二級(jí)變速機(jī)構(gòu)；E、楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0036]參見附圖1至8，圖中的自行車用無級(jí)變速后驅(qū)軸，包括固定中心軸I，設(shè)置在固定中心軸I上的后軸小鏈輪26和后軸輪轂24，所述后軸輪轂24位于后軸小鏈輪26 —側(cè)；其中:
[0037]所述后軸小鏈輪26的一側(cè)依次設(shè)置有第一組行星式動(dòng)軸輪系21、楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E、第二組行星式動(dòng)軸輪系22和第三組行星式動(dòng)軸輪系23，所述第一組行星式動(dòng)軸輪系21、楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E、第二組行星式動(dòng)軸輪系22和第三組行星式動(dòng)軸輪系23位于后軸輪轂24內(nèi)腔中；
[0038]所述第一組行星式動(dòng)軸輪系21又包括中心齒輪I 2101，該中心齒輪I 2101固定在后軸小鏈輪26的空心轉(zhuǎn)軸的一端，同時(shí)與中心齒輪I 2101和內(nèi)齒輪I 2103嚙合的是行星齒輪I 2102，設(shè)置有行星齒輪I 2102的轉(zhuǎn)臂I 2104與楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的動(dòng)力輸入端19連接；
[0039]所述第二組行星式動(dòng)軸輪系22又包括固定在固定中心軸I上的中心齒輪II 2201，同時(shí)與中心齒輪II 2201和內(nèi)齒輪II 2203嚙合的是行星齒輪II 2202，所述內(nèi)齒輪II 2203通過連接軸與楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的動(dòng)力輸出端20連接，行星齒輪II 2202設(shè)置在轉(zhuǎn)臂
II2204 上；
[0040]所述第三組行星式動(dòng)軸輪系23又包括與后軸輪轂24相牢固連接的中心齒輪
III2301，同時(shí)與中心齒輪III 2301和內(nèi)齒輪III 2303嚙合的是行星齒輪III 2302，所述行星齒輪III2302設(shè)置在轉(zhuǎn)臂III2304上，該轉(zhuǎn)臂III2304與第二組行星式動(dòng)軸輪系22的轉(zhuǎn)臂II 2204連接為一體，內(nèi)齒輪III 2303通過連接軸與第一組行星式動(dòng)軸輪系21的內(nèi)齒輪I 2103連接；
[0041]所述楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E包括固定中心軸I上具有的四方軸段，在四方軸段處套裝有矩形滑塊框4，外力作用下所述矩形滑塊框4在四方軸段處上下滑動(dòng)；所述矩形滑塊框4外套裝有方孔框盤5，外力作用下所述方孔框盤5在矩形滑塊框4外左右滑動(dòng)；在四方軸段靠近動(dòng)力輸入端19的固定中心軸I上套裝有小偏心套2，該小偏心套2外套裝有與小偏心套2匹配的大偏心套3，外力作用下小偏心套2在大偏心套3內(nèi)繞固定中心軸I的軸心旋轉(zhuǎn)，所述小偏心套2與大偏心套3 —體形成雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A ;所述大偏心套3的一端緊卡在方孔框盤5的外沿，外力作用下大偏心套3隨方孔框盤5 —體在四方軸段處左右滑動(dòng)，夕卜力作用下所述大偏心套3隨與矩形滑塊框4聯(lián)動(dòng)的方孔框盤5在四方軸段處上下滑動(dòng)，大偏心套3不能轉(zhuǎn)動(dòng)，該大偏心套3的軸線只能作平行的矢量位移，使所述矩形滑塊框4與方孔框盤5 —體在四方軸段處形成矢量位移限制機(jī)構(gòu)B ;
[0042]所述小偏心套2靠近動(dòng)力輸入端19 一方具有延伸空心軸段，該延伸空心軸段為調(diào)速導(dǎo)入管18，該調(diào)速導(dǎo)入管18外壁通過軸承與楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C的一級(jí)槽盤6連接，所述矩形滑塊框4靠近動(dòng)力輸出端20 —方的固定中心軸I的軸段上通過軸承與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的二級(jí)支架9連接；
[0043]所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的楔爪組件10與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中的楔爪組件10結(jié)構(gòu)相同；
