主動(dòng)差速齒輪組合的制作方法
【專利說(shuō)明】主動(dòng)差速齒輪組合
[0001]第一次世界大戰(zhàn)出現(xiàn)了一種叫“坦克”的新式戰(zhàn)車，這是一種采用通行性優(yōu)于“輪”式的“履帶”式車輛。按其發(fā)明履帶時(shí)的設(shè)想，在進(jìn)行中轉(zhuǎn)彎的辦法是使二邊的履帶產(chǎn)生差速，但是當(dāng)時(shí)卻沒(méi)有齒輪的差速技術(shù)可以利用，所以只能采用離、合動(dòng)力的操作方式直至今日，齒輪差速與齒輪無(wú)級(jí)變速一樣竟成了世界難題。
[0002]一、難題的難:
[0003]難點(diǎn)首先是材料和結(jié)構(gòu)，因?yàn)檎慕Y(jié)構(gòu)的齒輪周邊各齒都是等規(guī)的，旋轉(zhuǎn)中只能出一個(gè)速度，鋼鐵制造的齒輪要改變半徑是不可能的，這就是難點(diǎn)之一。其二是理論概念上的難，至今人類還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)圓的二種構(gòu)成和旋轉(zhuǎn)模式之外，有另一種構(gòu)成和旋轉(zhuǎn)模式可以定點(diǎn)利用大、小二個(gè)不同速度的圓。從理論概念上來(lái)講其難點(diǎn)的根源，申請(qǐng)人認(rèn)為是在原始幾何學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代平面幾何學(xué)時(shí)，在概念上對(duì)偏心圓的認(rèn)知從邏輯關(guān)系上鉆牛角尖而走入了死胡同。本來(lái)圓周的存在是由于半徑的展開(kāi)，沒(méi)半徑就沒(méi)有圓周，在偏心圓上也是這樣，由于偏心點(diǎn)是在直徑線上，二個(gè)不等半徑之和等于直徑線，所以其半徑展開(kāi)是從最小(大)半徑序列展開(kāi)至最大(小)半徑，過(guò)了直徑線又從最大(小)半徑序列展開(kāi)至最小(大)半徑(在直徑線上、直徑線二邊成對(duì)稱狀)，這是等規(guī)圓周偏心后的半徑構(gòu)成，而序列展開(kāi)的半徑是徐列(無(wú)級(jí))的。而現(xiàn)在平面幾何里只有直徑線上不等的二個(gè)半徑(充足理由是垂直于切線)，而其它圓周上任一點(diǎn)與偏心點(diǎn)的連線都不是半徑(這就是鉆的牛角尖)。
[0004]請(qǐng)看圖1:偏心圓圖，這是現(xiàn)代平面幾何的偏心圓圖，偏心點(diǎn)B是從直徑線上的正心點(diǎn)A移過(guò)來(lái)的，這就成了 “偏心圓B”圖上只有小半徑BR及大半徑BR1 二個(gè)半徑，并且很明確表示沒(méi)有其它的半徑，否定了偏心圓整體上的半徑構(gòu)成，這就是偏心圓半徑構(gòu)成的一個(gè)“技術(shù)盲區(qū)”，更是絕緣了對(duì)偏心圓半徑構(gòu)成后的想象空間。所以過(guò)去對(duì)偏心圓旋轉(zhuǎn)模式(圓動(dòng)規(guī)不動(dòng)的順規(guī)旋轉(zhuǎn))的機(jī)械物理考量，只利用了它的長(zhǎng)短半徑(如凸輪)。
[0005]二、更新概念的理論:
[0006]如果認(rèn)清了偏心圓構(gòu)成的諸元:等規(guī)的圓周、直徑線和偏心點(diǎn)、構(gòu)成的半徑這三要素后，是不是可以重新設(shè)定偏心圓另一種旋轉(zhuǎn)模式呢？申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)可以執(zhí)行“規(guī)動(dòng)圓不動(dòng)的變規(guī)旋轉(zhuǎn)”模式(圓不動(dòng)是圓的位置不移動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)還是照樣旋轉(zhuǎn))。這也是圓的偏心旋轉(zhuǎn):圓周不準(zhǔn)二維移位、直徑不隨圓周旋轉(zhuǎn)，圓的旋轉(zhuǎn)是根據(jù)整體構(gòu)成的半徑湊合定位的圓周規(guī)跡，在旋轉(zhuǎn)中變換自己的位置也改變了自己的長(zhǎng)度，而這個(gè)長(zhǎng)度是在其換位前其前邊半徑的長(zhǎng)度，這就是圓偏心旋轉(zhuǎn)中半徑的“變規(guī)”。