專利名稱：行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳動(dòng)裝置，特別涉及傳送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的齒輪傳動(dòng)裝置。
在機(jī)械傳動(dòng)中，就無級(jí)變速傳動(dòng)而言，機(jī)械傳動(dòng)式的一般都必須依靠磨擦傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，磨擦傳動(dòng)的無級(jí)變速器雖具有恒功率特性，傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是由于受磨擦系數(shù)的限制，傳動(dòng)動(dòng)率不能過大，否則體積將很大，同時(shí)其傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，發(fā)熱量大，效率不高。
本發(fā)明的目的是提供一種完全靠嚙合傳動(dòng)的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器。
本發(fā)明的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，是按如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，無級(jí)變速器具有支承件，輸入軸或齒輪，其特征在于還具有在同一軸線上的，由支承件支承的的左輸出軸和右輸出軸，所說的輸入軸或齒輪可旋轉(zhuǎn)的套裝在左輸出軸上，還具有支架，支架的一端與輸入軸或齒輪相固連，另一端可旋轉(zhuǎn)的支承在右輸出軸上，支架的兩側(cè)邊上的兩個(gè)軸承可旋轉(zhuǎn)的支承有小支架，該兩軸承的中心線與左，右輸出軸的軸線相垂直，在小支架上具有與兩軸承的中心線相垂直的架，架上裝有一對(duì)等經(jīng)的行星齒輪，其嚙合點(diǎn)在左、右輸出軸的軸線上，兩行星齒輪的軸線與左、右輸出軸的軸線在同一平面內(nèi)，一個(gè)行星齒輪的軸通過萬向節(jié)軸與左輸出軸相連，另一個(gè)行星齒輪的軸通過萬向節(jié)軸與右輸出軸相連，還具有使小支架16相對(duì)左、右輸出軸的軸線的垂線偏轉(zhuǎn)θ角的操縱機(jī)構(gòu)；
其傳動(dòng)的關(guān)系式為ω1＝ω0·R·cosθ/R－ω0·cosθ；其中ω1—左、右輸出軸的角速度；ω0—輸入軸或齒輪的角速度；R—行星齒輪的節(jié)圓半徑；θ—架相對(duì)左、右輸出軸的軸線的垂線的偏轉(zhuǎn)角。
當(dāng)架偏轉(zhuǎn)θ角則左、右輸出軸角速度ω1將減小，因而輸出轉(zhuǎn)數(shù)減小，而扭矩上升，達(dá)到恒功率無級(jí)變速的目的。
所說的萬向節(jié)軸的萬向節(jié)最好是等速萬向節(jié)。
所說的左、右輸出軸可通過等傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳送到一根軸上而將運(yùn)動(dòng)輸出。
下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器作詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明行星輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器的立體示意圖；圖2是本發(fā)明的無級(jí)變速器不變速時(shí)的傳動(dòng)示意圖；圖3是本發(fā)明的無級(jí)變速器有變速時(shí)的傳動(dòng)示意圖；本發(fā)明的無級(jí)變速器具有一支承件8，如外殼或與其他傳動(dòng)共用的殼體，用以支承各另部件，軸3由支承件上的軸承1和5支承，軸端上具有小齒輪6，小齒輪6帶動(dòng)輸入軸或齒輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然動(dòng)力的輸入方式可以足其它已有的方式的，如直連或皮帶等，將動(dòng)力傳給輸入軸或齒輪7，輸入軸或齒輪7套裝的支承在左輸出軸4上，軸4由支承件上的軸承2和9支承，還具有支架10，支架10的一端與輸入軸或齒輪7相固連，另一端可旋轉(zhuǎn)的支承在右輸出軸22上，右輸出軸由支承件上的軸承20和23支承，且左輸出軸4與右軸出軸22在同一軸線上，設(shè)該軸線為X-X軸，支架10的兩側(cè)邊上各有一軸承15，兩軸承15的中心線與X