[0044]所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C又包括一級(jí)支架7，該一級(jí)支架7通過位于其內(nèi)孔中的軸承與大偏心套3外壁連接，所述一級(jí)支架7的底盤外沿上設(shè)置有至少兩組楔爪組件10，所述一級(jí)支架7的底盤位于一級(jí)槽盤6的內(nèi)腔中；所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C的楔爪組件10還包括連桿12，該連桿12的一端通過支架銷軸17鉸接在一級(jí)支架7的底盤上，連桿12的另一端通過楔爪銷軸14鉸接在楔塊11上，該楔塊11在外力作用下繞楔爪銷軸14擺動(dòng)，截面為梯形的楔塊11的弧形外沿位于一級(jí)槽盤6內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)；所述楔爪銷軸14靠近一級(jí)槽盤6內(nèi)底壁處的軸端上設(shè)置有滾輪13，該滾輪13的外沿緊抵在一級(jí)槽盤6的內(nèi)凸臺(tái)外圓柱面上，所述滾輪13外力作用下繞楔爪銷軸14旋轉(zhuǎn)，該內(nèi)凸臺(tái)位于一級(jí)槽盤6的內(nèi)底壁中部，且內(nèi)凸臺(tái)與一級(jí)槽盤6內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽具有同一軸心；所述楔塊11的開槽中通過彈簧銷15固定有扭力彈簧16，該扭力彈簧16的一端緊抵在楔塊11上，扭力彈簧16的另一端緊抵在連桿12腰部的弧形槽內(nèi)；所述扭力彈簧16的預(yù)緊力與滾輪13的支撐力將楔塊11的弧形外沿楔合在一級(jí)槽盤6內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)；
[0045]所述楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D又包括通過軸承安裝在靠近動(dòng)力輸出端20的固定中心軸I的軸段上的二級(jí)支架9，該二級(jí)支架9的底盤外沿上設(shè)置有至少兩組楔爪組件10，所述二級(jí)支架9的底盤位于二級(jí)槽盤8的內(nèi)腔中，該二級(jí)槽盤8與一級(jí)支架7固定為一體，所述二級(jí)槽盤8的內(nèi)壁與大偏心套3之間設(shè)置有軸承，外力作用下二級(jí)槽盤8與一級(jí)支架7一體同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D的楔爪組件10
[0046]還包括連桿12，該連桿12的一端通過支架銷軸17鉸接在二級(jí)支架9的底盤上，連桿12的另一端通過楔爪銷軸14鉸接在楔塊11上，該楔塊11在外力作用下繞楔爪銷軸14擺動(dòng)，截面為梯形的楔塊11的弧形外沿位于二級(jí)槽盤8內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)；所述楔爪銷軸14靠近二級(jí)槽盤8內(nèi)底壁處的軸端上設(shè)置有滾輪13，該滾輪13的外沿緊抵在二級(jí)槽盤8的內(nèi)凸臺(tái)外圓柱面上，所述滾輪13外力作用下繞楔爪銷軸14旋轉(zhuǎn)，該內(nèi)凸臺(tái)位于二級(jí)槽盤8的內(nèi)底壁中部，且內(nèi)凸臺(tái)與二級(jí)槽盤8內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽具有同一軸心；所述楔塊11的開槽中通過彈簧銷15固定有扭力彈簧16，該扭力彈簧16的一端緊抵在楔塊11上，扭力彈簧16的另一端緊抵在連桿12腰部的弧形槽內(nèi)；所述扭力彈簧16的預(yù)緊力與滾輪13的支撐力將楔塊11的弧形外沿楔合在二級(jí)槽盤8內(nèi)側(cè)壁上的梯形環(huán)槽內(nèi)。
[0047]為便于裝配，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地:所述動(dòng)力輸入端19位于一級(jí)槽盤6上，該一級(jí)槽盤6上設(shè)置有供動(dòng)力輸入件安裝的輸入安裝部；所述動(dòng)力輸出端20位于二級(jí)支架9上，該二級(jí)支架9上設(shè)置有供動(dòng)力輸出件安裝的輸出安裝部。
[0048]為保證傳動(dòng)平穩(wěn)，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地:所述楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的楔爪組件10與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中的楔爪組件10均為五組。
[0049]為便于自行車行駛中的調(diào)速，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地:所述調(diào)速導(dǎo)入管18的外壁末端固定有一個(gè)調(diào)速槽輪28，使用時(shí)該調(diào)速槽輪28通過環(huán)形的調(diào)速鋼繩27與自行車車把上的轉(zhuǎn)動(dòng)把手連接。
[0050]為使整個(gè)后驅(qū)軸系統(tǒng)擴(kuò)大速比范圍、提高輸入轉(zhuǎn)速、減小輸入扭矩，并在無棘輪機(jī)構(gòu)情況下可實(shí)現(xiàn)滑行、倒車和反踏踏板等功能，上述實(shí)施例中，優(yōu)選地:所述中心齒輪
