專利名稱：車輛的自動變速及其通過性的制作方法
這是關(guān)于車輛無需離合器齒輪變速及其通過性的發(fā)明，屬于車輛及傳動技術(shù)領(lǐng)域。
有離合器齒輪變速操縱費(fèi)事，使用渦流變扭器的自動變速器傳動效率低散熱要求高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜可靠性低。如何實(shí)現(xiàn)不踩離合器直接交換齒輪變速，是車輛傳動技術(shù)領(lǐng)域數(shù)十年來追求的目標(biāo)，迄未很好實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明人在前專利中已經(jīng)解決無需踩離合器的直接齒輪換檔和高效率機(jī)械無級變速，但是在適于輕型高速車輛的小傳動比范圍仍然有待改進(jìn)。使用本發(fā)明人的特殊齒輪副及其相應(yīng)結(jié)構(gòu)使變速器擁有足夠大的傳動比和足夠大的承載能力，得以減省車輛的主減速器、側(cè)減速器、輪邊減速器，簡化結(jié)構(gòu)，提高離地間隙，但是少齒差傳動通常傳動比很大，要實(shí)現(xiàn)變速器需要的小傳動比，就要按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)不踩離合器直接交換齒輪的小速比變速，并能夠自動變速，大幅提高車輛的通過性。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的1 造就一種小速比的少齒差齒輪傳動變速器或?qū)捤俦确秶男行桥抛兯倨?，方便地制動某一檔對應(yīng)的內(nèi)齒輪、或依靠不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下的離心力接合某檔齒輪，完成無需踩離合器的交換齒輪變速；在此基礎(chǔ)上，依靠不同負(fù)荷扭矩下斜齒輪軸向力不同和發(fā)動機(jī)不同負(fù)荷及轉(zhuǎn)速下造成的不同的離心力實(shí)現(xiàn)簡單可靠的自動變速。
2 為了發(fā)揮不踩離合器齒輪換檔變速器帶來的高度機(jī)動能力，造就可變寬變壓車輪，實(shí)現(xiàn)對各種地面的越野性能；加入可射錨絞盤，使車輛可以攀越垂直陡坡和寬壕溝、河流并起到可靠的正面防護(hù)作用；使用泡塑平板實(shí)現(xiàn)快速浮渡。
對附圖的說明

圖1是關(guān)于小速比少齒差直接齒輪換檔變速器的原理剖面圖；圖2是上述變速器4對行星齒輪型的傳動簡圖；圖3A、B、C是關(guān)于以離心摩擦離合器構(gòu)成直接檔的簡圖；圖4是行星排直接齒輪換檔變速器的傳動簡圖；圖5是多級串連行星排直接換檔和使用離心摩擦接合的傳動簡圖；圖6A、B是關(guān)于多聯(lián)行星齒輪——雙層齒輪制造工藝的簡圖；圖7是關(guān)于立式變速器利用輸入軸內(nèi)錐孔實(shí)現(xiàn)油面以上潤滑的簡圖；圖8A、B是關(guān)于泡塑內(nèi)胎變寬車輪的示意圖9是加入越野——防護(hù)兼用前置滾筒的示意圖；圖10A、B是關(guān)于以泡塑平板實(shí)現(xiàn)坦克快速浮渡的示意圖。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例具體說明。
圖1顯示了一種少齒差小速比變速器的原理結(jié)構(gòu)，輸入軸1與偏心軸2一體，偏心距為e，輸入軸左邊經(jīng)左輸入軸承111支承在左機(jī)蓋11內(nèi)右端經(jīng)右輸入軸承13支承在輸出軸3之內(nèi)，偏心軸上經(jīng)行星軸承214支承多聯(lián)行星齒輪14，多聯(lián)行星齒輪14上制有外齒輪Z11(使用Z字標(biāo)記表示各該齒輪并代表相應(yīng)齒輪齒數(shù)，其余齒輪同)、Z12、Z13，分別與可在機(jī)殼40內(nèi)轉(zhuǎn)動的內(nèi)齒輪Z21、Z22、Z23保持嚙合，多聯(lián)行星齒輪14內(nèi)側(cè)制有內(nèi)齒輪Z4在外齒輪Z11等嚙合位置180度的反向位置與輸出軸上制有的外齒輪Z3保持嚙合，Z4的齒寬中心與行星軸承214的寬度中線對齊，多聯(lián)行星齒輪內(nèi)側(cè)一體設(shè)有支承行星軸承214的內(nèi)環(huán)凸緣其外徑為DC0，而多聯(lián)行星齒輪的各外齒輪一體制在內(nèi)齒輪Z4的外面，其中齒數(shù)最少的外齒輪Z13應(yīng)較為靠近Z4的齒寬中心，這樣的內(nèi)外雙層的多聯(lián)行星齒輪結(jié)構(gòu)，避免了懸臂齒輪嚙合從而使得行星軸承214和左輸入軸承111、右輸入軸承13所受的負(fù)荷大為降低，特別因Z13靠近行星軸承寬度中心，使得長時(shí)間高速行駛對應(yīng)的高速檔(本例中為3檔)的軸承效率損失很小。