靠压紧力形成摩擦力，通常产品其加压特性与转矩对压紧力所需成矛盾，发热温升高，磨损快，效率低，寿命短。

(3)高转速受到限制，由于行星轮作圆周运行产生的离心力与转速成正比，并且离心力对碟簧的压紧力形成附加作用，高转速时因双重加压，阻力矩过高，效率降低。

(4)输出转速波动较大，影响切削加工及精度。

上述缺陷已成历史性难题，只有结构创新才能克服，为此本发明提供一种径向滚柱螺旋及其变速传动，解决了集大功率、高效率、高转速、低温升、低滑差率、高寿命，以及提高功率体积比的首创结构。将机械类无级变速传动取代其他传动产品获得更大的效益和技术性能的突破。

发明内容

一种具有径向滚柱螺旋的变速传动，在具有径向螺旋线牙槽的牙盘(15)和具有径向滑移槽的转盘(3)结合成为输出机构。牙盘上制成的径向螺旋线牙槽与滚柱作相对转动时产生了径向位移。因为滚柱与滑块联接，滑块又联接着小心轴和行星轮，这些联接件在转盘的径向滑移槽里作上下位移，将众多行星轮的圆周分布圆半径逐渐增减变动，输出转速升降成为无级传动。

滑块有内孔与滚柱的内端联接，而滚柱的外端伸进牙盘上的径向螺旋线牙槽中，并且滑块又安装于转盘的径向滑移槽里。由于牙盘上制成径向螺旋线牙槽的升角较小，于滑块上所联接的滚柱作位移时轻松省力。能够将多件行星轮随同小心轴及滑块作径向移动，实现多点 传力汇成大功率无级变速传动。克服了通常产品由轴向强力挤压行星轮才能产生径向移动的缺陷，降低发热温升，增长使用寿命。

牙盘平面上制成径向螺旋线牙槽，并与具有径向滑槽的转盘套合传动，滑块上滚柱外端进入牙盘的径向螺旋线牙槽中并且在转盘上的径向滑移槽里移动和转动，构成输出机构。上述的滑块与联接的小心轴和行星轮作圆周转动同时作径向上下移动时逐渐增减了工作半径后，达到输出转速和转矩变动，实现了无级变速传动。

当牙盘与转盘相对转动时，上述的螺旋传动副使滑块及其联接的小心轴和行星轮作转动的同时产生上下升降而调速。

牙盘与转盘配合联接，同速或者相对转速输出转矩，牙盘上固连二个齿轮(齿数一多一少)，而转盘上固连一个齿轮(齿数居中)，这三个齿轮啮合着传动轴上对应的三个齿轮，其中牙盘固连的二个齿轮对应的传动轴上齿轮为动配合，并有离合器齿槽与中间离合器结合或者脱离，结合时将转盘转速通过差动齿轮传动比大小不同而使牙盘的转速较快或者较慢于转盘，这时径向螺旋传动副将滑块在转盘滑移槽里上升或者下降，输出转速和转矩随即变动调整，离合器脱离后，输出转速维持不变。

小心轴上配合着多件行星轮，小心轴二端部联接在滑块的轴承中，并且左右各机件由相同尺寸及离合器齿槽方位对称一致，并由一条离合器拨杆同步操纵左右二端各传动机构，使左右滑块将小心轴作同步、等量、平行上升下降，各行星轮的中心同在一个圆周分布圆上运行，输出转速稳定，有利于机床的切削加工，精度得到提高。