-X軸相垂直，設(shè)該中心線為Y-Y軸，由軸承15支承有一可繞Y-Y軸旋轉(zhuǎn)的小支架16，小支架16上垂直于X-X軸和Y-Y軸方向有架14，架14的兩根桿均在中點(diǎn)與X-X軸相交，架14的兩端可旋轉(zhuǎn)的支承有一對(duì)等徑的相嚙合的行星齒輪13，28，行星齒輪13有軸12，行星齒輪28有軸27，齒輪13，28的嚙合點(diǎn)在X-X軸上，故軸12、27，和X-X軸在同一平面內(nèi)，而齒輪13，28的連心線則垂直于X-X軸和Y-Y軸，設(shè)其為Z-Z軸，軸12通過萬向節(jié)軸11與左輸出軸4相連接，而軸27則通過萬向節(jié)軸18與右輸出軸22相連接，左、右輸出軸4與22也可通過速比相等的傳動(dòng)付(如鏈傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng))將運(yùn)動(dòng)傳送至軸25上，由軸25將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出，還具有調(diào)速機(jī)構(gòu)，如調(diào)速軸套19和桿17，調(diào)速軸套可在軸22上滑動(dòng)，(例如用杠桿機(jī)構(gòu)或直接手動(dòng))，因而可推動(dòng)桿17運(yùn)動(dòng)而推動(dòng)小支架16和架14繞軸承15轉(zhuǎn)動(dòng)，因而改變了架14相對(duì)于Z-Z軸的夾角θ，因而改變了輸入軸與左、右輸出軸的傳動(dòng)比。
當(dāng)運(yùn)動(dòng)由輸入軸或齒輪7輸入后，支架10和所有裝于支架10上的零部件均繞X-X軸旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，其工作原理如下等速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由輸入軸或齒輪7輸入，帶動(dòng)支架10等速旋轉(zhuǎn)，并徑軸承15帶動(dòng)小支架16和架14旋轉(zhuǎn)，架14將帶動(dòng)行星齒輪付13、28一同旋轉(zhuǎn)，行星齒輪的軸12、27的自轉(zhuǎn)由萬向節(jié)軸11、18帶動(dòng)左、右輸出軸4、22同向旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)速相等，軸4、22將運(yùn)動(dòng)輸出。
如圖2，圖3示出了本無級(jí)變速器的傳動(dòng)示意圖，圖2示出當(dāng)θ＝0，即未變速時(shí)的傳動(dòng)圖，圖3則示出當(dāng)θ≠0，即有變速時(shí)的傳動(dòng)示意圖。
如設(shè)行星齒輪13、28的節(jié)圓半徑為R，輸入軸或齒輪7的輸入角速度為ω0，軸4、22的輸出轉(zhuǎn)數(shù)為ω1，架14相對(duì)Z-Z軸的轉(zhuǎn)角為θ。
根據(jù)V＝ω·R的公式，ω＝V/R其中ω-旋轉(zhuǎn)的角速度R-回轉(zhuǎn)半徑V-回轉(zhuǎn)半徑點(diǎn)的線速度。
故ω1＝VA/R＝VB/R其中VA-行星齒輪13中心點(diǎn)A的線速度；VB-行星齒輪28中心點(diǎn)B的線速度；VA＝VB＝ω0.R′＝ω0.R.cosθ，∴ω1＝ω0·Rcosθ/R，當(dāng)θ＝0 ω1＝ω0·R·cosθ/R＝ω0，當(dāng)θ≠0 ω1＝ω0·R·cosθ/R＝ω0·cosθ，
因此完成了無級(jí)變速的目的。
由能量守恒和速度與扭矩的關(guān)系式，當(dāng)速度下降時(shí)，扭矩必然上升。
本發(fā)明的無級(jí)變速器，可以將輸出軸4用一抱死固定裝置使之不能旋轉(zhuǎn)，而由輸出軸22一軸輸出，此時(shí)輸出轉(zhuǎn)數(shù)將增加一倍。
本發(fā)明的無級(jí)變速器，其側(cè)轉(zhuǎn)角度θ在0-45°之間，為擴(kuò)大變速范圍，在行星輪與輸出軸之間采用多組萬向節(jié)，滑鍵軸，行星軸相聯(lián)的傳動(dòng)方式，能實(shí)現(xiàn)θ角由0-90°變化，從而實(shí)現(xiàn)輸出速度由最大到零變化。
本發(fā)明的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，克服了摩擦傳動(dòng)的缺點(diǎn)，而完全由嚙合式傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)功率大，壽命長(zhǎng)，容易維修保養(yǎng)，是一種新型的無級(jí)變速器。