輸出軸3經(jīng)輸出軸承軸承于機(jī)殼40內(nèi)、與輸入軸1同軸線，其上Z3齒輪的內(nèi)徑面直徑D3I減去多聯(lián)行星齒輪內(nèi)環(huán)凸緣外徑DC0的差值應(yīng)大于2倍的偏心距e，以保證二者不發(fā)生碰擦干涉。平衡重12固裝于輸入軸1上其配重偏心方向與偏心軸2的偏心指向相反(在圖1中是向下、被局部剖線割去)。各對內(nèi)嚙合齒輪副的中心距應(yīng)該相等。當(dāng)1檔內(nèi)齒輪Z21被制動不轉(zhuǎn)時(shí)，就形成1檔傳動，輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速之比即1檔傳動比I1＝1/(1-Z21*Z4/Z11/Z3)，應(yīng)為負(fù)值，表示輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速方向相反，此時(shí)2檔內(nèi)齒輪Z22和3檔內(nèi)齒輪Z23在機(jī)殼40內(nèi)以接近輸出轉(zhuǎn)速的速率緩慢轉(zhuǎn)動，因此可以容易地實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷無需離合器的齒輪換檔——放開1檔內(nèi)齒輪Z21、制動2檔內(nèi)齒輪，則變速器即工作在2檔，傳動比為I2＝1/(1-Z22*Z4/Z12/Z3)同理，放開工作檔內(nèi)齒輪，制動3檔內(nèi)齒輪Z23，則變速器即換到3檔，3檔傳動比I3＝1/(1-Z23*Z4/Z13/Z3)。
同理，如果需要設(shè)N檔，那么只需在上述相應(yīng)位置加設(shè)N檔的內(nèi)齒輪副Z2N、Z1N即可，則制動N檔內(nèi)齒輪Z2N時(shí)，得到N檔傳動比In＝1/(1-Z2N*Z4/Z1N/Z3)。
當(dāng)所有檔的制動器都放開時(shí)，各齒輪副空轉(zhuǎn)，變速器為空檔。
使用上述結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成高速車輛高速檔需要的很小的傳動比，例如高速檔傳動比達(dá)到1.5-2.5的范圍。
倒檔的設(shè)置以及更小的傳動比，可以使用圖2所示的使用4對內(nèi)嚙合行星齒輪的單級傳動型，如下面實(shí)施例2所述。
圖2是傳動簡圖，習(xí)慣只畫上半邊。在圖1結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將輸入軸1之上設(shè)有反向的兩個(gè)偏心軸——正偏心軸2和反偏心軸2R(偏心距與正偏心軸的相等)，倒檔行星齒輪14R在反偏心軸2R上旋轉(zhuǎn)，其外齒輪Z1R與Z3軸一體的倒檔內(nèi)齒輪Z2R保持嚙合，其內(nèi)齒輪Z4R與終端輸出齒輪Z3R保持嚙合，動力經(jīng)與終端輸出齒輪Z3R一體的終端輸出軸3R輸出，各個(gè)制動器B1，B2，…，BR全放開時(shí)，變速器為空檔，當(dāng)制動器B1制動Z21時(shí)，變速器傳動比I01＝1/(1-Z21*Z4*Z2R*Z4R/Z11/Z3/Z1R/Z3R)制動器B2制動2檔內(nèi)齒輪Z22時(shí)，變速器傳動比I02＝(1-Z22*Z4*Z2R*Z4R*/Z12/Z3/Z1R/Z3R)制動器B3制動3檔內(nèi)齒輪Z23時(shí)，變速器傳動比I03＝1/(1-Z23*Z4*Z2R*Z4R/Z13/Z3/Z1R/Z3R)注意各前進(jìn)檔速比為正值，即輸入軸1與終端輸出軸3R的轉(zhuǎn)向相同。并且最小傳動比比圖1機(jī)構(gòu)小得多，傳動比范圍可以更寬。當(dāng)在Z1R，Z2R相同位置設(shè)置更多M對內(nèi)嚙合齒輪副、其內(nèi)齒輪均可經(jīng)各自的子離合器與Z3的軸接合時(shí)，前進(jìn)檔就共有M*N個(gè)，其中當(dāng)正偏心軸上N個(gè)前進(jìn)檔內(nèi)齒輪中的I檔內(nèi)齒輪Z2i(與Z1i嚙合)被制動而反偏心軸上I檔內(nèi)齒輪Z2Ri(與Z1Ri嚙合)被其子離合器與齒輪Z3的軸接合時(shí)，則I檔傳動比Ii＝1/(1-Z2i*Z4*Z2Ri*Z4R/Z1i/Z3/Z1Ri/Z3R)比起現(xiàn)行液力機(jī)械變速器常用的Simpson機(jī)構(gòu)和Ravigneavx機(jī)構(gòu)，可以用少得多的操縱元件得到更多檔位，例如正偏心軸上齒輪檔位數(shù)N＝4，反偏心軸上齒輪檔位數(shù)M＝3，則變速器前進(jìn)檔位數(shù)＝4×3＝12個(gè)，如果將反偏心軸上各檔子離合器的操縱用單獨(dú)的操縱桿，就形成副變速器單獨(dú)操縱當(dāng)各前進(jìn)檔制動器B1，B2，B3放開而制動器BR將倒檔內(nèi)齒輪Z2R制動，則傳動比IR＝1/(1-Z2R*Z4R/Z1R/Z3R)為負(fù)值，終端輸出軸3R的轉(zhuǎn)向與各前進(jìn)檔時(shí)相反，此時(shí)變速器即處于倒檔。