專利名稱：無物理心軸行星輪無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型涉及一種行星式機械無級變速器尤其是無物理心軸行星輪無級變速器(以下簡稱變速器)。
行星錐盤類無級變速器采用中間滾動體調(diào)速位移工作半徑變化實現(xiàn)無級變速，通常的行星輪有心軸并起轉(zhuǎn)臂傳遞轉(zhuǎn)柜給輸出軸。心軸直徑受限于強度和變速比的大小且影響到行星輪位移的摩阻與調(diào)速性能，制造困難精度較低。行星錐盤無級變速器(JB／T6950-93)變速時轉(zhuǎn)矩與壓緊力的加壓特性相矛盾，高速區(qū)壓緊力增大發(fā)熱大；低速區(qū)壓緊力減小許用轉(zhuǎn)矩和效率很低。
本新型的目的是提供一種無物理心軸行星輪無級變速器，具有簡支梁和均載環(huán)剛性轉(zhuǎn)臂和碟簧直接壓緊在移動的外環(huán)上，主動輪與蝸桿蝸輪與螺旋副等調(diào)速操作件聯(lián)接作軸向主動分合移動實現(xiàn)有關(guān)工作半徑變化進行無級變速。由于碟簧的壓緊力與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩變化相一致，行星輪半楔角的選用不受限制，停機和運轉(zhuǎn)均可調(diào)整。
本新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一組無物理心軸行星輪幾何外形為菱錐形、鋼球或者其他滾動體，內(nèi)端被二個在輸入軸上能分合移動的主動輪夾緊，外端擠在二個外環(huán)工作錐面之間，其移動外環(huán)直接由碟簧壓緊力始終壓緊，行星輪公自轉(zhuǎn)時必傳動在其圓周分布隔間上的導(dǎo)輪、銷軸及其組成的簡支梁式均載環(huán)構(gòu)成剛性轉(zhuǎn)臂，輸出轉(zhuǎn)矩。由于主動輪在軸套上與移動座聯(lián)接再以螺旋和蝸輪副受手輪控制。由于無物理心軸行星輪工作半徑達到全半徑，所以變量擴大調(diào)速比提高。由于無“滑塊”等的摩阻損耗，調(diào)整輕松靈敏。當(dāng)轉(zhuǎn)動手輪使移動座帶動壓緊輪向另一主動輪作軸向靠攏，間距減小行星輪作徑向外移，外端再度擠進二個外環(huán)工作錐間，推移可移動的外環(huán)再度壓縮碟簧，壓緊力增大，這正是向低速調(diào)轉(zhuǎn)矩增大所需的壓緊力的增大相一致，實現(xiàn)了完全恒功率傳動。向高速調(diào)壓緊輪作軸向移開，間距增大，行星輪在碟簧作用力下移動外環(huán)靠攏固定外環(huán)，行星輪作徑向內(nèi)移，轉(zhuǎn)速升高，而壓緊力減小，發(fā)熱和損耗降低設(shè)率提高。由于不存在這些軸桿滑塊與滑槽之間的摩阻，行星輪的公自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力所形成的作用也更明顯，有利于提高效率和改善調(diào)速性能。
以下結(jié)合附圖和實施例對本新型進一步說明。


圖1是無物理心軸行星輪無級變速器簡單型結(jié)構(gòu)。
圖2是無物理心軸行星輪無級變速器簡支梁均載環(huán)式結(jié)構(gòu)。
圖3是主動軸、主動輪、行星輪、導(dǎo)輪、銷軸轉(zhuǎn)臂及外環(huán)的圓周分布工位結(jié)構(gòu)。
圖1中1、無物理心軸行星輪(簡稱行星輪)2、輸入軸3、主動輪4、碟簧5、壓緊輪6、均載環(huán)7、軸承8、固定外環(huán)9、銷軸轉(zhuǎn)臂(簡稱銷軸)10、導(dǎo)輪11、滾針12、移動外環(huán)13、調(diào)速機構(gòu)14、輸出軸15、端面凸輪16、中座17、端蓋。
如
圖1所示輸入軸2連接主動輪3并與壓緊輪5在碟簧4壓緊夾持行星輪1，另一端受固定外環(huán)8和在端面凸輪15移動外環(huán)12工作錐面所夾緊產(chǎn)生公自轉(zhuǎn)。行星輪1圓周分布間隔著同數(shù)量的導(dǎo)輪10并由滾針11動配于銷軸9上使銷軸9連同均載環(huán)6、輸出軸14同步公轉(zhuǎn)。均載環(huán)6通過銷軸9與輸出軸14構(gòu)成剛性整體簡支梁，均載環(huán)6外圓裝配于軸承7中運轉(zhuǎn)靈活。轉(zhuǎn)臂只作公轉(zhuǎn)傳遞轉(zhuǎn)矩徑向位置不變，所以不阻礙行星輪1的調(diào)速位移。行星輪1的工作半徑從中心0點至外緣半徑，所以調(diào)速比擴大。