I2101、行星齒輪I 2102、內(nèi)齒輪I 2103的齒數(shù)比為4:1:6。所述中心齒輪II 2201、行星齒輪II 2202、內(nèi)齒輪II 2203的齒數(shù)比為8:7:22。所述中心齒輪III 2301、行星齒輪III 2302、內(nèi)齒輪III 2303的齒數(shù)比為5:2:9。
[0051]后續(xù)描述中，后軸小鏈輪26的驅(qū)動(dòng)旋向與圖示旋向一致，并被確定為正向旋轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)，反之則為反向旋轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；固定中心軸I的軸心O1被確定為基準(zhǔn)軸心，O2是偏心傳動(dòng)時(shí)大偏心套3外圓柱面【外壁】的軸心，并與O1平行。
[0052]整個(gè)自行車用無級(jí)變速后驅(qū)軸在使用過程中，后軸小鏈輪26作驅(qū)動(dòng)動(dòng)作的正轉(zhuǎn)，第一組行星式動(dòng)軸輪系21的中心齒輪I 2101與后軸小鏈輪26同向轉(zhuǎn)動(dòng)，第一組行星式動(dòng)軸輪系21將運(yùn)動(dòng)分為兩路傳遞，一路經(jīng)轉(zhuǎn)臂I 2104和動(dòng)力輸入端19正向地傳遞給楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E，另外一路經(jīng)內(nèi)齒輪I 2103和內(nèi)齒輪III2303正向地傳遞給第三組行星式動(dòng)軸輪系23 ;經(jīng)過楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E升式的變速處理后的運(yùn)動(dòng)由第二組行星式動(dòng)軸輪系22減速，減速后的運(yùn)動(dòng)經(jīng)轉(zhuǎn)臂II 2204和轉(zhuǎn)臂III 2304也正向地傳遞給第三組行星式動(dòng)軸輪系23，第三組行星式動(dòng)軸輪系23將轉(zhuǎn)臂III2304和內(nèi)齒輪III2303傳遞來的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過差動(dòng)合成后由中心齒輪III2301正向地傳遞給后軸輪轂24。在該過程中，第一組行星式動(dòng)軸輪系21實(shí)際為運(yùn)動(dòng)分解差動(dòng)輪系，將運(yùn)動(dòng)分解給楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E和第三組行星式動(dòng)軸輪系23 ;第二組行星式動(dòng)軸輪系22實(shí)際為減速輪系；第三組行星式動(dòng)軸輪系23實(shí)際為將運(yùn)動(dòng)合成的差動(dòng)輪系。由于行星式齒輪傳動(dòng)的效率一般高于普通齒輪傳動(dòng)，因此所述各組動(dòng)軸輪系的傳動(dòng)過程均屬高效傳動(dòng)，高達(dá)0.98。
[0053]上述楔爪式無級(jí)變速機(jī)構(gòu)E的驅(qū)動(dòng)過程如下:
[0054]動(dòng)力輸入端19以正向輸入的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)一級(jí)槽盤6正向轉(zhuǎn)動(dòng)，一級(jí)槽盤6通過楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C中的楔爪組件10正向推動(dòng)一級(jí)支架7，與一級(jí)支架7 —體的二級(jí)槽盤8正向轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)槽盤8通過楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中的楔爪組件10推動(dòng)二級(jí)支架9正向轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)支架9與負(fù)載連接實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的正向輸出。
[0055]初始狀態(tài)時(shí)，小偏心套2與大偏心套3裝配后形成的雙偏調(diào)心機(jī)構(gòu)A中大偏心套3的外壁軸心與固定中心軸I的軸心重合，小偏心套2在矢量位移限制機(jī)構(gòu)B限制作用下只能正向旋轉(zhuǎn)，大偏心套3處于極限位置，且不能轉(zhuǎn)動(dòng)，只能向上和向右整體移動(dòng)。此時(shí)，楔爪式一級(jí)變速機(jī)構(gòu)C與楔爪式二級(jí)變速機(jī)構(gòu)D中對(duì)應(yīng)的槽盤【一級(jí)槽盤6和二級(jí)槽盤8】和支架【一級(jí)支架7和二級(jí)支架9】只能沿固定中心軸