請注意從某前進(jìn)檔轉(zhuǎn)換到倒檔，只需放松該前進(jìn)檔的制動器同時(shí)制動器BR制動，這為從前進(jìn)檔直接轉(zhuǎn)換倒檔提供可能，可以縮短車輛從前進(jìn)轉(zhuǎn)為倒退的轉(zhuǎn)換時(shí)間，增加裝甲車輛的戰(zhàn)場瞬間機(jī)動能力。
使用離心式摩擦離合器，可以輔助自動換檔，也易于構(gòu)成直接檔。
在圖1所述的少齒差小速比變速器基本結(jié)構(gòu)中，參見圖3A、圖3B、圖3C，在輸入軸端設(shè)置離心摩擦離合器，設(shè)置方法有多種，例如在輸入軸1端沿徑向鉆孔(輸入軸右端經(jīng)軸承13支承于輸出軸30內(nèi))，孔內(nèi)放置可被拉力彈簧152拉緊的離心摩擦塊151(等重量等重心位置的對稱分布的多個(gè))，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速很低，例如以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，離心摩擦塊得到的離心力(與輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比)不足以撐開拉力彈簧152，因此其圓周摩擦面不能與摩擦滑套31接觸，處于如圖3C的狀態(tài)；當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高使變速器輸入轉(zhuǎn)速高于某一臨界轉(zhuǎn)速，離心摩擦塊151克服拉力彈簧152的拉力與摩擦滑套31接合(圖3B狀態(tài))，離心力產(chǎn)生的正壓力和摩擦界面具有的高摩擦系數(shù)(離心摩擦塊151的外徑面、摩擦滑套31的內(nèi)徑面可以敷設(shè)高摩擦系數(shù)的材料)，使得摩擦滑套31得到足夠的傳遞力矩——大于變速器直接檔應(yīng)傳遞的扭矩。摩擦滑套31是與Z8內(nèi)齒輪的(空心)軸8經(jīng)滑鍵313連接并在齒輪軸8內(nèi)可軸向滑動，而齒輪軸8是被支承于機(jī)殼40內(nèi)的軸承軸向定位的，31可被連桿33軸向拉動，當(dāng)降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(即變速器輸入轉(zhuǎn)速)到臨界轉(zhuǎn)速以下，離心摩擦塊151與摩擦滑套31脫開，向右(如圖3A箭頭方向)拉連桿33可使摩擦滑套31右移脫離可與離心摩擦塊151接合的軸向位置，即輸入軸1與摩擦滑套脫離，直接檔脫離，變速器工作在其它檔位；當(dāng)需要從其它檔換入直接檔時(shí)，降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速到臨界轉(zhuǎn)速以下(例如放松油門到怠速)，推連桿33使摩擦滑套31向左軸向移動到接合位置，踩油門提高轉(zhuǎn)速到臨界轉(zhuǎn)速之上，則離心摩擦塊151在漸增離心力作用下與摩擦滑套31柔和地接合，變速器就換入直接檔。
這樣設(shè)置直接檔的變速器要求前進(jìn)檔輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)向一致，因此圖3A機(jī)構(gòu)中多聯(lián)行星齒輪141的內(nèi)齒輪Z62、Z62分別與可在機(jī)庫40內(nèi)滑動的槽型截面外齒輪Z51、Z52保持嚙合，多聯(lián)行星齒輪141的外齒輪Z71則與內(nèi)齒輪Z8保持嚙合，制動Z61得到1檔傳動比I1＝1/(1-Z51*Z71/Z8/Z61)大于零，即輸入軸1與輸出齒輪軸8的轉(zhuǎn)向相同。當(dāng)制動Z62，就相應(yīng)2檔傳動比I2＝1/(1-Z52*Z71/Z8/Z62)。如設(shè)有其它檔位，傳動比類推。