權(quán)利要求
1.一種行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，具有支承件(8)，輸入軸或齒輪(7)，其特征在于還具有在同一軸線上的，由支承件(8)支承的左輸出軸(4)和右輸出軸(22)，所說的輸入軸或齒輪(7)可旋轉(zhuǎn)的套裝在左輸出軸(4)上，還具有支架(10)，支架(10)的一端與輸入軸或齒輪(7)相固連，另一端可旋轉(zhuǎn)的支承在右輸出軸(22)上，支架(10)的兩側(cè)邊上的兩個(gè)軸承(15)可旋轉(zhuǎn)的支承有小支架(16)，該兩軸承(15)的中心線與左輸出軸(4)，右輸出軸(22)的軸線相垂直，在小支架上(16)上具有與兩軸承(15)的中心線相垂直的架(14)，架(14)上裝有一對(duì)等經(jīng)的行星齒輪(13)，(28)，其嚙合點(diǎn)在左輸出軸(4)和右輸出軸(22)的軸線上，兩行星齒輪的軸線(12)，(27)與左、右輸出軸(4)，(22)的軸線在同一平面內(nèi)，行星齒輪(13)的軸(12)通過萬向節(jié)軸(11)與左輸出軸(4)相連，行星齒輪(28)的軸(27)通過萬向節(jié)軸(18)與右輸出軸(22)相連，還具有使架(14)相對(duì)左、右輸出軸(4)，(22)的軸線的垂線偏轉(zhuǎn)θ角的操縱機(jī)構(gòu)；其傳動(dòng)的關(guān)系式為ω1＝ω0·R·cosθ/R－ω0·cosθ；其中ω1—左、右輸出軸(4)，(22)的角速度；ω0—輸入軸或齒輪(7)的角速度；R—行星齒輪(13)，(28)的節(jié)圓半徑；θ—架(14)相對(duì)左、右輸出軸的軸線的垂線的偏轉(zhuǎn)角。
2.如權(quán)利要求1所述的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，其特征在于所說的萬向節(jié)軸(11)，(18)的萬向節(jié)是等速萬向節(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，其特征在于還具有軸(25)和等傳動(dòng)比的兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所說的左輸出軸(4)通過一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與軸(25)相連，所說的右輸出軸(22)通過另一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與軸(25)相連。
4.如權(quán)利要求1所述的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，其特征在于所說的操縱機(jī)構(gòu)包括滑套(19)，桿(17)和操縱杠桿機(jī)構(gòu)(21)。
5.如權(quán)利要求1所述的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，其特征在于所說的輸出軸(4)還具有抱死固定裝置，由軸(22)輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，其特征在于在行星輪與輸出軸之間采用多組萬向節(jié)、滑鍵軸、行星輪相聯(lián)的傳動(dòng)方式，能實(shí)現(xiàn)θ角由0-90°變化，使輸出速度由最大到零變化。
全文摘要
一種行星齒輪側(cè)轉(zhuǎn)式恒動(dòng)率無級(jí)變速器，具有支承件8，一固連于輸入軸的可旋轉(zhuǎn)的支架10，支架10的兩側(cè)邊上具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的小支架16和架14，架14上具有一對(duì)等徑的行星齒輪13，28，當(dāng)架14側(cè)轉(zhuǎn)一角度，輸出速度和扭短可隨側(cè)轉(zhuǎn)角度而改變，達(dá)到無級(jí)變速的目的，可省去常規(guī)的摩擦，體積小，效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，變速范圍大。
文檔編號(hào)F16H3/44GK1147607SQ9511700
公開日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1995年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月12日
發(fā)明者宋建軍 申請(qǐng)人:宋建軍