圖2中1、手輪2、法蘭3、軸套4、導(dǎo)桿5、移動座6、蝸輪7、蝸桿8、中座9、固定外環(huán)10、軸承11、均載環(huán)12、移動壓緊輪13、導(dǎo)輪14、滾針15、行星輪16、主動輪17、輸出軸18、移動外環(huán)19、銷軸20、指示刻度板21、碟簧座22、碟簧23、密封圈24、端蓋圖2中手輪1蝸桿7蝸輪6轉(zhuǎn)動時螺旋副使移動座5帶動由軸承連接的壓緊輪12相對于主動輪16作分合移動促使行星輪15作徑向位移(附有軸向)，靠攏時行星輪徑向外移轉(zhuǎn)速變慢，外端再度擠入二個外環(huán)的工作面中并推開移動外環(huán)18連同碟簧座21使碟簧壓縮量增加壓緊力增大，這正是向低轉(zhuǎn)速調(diào)轉(zhuǎn)矩增大所需壓緊力，兩者成正比。手輪反向轉(zhuǎn)動則相反主動輪16與壓緊輪12之間距變大，行星輪在碟簧力通過二個外環(huán)的工作面推壓而作徑向內(nèi)移，轉(zhuǎn)速升高而壓緊力減少這又是高轉(zhuǎn)速只需較小的壓緊力達到損耗和發(fā)熱減小效率提高。無物理心軸行星輪15徑向內(nèi)外位移時因為不存在“滑塊”與輸出軸“滑槽”的摩擦阻礙使調(diào)速輕便省力，工作半徑增大調(diào)速范圍擴大，達到0～n1r／min(輸入軸轉(zhuǎn)速)。
圖3中1、導(dǎo)輪2、銷軸3、無物理心軸行星輪4、輸入軸(主動軸)5、主動輪(最大工作半徑)6、外形(最小工作半徑)圖中導(dǎo)輪1動配于銷軸2上并均布于各行星輪3的圓周間起間隔接受公自轉(zhuǎn)傳遞轉(zhuǎn)矩再由輸出軸輸出。二個主動輪5和二個外環(huán)6構(gòu)成軸向與徑向限制行星輪3的自由移動(工作面接觸受力)及各導(dǎo)輪限制行星輪的圓周分布并進行公轉(zhuǎn)運行穩(wěn)定。主動輪的分合與行星輪的位移以及外環(huán)的軸向移距同步對應(yīng)發(fā)生，壓緊力與轉(zhuǎn)矩始終成正比實現(xiàn)完全恒功率傳動。調(diào)速輕便、靈活停機和運轉(zhuǎn)中可以調(diào)速變速范圍擴大效率提高且制造簡便工裝通用精度和技術(shù)性能以及使用效益大幅度提高。
權(quán)利要求1.一種無物理心軸行星輪無級變速器，具有行星輪、主動輪、外環(huán)、碟簧與輸出機構(gòu)，其特征是無物理心軸行星輪內(nèi)端夾持在由蝸輪與螺旋副帶動作軸向主動分合移動的二個主動輪間，外端夾緊在由碟簧直接壓緊著的二個外環(huán)工作面中，圓周分布著與行星輪等數(shù)的導(dǎo)輪，導(dǎo)輪以滾針動配于銷軸上，銷軸兩端分別緊固在均載環(huán)和輸出軸的銷孔中構(gòu)成簡支梁式剛性轉(zhuǎn)臂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是行星輪是無物理心軸的中間滾動體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是各行星輪圓周分布間隔均分布著同數(shù)量的導(dǎo)輪，導(dǎo)輪以滾針動配于銷軸上，銷軸兩端緊配在均載環(huán)和輸出軸的銷孔中構(gòu)成剛性整體轉(zhuǎn)臂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是均載環(huán)外圓裝配在軸承上，軸承連接在固定外環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是壓緊輪與移動座活動聯(lián)接，移動座通過螺旋副及蝸輪蝸桿聯(lián)動，調(diào)整時二個主動輪作軸向分合移距，工作面間距發(fā)生增減，行星輪即作徑向位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是碟簧直接壓緊在移動外環(huán)上，行星輪徑向外移時錐楔擠進二外環(huán)的工作面之間迫使移動外環(huán)軸向外移，碟簧被壓縮壓緊力增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征是聯(lián)接壓緊輪的移動座(既螺旋副)套在一組柱銷上，當(dāng)蝸輪轉(zhuǎn)動時作軸向位移，并使壓緊輪相對于主動輪分合間距增減變化。
專利摘要一種無物理心軸行星輪無級變速器,采用簡支梁式均載環(huán)剛性轉(zhuǎn)臂,銷軸轉(zhuǎn)臂上活套導(dǎo)輪與行星輪圓周均布分隔。二個主動輪與移動螺旋副及蝸輪蝸桿調(diào)速時作軸向分合移動迫使行星輪徑向擠進或退出二個外環(huán)的工作面中。由于碟簧直接壓緊在外環(huán)上,壓緊力與轉(zhuǎn)矩成正比增減。行星輪工作半徑從中點至外緣變速比增大輸出轉(zhuǎn)速達0～輸入轉(zhuǎn)速。摩阻減少調(diào)速方便停機和運行時可以調(diào)速效率提高,制造簡便性能完善是實現(xiàn)生產(chǎn)和使用高效益的變速器。
文檔編號F16H3/44GK2429689SQ0024175
公開日2001年5月9日 申請日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月6日
發(fā)明者陳金龍 申請人:陳金龍