31與輸出軸30(已被軸向定位)之間經(jīng)滑鍵連接，并可以設(shè)置有頂在輸出軸凸緣301和摩擦滑套31之間的壓力彈簧32，此時(shí)摩擦滑套的連接滑鍵313應(yīng)該是斜鍵，其斜方向應(yīng)該使傳遞前進(jìn)檔輸出扭矩時(shí)得到的軸向力的方向是向右推動摩擦滑套31的，當(dāng)在上坡、道路阻力大造成負(fù)荷扭矩大需要換入低速檔時(shí)，較大的負(fù)荷扭矩自動推動31右移壓縮彈簧32并使摩擦滑套與離心摩擦塊脫離、直接檔脫離，同時(shí)，連桿33上的凸緣可以機(jī)械地右移脫離開關(guān)K1、接合開關(guān)K2，K2可使2檔電磁制動器電流接通制動2檔內(nèi)齒輪，變速器即自動從直接檔換入2檔，同理，更大負(fù)荷扭矩時(shí)摩擦滑套在斜鍵313產(chǎn)生軸向力作用下繼續(xù)右移脫離2檔(K2斷開)接合1檔(K1接通)；當(dāng)車輛起步，速度漸快而變速器負(fù)荷扭矩漸小，摩擦滑套31的自斜鍵313受到的軸向力減小，在壓力彈簧32作用下左移，連桿凸緣331左移依次自K1換接到K2、K3，電磁制動器依次制動1檔內(nèi)齒輪、2檔內(nèi)齒輪使變速器自動自低速檔換入高速檔，最后凸緣331左移至K3位置同時(shí)摩擦滑套左移至與離心摩擦塊151接合的位置(K3的作用是給出暫時(shí)降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的信號使直接檔如上述可以接入)，變速器換到直接檔車輛高速行駛。即變速器可以在行駛負(fù)荷變化時(shí)依靠斜鍵產(chǎn)生的軸向力自動換入更適合的檔位。檔位數(shù)有更多個(gè)時(shí)，同樣原理可以自動換檔。本發(fā)明的不踩離合器的自動齒輪換檔，可以省略駕駛員對離合器和變速桿的操縱，節(jié)省出通常換檔時(shí)要用到的左腳和右手，可以在戰(zhàn)斗車輛中操縱武器(此時(shí)右腳控制油門，一只手控制方向盤)；同時(shí)，齒輪變速器的純粹機(jī)械換檔，比起液力變扭器來傳動效率高很多，可以增大有效功率輸出、減省變速器散熱裝置；對民用車輛，帶負(fù)荷不踩離合器的直接齒輪換檔是幾十年來汽車界追求實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，本發(fā)明則提供了高效、經(jīng)濟(jì)、簡單可靠的實(shí)現(xiàn)方式。
對于不要求大承載能力的變速器，可以使用圖4的NGW行星傳動變速方式。
圖4是傳動簡圖。擁有多個(gè)NGW行星排的變速器，其中輸入軸IN4上固連的太陽輪G31、G32、G3(G標(biāo)記同時(shí)代表該齒輪齒數(shù)，下同)分別與行星齒輪G301、G302、G303嚙合，這些行星齒輪在行星軸A4上轉(zhuǎn)動又依次分別與內(nèi)齒輪41、42、43保持嚙合，內(nèi)齒輪41、42、43的齒數(shù)分別為Z41、Z42、Z43，行星軸A4固連輸出軸OUT4，當(dāng)制動器B41將內(nèi)齒輪41制動時(shí)，得到1檔傳動比I1＝1+Z41/G31，輸入軸與輸出軸同轉(zhuǎn)向，因此在輸入軸端C處可設(shè)前述的離心摩擦離合器與輸出軸OUT4直連，當(dāng)離心摩擦離合器C4接合時(shí)，為變速器的直接檔。同理，當(dāng)制動器B42或B43將內(nèi)齒輪42或43制動時(shí)，分別得到2檔傳動比I2＝1+Z42/G32或3檔傳動比I3＝1+Z43/G33。
為了使用這種行星排直接換檔變速器，同時(shí)又能擁有較大的傳動比，可以如圖5所示，將行星排串接得到較大減速比。
傳動簡5中有多個(gè)行星排，輸入軸IN5上經(jīng)滑鍵驅(qū)動離心摩擦塊C5，C5因此可沿輸入軸IN5滑動，以能夠如前述機(jī)理與太陽齒輪G51G52G53或輸出轉(zhuǎn)臂軸A5的內(nèi)摩擦輪接合，圖中位置是與1檔太陽齒輪G51的內(nèi)摩擦輪接合因此輸入軸IN5處于驅(qū)動1檔的G51的位置，G51與一擋行星齒輪G501保持嚙合，G501在1檔轉(zhuǎn)臂軸A51上轉(zhuǎn)動并與一擋內(nèi)齒輪G521保持嚙合；一擋轉(zhuǎn)臂軸A51驅(qū)動2檔太陽齒輪G52，2檔行星齒輪G502在2檔轉(zhuǎn)臂軸A52上轉(zhuǎn)動并與2檔內(nèi)齒輪G522和2檔太陽輪G52保持嚙合；2擋轉(zhuǎn)臂軸A52驅(qū)動3檔太陽齒輪G53，3檔行星齒輪G503在3檔轉(zhuǎn)臂軸A5(當(dāng)只有3個(gè)前進(jìn)檔時(shí)，3檔轉(zhuǎn)臂軸也就是輸出轉(zhuǎn)臂軸A5)上轉(zhuǎn)動并與3檔內(nèi