[实用新型]刚性无级变速机构

说明书

本实用新型属于一种传动装置。

迄今为止，机械传动系统中的变速机构，一般分为定速比和无级变速比两种。采用单机传动的定速比机构，如行星齿轮机构、谐波机构、涡轮机构、定轴齿轮机构等，其传动速度比由于体积和效率的限制，速比不会无限增大。无级变速机构，无论是机械的、电动的还是液压的大都是一种挠性传动，其传动速比往往随转速减慢，扭矩的增加准确率下降，直接影响机械性能。

本实用新型的目的就是设计一种在无级改变传动比时，其选定传动比不受扭矩变化的影响，同时可产生很大速比的刚性无级变速机构。

本实用新型是由摆杆轴、星轮、超越齿轮、随动滑块、凸轮、摆杆、内齿轮、弹簧、凸轮轴、滚柱、键等组成。利用各部分的机械传动，使内齿轮作匀速圆周运动，以此作为输出转速。

下面结合附图对本实用新型的结构特点作进一步的描述：

图1是本实用新型的横截面图

图2是本实用新型的纵截面图

图3是本实用新型的凸轮的主视图

图4是本实用新型凸轮的剖面图

其中：（1）摆杆轴    （2）星轮    （3）超越齿轮    （4）随动滑块

（5）凸轮    （6）摆杆    （7）内齿轮    （8）弹簧    （9）凸

轮轴    （10）滚柱    （11）键

本实用新型的实施方法是：星轮（2）与摆杆（6）固连，通过摆杆轴（1）固定在机壳上，超越齿轮（3）通过滚柱（10）与星轮（2）的楔槽楔入，其中超越齿轮（3）相当于超越离合器中的外套，呈齿轮状。内齿轮（7）与超越齿轮（3）啮合，摆杆（6）的下端有一半圆形或球形的槽，随动滑块（4）呈半圆形或可滚动形，将此有间隙的镶入该槽内，其下部与凸轮（5）接触，可随着凸轮转动作定心摆动。弹簧（8）一端固连机壳，另一端固连摆杆（6）起到使摆杆始终保持与凸轮（5）接触的作用。如图3、图4所示，凸轮（5）的L₀段为配重段，是平衡凸轮偏心所产生的离心力，使机构运转平稳。L段为凸轮段，其基圆半径相等，以其基圆半径为零位，半径随转角逐渐增至某一值又逐渐减小回到零位，同时该半径的增值又沿轴向逐渐增大即圆周曲线的升角逐渐增大，从而形成凸轮的圆周曲面。凸轮（5）靠键（11）的作用，使凸轮随凸轮轴（9）转动，也可沿轴向移动。

结合附图对本实用新型的原理加以说明：原动力通过输入轴即凸轮轴（9）带动凸轮转动，与之接触的随动滑块（4）随着作定心摆动，使摆杆（6）随凸轮作匀速的摆动，在摆杆（6）的带动下，星轮（2）在摆杆轴（1）上作定轴往复转动，当一摆杆的摆动达到最大摆动幅度时，在弹簧（8）的作用下使摆杆（6）恢复起始位，保持摆杆（6）始终与凸轮（5）接触，随着凸轮（5）的不断转动，每一摆杆依次作往复摆动，在摆杆（6）的作用下，每一星轮（2）依次作往复转动，通过滚柱（10）将星轮的往复转动转变成超越齿轮（3）的依次转动，从而使与其啮合的内齿轮（7）作匀速圆周运动，以此作为输出转速。由于刚性无级变速机构的凸轮半径增值是沿轴向逐渐增大或减小即凸轮的圆周曲线的升角沿轴向变化。根据实际需要，可在外力的作用下使凸轮（5）沿轴移动，这时就改变了摆杆（6）上的随动滑块（4）与凸轮（5）的接触位置，即摆杆的摆动角度发升改变，促使超越齿轮（3）的转速改变，即而改变了内齿轮（7）的转动速度，达到无级变速的目的。若该机构是定速比的变速机构，可将凸轮设计成沿轴向无半径增值即圆周曲线是等升角的。

本实用新型的优点之处在于：该机构可在一定范围内无级的变化传动比，且所选定传动比不会受扭矩变化的影响，同时可产生很大的速比。该机构体积小，重量轻，转速比准确，效率高，可应用于机电、化工、石油、纺织、食品、汽车、飞机、矿山、冶金、建筑、医疗等各种机械中，不仅在科学试验，技术革新中具有独特的作用，而且将会导致机械工业的更新换代。