這種“規(guī)動(dòng)圓不動(dòng)的變規(guī)旋轉(zhuǎn)”的圓偏心旋轉(zhuǎn)，直徑是不隨圓旋轉(zhuǎn)的，所以圓心在旋轉(zhuǎn)中可以在直徑線上移動(dòng)(任意左右大小)，其構(gòu)成大小半徑的直徑線就是變規(guī)旋轉(zhuǎn)半徑的起始線和終復(fù)線，所以變規(guī)時(shí)是從直徑上的最大(小)半徑開(kāi)始變規(guī)至最小(大)半徑，過(guò)了直徑從最小(大)半徑變規(guī)至直徑上的(回到原位)最大半徑(周而復(fù)始的變規(guī))。對(duì)這種變規(guī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械物理考量是圓周上線速度的大小和變化，這也認(rèn)識(shí)到直徑兩端在偏心變規(guī)旋轉(zhuǎn)時(shí)可以有二種不同的線速度(差速)是可以利用的。
[0007]現(xiàn)在用圖2 偏心圓半徑走向圖”來(lái)說(shuō)明“變規(guī)”和“線速度”的快慢不同點(diǎn)?，F(xiàn)有等規(guī)圓A圓周同時(shí)通過(guò)R、R4 二個(gè)點(diǎn)，圓內(nèi)在直徑線RR4上有A、B、C三個(gè)圓心，現(xiàn)將圓心A移至圓心C構(gòu)成“偏心圓C” (也可以移至B成為偏心圓B)，圓周同樣必須通過(guò)R、R4 二個(gè)點(diǎn)。將C點(diǎn)作圓心角8個(gè)等分角并畫上轉(zhuǎn)向矢標(biāo)，則:0?4、0?3、0?2、0?及1^4另一邊的(CR1)、(CR2)、(CR3)都是“偏心圓C”的半徑構(gòu)成。如果按平面幾何偏心圓的“圓動(dòng)規(guī)不動(dòng)”的“順規(guī)旋轉(zhuǎn)”圓周要通過(guò)R、R4 二個(gè)設(shè)定點(diǎn)，肯定是轉(zhuǎn)不動(dòng)的。但是在執(zhí)行“變規(guī)”的模式后就轉(zhuǎn)得動(dòng)，而且出現(xiàn)在同一個(gè)圓上半徑不同其線速度也不一樣，這種線速度是半徑在旋轉(zhuǎn)中在定位的圓周上出現(xiàn)的，這就是從不隨圓旋轉(zhuǎn)的直徑RR4上的最小半徑CR4開(kāi)始向CR3旋轉(zhuǎn)時(shí)其長(zhǎng)度逐漸加長(zhǎng)、到CR3位置時(shí)就成為CR3，這樣的半徑變化經(jīng)CR^CR1直至最大半徑CR，過(guò)了直徑RR4又向(CR1)、(CR2)、(CR3)等半徑變?nèi)ブ钡阶钚“霃紺R4，圓在偏心旋轉(zhuǎn)中半徑的位變與量變就是“變規(guī)”。在“偏心圓半徑走向圖”中可以看出R、R1、R2、R3、R4、(R3)、(R2)、(R1)各點(diǎn)因半徑不等其線速度也是不等的而且位置也固定不變(在直徑線二邊成對(duì)稱狀，這是因?yàn)橹睆骄€上的二個(gè)半徑是其它半徑不斷的變規(guī)而來(lái))，直徑線上的二個(gè)半徑成為可以輸出不同線速度的“作用半徑”(13)。在圖2:上可以看出正心及大小偏心是圓心在直徑線上任意移動(dòng)定點(diǎn)所決定，所以直徑RR4可以稱為“變速線”(12)在圓心C的二邊所形成的CR4為小的“作用半徑”(13)，在旋轉(zhuǎn)中其線速度就慢、CR為大的“作用半徑”(13)其線速度就快，(定理:“角速度與半徑的乘積等于線速度”)，偏心“變規(guī)旋轉(zhuǎn)”能使偏心圓C的圓周同時(shí)通過(guò)R及R4 二個(gè)點(diǎn)(直徑線位置不變)，這就是“齒輪差速”(也是齒輪無(wú)級(jí)變速)的理論概念。偏心圓另一種旋轉(zhuǎn)的“技術(shù)盲區(qū)”到底還是被發(fā)現(xiàn)了。
[0008]三、方圓定點(diǎn):
[0009]“偏心圓半徑走向圖”雖然將“變規(guī)旋轉(zhuǎn)”演示清楚，但是圓心在直徑線上移動(dòng)時(shí)其放射形的半徑，和旋轉(zhuǎn)中半徑的“變規(guī)”，用什么樣的方式可以控制其長(zhǎng)短變化呢？這好象又是一個(gè)“世界難題”。所以必須跳出圓的幾何圖形(數(shù)學(xué)模型)的圓周、圓心、半徑的技術(shù)構(gòu)成模仿。我們中華民族具有“系統(tǒng)性邏輯思維”能力，在圓和方的關(guān)系上認(rèn)為圓能通方、方能通圓，所以哲理的認(rèn)為:“沒(méi)有規(guī)矩成不了方圓”，其實(shí)這也是一個(gè)物理學(xué)概念，規(guī)是半徑可以成圓，矩是直角4個(gè)直角構(gòu)成二個(gè)對(duì)角線相等的圖形就是方形(正方形或長(zhǎng)方形)，在等規(guī)圓內(nèi)結(jié)合的就是正方形，這樣的內(nèi)方外圓圖形就是可以控制半徑(規(guī))的技術(shù)基礎(chǔ)。