)齒輪G523和3檔太陽輪G53保持嚙合；當(dāng)以1、2、3檔制動器B51、B52、B53分別制動1檔內(nèi)齒輪G521、2檔內(nèi)齒輪G522、3檔內(nèi)齒輪G523時(shí)，且C5接合G51，則3個(gè)行星排串連工作，得到最大的1檔傳動比I1＝(1+G521/G51)*(1+G522/G52)*(1+G523/G53)當(dāng)放松1擋制動器B51(相應(yīng)1檔內(nèi)齒輪G521空轉(zhuǎn)不起作用)而以制動器B52、B53分別制動2、3擋內(nèi)齒輪G522、G523，后面2個(gè)行星排串連工作，離心摩擦塊C5接合2檔太陽輪G52的內(nèi)摩擦輪，則變速器處于2檔位置，其傳動比I2＝(1+G522/G52)*(1+G523/G53)依此類推，當(dāng)C5與3檔太陽輪G53的內(nèi)摩擦輪接合而制動器B51、B52放松而制動器B53將3檔內(nèi)齒輪G523制動，則變速器工作于3檔，傳動比I3＝1+G523/G53；當(dāng)有更多的前進(jìn)檔行星排時(shí)，依此類推可以得到更多的前進(jìn)檔傳動比；當(dāng)離心摩擦塊C5滑到輸入軸IN5的最右端與輸出轉(zhuǎn)臂軸A5的內(nèi)摩擦輪接合、同時(shí)各制動器B51、B52、B53均放松時(shí)，輸入軸直連驅(qū)動輸出軸，變速器工作在直接檔，傳動比為1。
對于圖5所示的結(jié)構(gòu)，也可以取消各個(gè)制動器，而讓各個(gè)內(nèi)齒輪(G521、G522、G523)直接與機(jī)殼(地)固連，不可轉(zhuǎn)動，變速器各檔傳動比同上述，僅變動在輸入軸IN5滑移的離心摩擦塊C5的位置以改變與那個(gè)檔位的內(nèi)摩擦輪接合就轉(zhuǎn)到哪個(gè)檔位，機(jī)構(gòu)因而得以進(jìn)一步簡化。其缺點(diǎn)是，工作在高速檔如3檔時(shí)，低速檔如1檔的太陽齒輪的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較高。
本發(fā)明的輸入軸直連可滑動離心摩擦塊的變速器，在省略離合器之后，發(fā)動機(jī)輸出軸與變速器輸入軸直連，離心摩擦塊的轉(zhuǎn)動慣量可以取代飛輪，因此發(fā)動機(jī)的飛輪可省去，電起動機(jī)起動發(fā)動機(jī)可以利用變速器的齒輪系統(tǒng)，變速器得以與發(fā)動機(jī)同殼體、共用潤滑系統(tǒng)，使機(jī)構(gòu)進(jìn)一步簡化、體積縮小，故障概率降低。
本發(fā)明所述的變速器使用將相應(yīng)內(nèi)齒輪制動的方法換檔，由于本發(fā)明所述機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)速極低，基本上與輸出轉(zhuǎn)速相當(dāng)，因此避免了現(xiàn)行的在輸入端高速轉(zhuǎn)動的齒輪或軸上使用離合器或制動器換檔的做法。對于轉(zhuǎn)速很低的內(nèi)齒輪的制動是易于解決的可以使內(nèi)齒輪外緣具有1個(gè)凸臺，當(dāng)換檔止推件插入阻止凸臺時(shí)這個(gè)內(nèi)齒輪就被制動，凸臺和止推件可以使用具斜面的楔形體以使得止推和制動是具有緩沖過渡的。制動的方法還可以是沿內(nèi)齒輪外緣銑出一個(gè)螺旋通槽，繞齒輪軸線一周的螺旋通槽的首尾是連通的，止推件進(jìn)入螺旋通槽后，內(nèi)齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動一段圓周后就被制動。在止推件與凸臺、螺旋通槽或止推件與其限位件之間加入彈性材料(如橡膠)的緩沖件，可以使止推制動換檔過程柔和而有緩沖。
在使用本發(fā)明的圖1、圖3A所述雙層行星齒輪結(jié)構(gòu)和中國專利89104790.5的雙層齒輪組合傳動機(jī)構(gòu)時(shí)，可能會遇到制造雙層齒輪的內(nèi)層外齒輪或外層內(nèi)齒輪時(shí)的雙層間距不夠容納插齒刀的情形，這可以用圖6A和圖6B所示鑲?cè)臊X環(huán)的方式解決。圖6A中，多聯(lián)行星齒輪(即雙層齒輪)14X的內(nèi)層外齒輪ZX是加工好的齒環(huán)鑲?cè)?，靠靜配合摩擦力或鍵連接傳遞扭矩，這樣就不必使插齒刀探入雙層齒輪之間加工；在圖6B所示的結(jié)構(gòu)(即圖3A所示結(jié)構(gòu))需要外層內(nèi)齒輪ZX62和內(nèi)層外齒輪ZX71的，兩齒輪都以齒環(huán)形式加工好再鑲?cè)?可用鍵連接)，就避免了加工時(shí)插齒刀尺寸干涉的問題。
在使用本發(fā)明的機(jī)構(gòu)制成的變速器或減速器(傳動比不可變)，如為立式機(jī)構(gòu)，即輸入軸垂直放置，則可以在輸入軸浸入油面的下端開一個(gè)同軸線的錐形的內(nèi)孔，越向上直徑越大，在內(nèi)孔壁上鉆橫向小孔，使輸入軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動潤滑油產(chǎn)生離心力沿內(nèi)孔向直徑擴(kuò)大的方向也就是向上爬升，經(jīng)橫向小孔甩出潤滑油面浸泡不到的零件。例如圖7是在立式少齒差傳動機(jī)構(gòu)(圖1-圖3)使用錐孔潤滑方法，垂直放置的輸入軸1下端進(jìn)入液面為L的潤滑油中，其內(nèi)同軸線地開有直徑上大下小的錐形內(nèi)孔H，錐形內(nèi)孔壁上鉆有橫向小孔H1和H2，當(dāng)輸入軸高速旋轉(zhuǎn)，油液就在離心力驅(qū)使下向直徑加大的方向也就是向上爬升，如箭頭所示，自H1小孔甩出，可以潤滑行星軸承(214)，自H2小孔甩出可以潤滑上輸入軸承(對應(yīng)圖1中的左輸入軸承111)，這樣就避免了潤滑油液面很高時(shí)行星軸承214和其上支承多聯(lián)行星齒輪(雙層齒輪)攪動油造成的損失。同樣原理，對于立式的行星排機(jī)構(gòu)變速器或減速器(如圖4、圖5所示機(jī)構(gòu)的立式機(jī)構(gòu))，也同樣可以在輸入軸(IN4、IN5)下端開錐形直徑下小上大的內(nèi)孔及橫向小孔取得對油面上各零件的潤滑。當(dāng)輸入軸并非完全垂直，而是以一定角度傾斜的，也可以應(yīng)用上述錐形內(nèi)孔原理解決油面上機(jī)件潤滑的問題。
實(shí)施例1擁有無離合器齒輪換檔變速器，造就高機(jī)動性的裝甲車輛就具備了基礎(chǔ)條件，進(jìn)一步提高機(jī)動越野能力，要解決以車輪完全取代履帶的老問題。為此本發(fā)明提出變寬變壓泡沫塑料實(shí)心輪胎車輪的方案。
原理可參考圖8A和圖8B，支承于固定軸轂82內(nèi)的車輪的驅(qū)動軸81固連固定輪轂84，截面為波紋裝的輪胎85被固定輪轂84和內(nèi)側(cè)的可在固定軸轂82上軸向滑動的移動輪轂83從兩側(cè)固定，內(nèi)胎由數(shù)量眾多的高強(qiáng)度塑膠泡86和可調(diào)氣壓內(nèi)胎87組成，圖8A是車輪的最小寬度狀態(tài)，調(diào)壓內(nèi)胎87收縮在直徑最小的狀態(tài)，移動輪轂83向外側(cè)(圖中沿箭頭方向向右)推緊，使波紋狀輪胎85的波紋收縮而輪胎寬度最??；圖8B是車輪最大寬度狀態(tài)，移動輪轂內(nèi)移(圖8A中箭頭方向向左)到極端，拉伸波紋狀輪胎85的波紋完全展開，從而具有最大寬度，調(diào)壓內(nèi)胎87隨之充氣膨脹到最大直徑，推擠各塑膠泡86向外充實(shí)支承輪胎。這樣實(shí)現(xiàn)的機(jī)械可變寬車輪，配合已經(jīng)公知的調(diào)壓輪胎技術(shù)，可以使車輪有足夠?qū)挾瘸休d裝甲車輛的重量，在高速路面行駛時(shí)調(diào)整處于圖8A最小寬度狀態(tài)以減小行駛阻力，在泥沼、雪地、沙地等極松軟地面車輪則調(diào)整處于圖8B最大寬度狀態(tài)以順利行駛，根據(jù)地面狀況不同，適當(dāng)調(diào)整車輪寬度和充氣壓，可以得到最佳行駛效果。這種塑膠泡填充充當(dāng)內(nèi)胎的車輪的另一個(gè)好處是，它并不怕被子彈擊穿，因?yàn)槿舾砂l(fā)子彈擊穿輪胎后只能令少量塑膠氣泡破滅，并不影響整體的塑膠泡對輪胎的支承作用。
實(shí)施例2進(jìn)一步提高裝甲車輛的越野通過能力，可以如圖9所示設(shè)置前滾筒93。裝甲車輛92，使用上述可變寬調(diào)壓輪胎的大直徑車輪91，在車身前部以94為轉(zhuǎn)臂軸支承并可上下擺動轉(zhuǎn)臂96，轉(zhuǎn)臂96的前端經(jīng)軸95支承可轉(zhuǎn)動的滾筒93(可被內(nèi)置的直流電機(jī)——減速器驅(qū)動，或被液壓機(jī)構(gòu)驅(qū)動等)可在軸95上轉(zhuǎn)動，滾筒93有多種用途一是作為鋼絲繩的纜車滾筒，鋼絲繩可以用炮射錨彈牽引，在上陡坡時(shí)發(fā)射上去鉆地定錨，滾筒93卷動收起鋼絲繩就可以把裝甲車輛牽引上60度以上的陡坡，甚至用這個(gè)方法裝甲車輛可以爬90度的懸崖；也可以用于潛渡江河，當(dāng)炮射錨彈射到河的對岸，則轉(zhuǎn)動滾筒收回鋼絲繩可以讓坦克在發(fā)動機(jī)熄火的情形下潛渡河流。