有一種作業(yè)性數(shù)學(xué)叫“平面直角坐標(biāo)”，在地形圖上定點(diǎn)就是采用“直角坐標(biāo)定點(diǎn)法”，根據(jù)某地形點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)值在正方形的公里網(wǎng)內(nèi)，用直尺平行于底邊按縱坐標(biāo)值量出并畫一條線，再用直尺平行于垂直的鄰邊按橫坐標(biāo)量出也畫一條線，二線垂直的交叉點(diǎn)就是要求的地形點(diǎn)。這種“直角坐標(biāo)定點(diǎn)法”最可取之處是:垂直交叉的二根線各平行于底邊或或鄰邊進(jìn)行移動(dòng)、其交叉點(diǎn)可以布滿全方格，也就是其交叉點(diǎn)可以在方格中定點(diǎn)在任一位置上。現(xiàn)在可以作這樣的設(shè)想:外圓內(nèi)方的一塊板塊，內(nèi)方是一個(gè)空腔，在沒(méi)有圓心構(gòu)件的情況下，圓周上任一點(diǎn)都不可能產(chǎn)生半徑(規(guī))性質(zhì)的向心線(沒(méi)有圓心的圓也一樣)，如果在方腔內(nèi)有了二根線的交叉點(diǎn)做圓心，這才構(gòu)成與圓周上任一點(diǎn)連線為半徑(規(guī))，這就是采用“直角坐標(biāo)定點(diǎn)法”決定圓心的位置，這就是以“矩”控“規(guī)”以“規(guī)”制“圓”的技術(shù)構(gòu)成。在本發(fā)明中叫“方圓定點(diǎn)法”，其差別在于:坐標(biāo)定點(diǎn)法是移動(dòng)二條線產(chǎn)生交點(diǎn)的移動(dòng)，而“方圓定點(diǎn)法”是以中心軸(線的交叉點(diǎn))移動(dòng)才使二根桿(線化桿)移動(dòng)，詳情請(qǐng)看下段文字。
[0010]四、齒輪差速要求的技術(shù)構(gòu)成:
[0011]外圓內(nèi)方的內(nèi)方腔里二根平行于二對(duì)方邊的二條線，化成二根杠桿，其交叉點(diǎn)就是圓心，如果圓心位置是一根“中心軸”呢？是不是移動(dòng)中心軸就可以使二根杠桿各作平行移動(dòng)呢？以這樣的思路來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)鍵性的部件。
[0012]請(qǐng)看圖3 萬(wàn)心規(guī)跡軸總成”(0)，其中:主動(dòng)旋轉(zhuǎn)(動(dòng)力由發(fā)動(dòng)傳來(lái)，這里不交待)的“中心軸[主動(dòng)軸]”(1)，軸的中間段因力學(xué)需要而加粗部分(或做方形)是“穿輻軸”(2)，在穿輻軸(2)軸向垂直的斷面平面上開(kāi)二個(gè)相互垂直相鄰不相通的、形狀為長(zhǎng)方形二端為半圓形的“輻桿通孔”(3)斷面形狀為長(zhǎng)方形二端為半圓形的二根“輻桿”(4)，將“輻桿”(4)串在“輻桿通孔”(3)里必須使其能非常靈活的滑動(dòng)，在輻桿(4)的二端是大面形狀為梯形的“輻桿頭”(5)輻桿頭(5)外向面的二端有無(wú)軸的“滾輪”(6)各一個(gè)，其實(shí)現(xiàn)的的功能是裝在正方形腔內(nèi)后“輻桿”(4)是靠“輻桿頭”(5)的長(zhǎng)度推動(dòng)“齒環(huán)”(7)內(nèi)腔的邊“平行槽”(8)使其旋轉(zhuǎn)(這起到一個(gè)鍵的作用，輻桿兩端的輻桿頭的對(duì)角線長(zhǎng)于方邊)，而“輻桿頭”(5)和“滾輪”(6)是保證“輻桿”⑷的平行(槽向)移動(dòng)。
[0013]請(qǐng)看圖4 主動(dòng)差速齒輪組合”圖，“齒環(huán)”(7)的構(gòu)造，其圓周邊是“齒帶”其內(nèi)腔是正方形的“齒環(huán)內(nèi)方腔”(9)其方邊是槽型的“平行槽”(8)。其中:“萬(wàn)心規(guī)跡軸總成”(0)以“輻桿頭”(5)和“滾輪”(6)頂裝在“齒環(huán)”(7)的“齒環(huán)內(nèi)方腔”(9)的“平行槽”⑶內(nèi)后，就是一只“差速齒輪”(20)。圖4:中:“差速齒輪”(20)的傳動(dòng)是以“變速線”(12) 二頭的“嚙合點(diǎn)”(11)嚙合的二只“傳動(dòng)齒輪A” (14)和“傳動(dòng)齒輪B”(15)，其動(dòng)力輸出由“輸出軸”(16)負(fù)擔(dān)?！安钏冽X輪”