二是作為過寬壕溝時(shí)的助臂，在過寬壕溝時(shí)，滾筒93已前伸到壕溝彼岸，轉(zhuǎn)動滾筒與車輪前行轉(zhuǎn)動方向一致，可以輔助車輛越過單憑自身無法越過的寬壕溝。三是攀墻，當(dāng)裝甲車輛需要攀越較高的豎直的墻時(shí)，先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臂軸94舉起滾筒93放到豎直墻頂端，轉(zhuǎn)動滾筒(與車輪轉(zhuǎn)向一致)就可以輔助裝甲車輛攀越單憑自身無法攀越的高墻。四是掃雷，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂軸94放下滾筒93到地面，依靠滾筒自身金屬的重量，可以引爆掃除專門設(shè)定在裝甲車輛履帶壓強(qiáng)下和金屬感應(yīng)下爆發(fā)的反裝甲感應(yīng)地雷。五是正面防護(hù)，當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臂軸94舉起滾筒93到裝甲車輛前部適當(dāng)高度，就可以阻擋敵方來襲的反裝甲武器敵方破甲彈、榴彈會被滾筒提前引爆，敵方動能穿甲彈一般難以擊穿纏繞鋼絲繩并內(nèi)置齒輪機(jī)構(gòu)的直徑較大的滾筒，即使能夠擊穿，那么穿越滾筒后的動能也所剩無幾，難以再擊穿裝甲車輛的裝甲；并且如果讓滾筒在防護(hù)狀態(tài)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)(圖中方位應(yīng)是順時(shí)針轉(zhuǎn)動，即前面向下后面向上)，則動能穿甲彈即使能夠穿越滾筒，穿越后的飛行姿態(tài)已經(jīng)是頭部向上尾部向下的偏轉(zhuǎn)后平移飛行的姿態(tài)，這種姿態(tài)會以穿甲彈身側(cè)部碰觸裝甲，即使動能足夠，也是無法擊穿裝甲的。其深入原理本發(fā)明人在垂直動量裝甲防護(hù)專利文獻(xiàn)中作了詳細(xì)敘述，這里是將滾筒作為其垂直動量防護(hù)原理的又一個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例3進(jìn)一步增加機(jī)動能力——構(gòu)成浮渡坦克的方法可以參考圖10A、B所述，坦克100置于流線型航行水阻力很小的輕型泡沫塑料制平板105之上，泡塑平板是用壓力發(fā)泡裝置在模具內(nèi)發(fā)泡制成的，壓力發(fā)泡罐和模具都是易于攜帶的，可以隨坦克部隊(duì)攜帶到臨海地區(qū)后發(fā)泡成型，平板的尾部有安置傳動軸的軸承座106，坦克尾部預(yù)留有輸出動力軸101，將坦克輸出動力軸101與傳動軸102和螺旋槳104的軸以連軸節(jié)103連接，則坦克的動力可以經(jīng)傳動軸下傳動力驅(qū)動螺旋槳，傳動軸的向下傾斜可以使得螺旋槳104具有較大直徑，獲得較高的效率，這樣坦克可以在泡塑平板上浮渡海峽，優(yōu)點(diǎn)在于裝成迅速隱蔽；坦克整體置于泡塑平板之上，沒有水密、抽水的問題；坦克的高射機(jī)槍和導(dǎo)彈等防空火力在浮渡行進(jìn)間可以對空射擊，整個(gè)編隊(duì)的數(shù)百輛浮渡坦克聯(lián)合對空射擊可以形成嚴(yán)密的防空能力；坦克浮渡間可以用坦克炮射擊敵方艦艇，臨近登陸灘頭可以壓制灘頭火力；多個(gè)單臺浮渡平板易于橫向連接成抗傾覆能力很強(qiáng)的連鎖泡塑平板群，承載多輛坦克；較大直徑的螺旋槳可以獲得較高的推進(jìn)速率，以坦克的發(fā)動機(jī)功率按照小型艇估算其航速可達(dá)20節(jié)-30節(jié)范圍。
權(quán)利要求
1一種小速比的行星齒輪變速器，包括有輸入軸、輸出軸、行星齒輪和與行星齒輪相嚙合的內(nèi)齒輪，其特征在于，至少具有2個(gè)內(nèi)齒輪，內(nèi)齒輪外有制動器可以將該內(nèi)齒輪制動，制動某一內(nèi)齒輪，變速器就在該內(nèi)齒輪對應(yīng)的傳動比下工作，制動和放松不同的內(nèi)齒輪，就實(shí)現(xiàn)無離合器的齒輪換檔。
2按照權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，還具有偏心軸2，偏心軸2上經(jīng)行星軸承支承多聯(lián)行星齒輪，多聯(lián)行星齒輪具有多個(gè)外齒輪分別與其內(nèi)齒輪相嚙合，多聯(lián)行星齒輪的內(nèi)齒輪與定軸線的外齒輪相嚙合。
3按照權(quán)利要求2所述的變速器，其特征在于，還具有另一個(gè)偏心指向與前一個(gè)偏心軸相反的偏心軸2R，其上支承有另一多聯(lián)行星齒輪14R，這個(gè)多聯(lián)行星齒輪的外齒輪與倒檔內(nèi)齒輪Z2R保持嚙合，其內(nèi)齒輪則與輸出軸上的外齒輪Z3R保持嚙合，倒檔內(nèi)齒輪Z2R與與前一偏心軸上多聯(lián)行星齒輪內(nèi)齒輪相嚙合的定軸外齒輪的軸3同軸固連，倒檔內(nèi)齒輪外設(shè)有制動器BR，將倒檔內(nèi)齒輪制動則變速器工作于倒檔。
4按照權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，還有裝置于輸入軸內(nèi)的離心摩擦塊151和拉力彈簧152，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速足夠高時(shí)，離心摩擦塊的離心力克服拉力彈簧的拉力沿徑向向外與摩擦滑套31接合，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速則離心摩擦塊在拉力彈簧作用下與摩擦滑套分開。
5按照權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，輸入軸上固連同軸的多個(gè)太陽齒輪，與輸出軸連接的轉(zhuǎn)臂軸A4上套裝有多個(gè)行星齒輪，每個(gè)行星齒輪各與其相應(yīng)的太陽齒輪和內(nèi)齒輪相嚙合，輸入軸端的離心摩擦離合器可將輸入軸與輸出軸直連。
6按照權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，具有多個(gè)太陽齒輪，每個(gè)太陽齒輪都有其內(nèi)摩擦輪，具有多個(gè)行星齒輪，每個(gè)行星齒輪的轉(zhuǎn)臂軸都與下一級行星排的太陽齒輪的內(nèi)摩擦輪相連接，每個(gè)行星齒輪各與其相應(yīng)的太陽齒輪和內(nèi)齒輪相嚙合，輸入軸端的離心摩擦離合器可將輸入軸與輸出軸直連。
7按照權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，輸入軸垂直放置或與垂直成一個(gè)角度傾斜放置，輸入軸下端開有直徑下小上大的錐形孔，錐形孔壁上不同位置鉆有橫向小孔，當(dāng)輸入軸高速旋轉(zhuǎn)，下端浸入油面，可以用離心力將潤滑油提升上來潤滑油面以上的零件。
8一種具有高度機(jī)動越野能力的車輛，使用權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，具有寬度可變的車輪，內(nèi)胎由眾多塑膠泡和調(diào)壓內(nèi)胎組成，截面為波紋狀的輪胎85被固定輪轂84和內(nèi)側(cè)的可在固定軸轂82上軸向滑動的移動輪轂83從兩側(cè)固定，移動輪轂83軸向滑移時(shí)車輪的寬度隨之變化。
9一種具有高度機(jī)動越野能力的車輛，使用權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，在車身前部裝有以94為轉(zhuǎn)臂軸支承并可上下擺動轉(zhuǎn)臂96，轉(zhuǎn)臂96的前端經(jīng)軸95支承可轉(zhuǎn)動的滾筒93，滾筒93有多種用途，可作為鋼絲繩的纜車滾筒，可作為過寬壕溝和攀越較高的豎直的墻時(shí)的助臂，可以作為掃雷滾筒，可以作為防范破甲彈和穿甲彈的垂直動量滾筒。
10一種具有高度機(jī)動越野能力的車輛，使用權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，車輛置于流線型航行水阻力很小的輕型泡沫塑料制平板105之上，泡塑平板是用壓力發(fā)泡裝置在模具內(nèi)發(fā)泡制成的，平板的尾部有安置傳動軸的軸承座106，車輛尾部預(yù)留有輸出動力軸101，將車輛輸出動力軸101與傳動軸102和螺旋槳104的軸以連軸節(jié)103連接使動力可以經(jīng)傳動軸下傳驅(qū)動螺旋槳104。
全文摘要
一種小速比的行星齒輪變速器，包括有輸入軸和偏心軸，輸出軸、行星齒輪和與行星齒輪相嚙合的內(nèi)齒輪，輸入軸內(nèi)裝有可與摩擦滑套接合的離心摩擦塊，內(nèi)齒輪外有制動器可以將該內(nèi)齒輪制動，制動某一內(nèi)齒輪，變速器就在該內(nèi)齒輪對應(yīng)的傳動比下工作，制動和放松不同的內(nèi)齒輪，就實(shí)現(xiàn)無離合器的齒輪直接換檔?；诖丝梢园l(fā)展出機(jī)動能力和越野能力極高的車輛。
文檔編號F16H3/44GK1721740SQ20041006888
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者鄭悅 申請人:鄭悅