專利名稱：一種無級變速的實現(xiàn)方法及采用該方法的變速比為由0到n齒輪傳動型無級變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無級變速的實現(xiàn)方法及采用該方法的無級變速器。
背景技術：
現(xiàn)有的變速器包括齒輪傳動有級變速器和摩擦傳動無級變速器，齒輪傳動有級變速器能傳動很大扭矩，傳動效率高，但需要頻繁換擋才能達到較理想的變速比，不方便，而且在換擋過程中發(fā)動機空轉，浪費能量，變速器體積和質量大，結構復雜；摩擦傳動無級變速器能夠實現(xiàn)無級變速，但它的弊端是靠摩擦傳動，能量浪費大，且傳動扭矩有限。

發(fā)明內容
輸入軸轉動時通過連動裝置使得從動齒輪做往復轉動，再利用齒輪組把從動齒輪的往復轉動轉換為輸出齒輪沿單一方向的連續(xù)轉動，從動齒輪做往復運轉動的幅度大小決定并正比于變速比的大小。由于從動齒輪的往復轉動幅度可以是零，故可以實現(xiàn)零變速比，它的最大轉速比可以通過輸出齒輪齒合其它齒輪達到想要的比值，所以它的變速比范圍是0----N，所以該變速器可以省去離合器。而當由于系統(tǒng)慣性的作用使得輸出軸的轉動速度大于輸入軸所提供的轉動速度時，輸出軸與輸入軸之間就處于離合狀態(tài)，這樣輸出軸可充分利用機械的慣性繼續(xù)轉動，節(jié)省能量。
具體實施例方式
(1)用連動裝置把輸入軸11的轉動轉換為齒輪5的往復轉動及齒輪5往復轉動幅度大小的實現(xiàn)。該連動裝置由連桿10、9軸12和曲軸8構成。如圖(1)軸11是輸入軸，曲軸8與齒輪5固定，連桿9用軸承分別與曲軸8和軸12相連。輸入軸11轉動時帶動連桿10做以a為頂點的錐面轉動，使得軸12在自身轉動的同時跟隨b點做圓周運動，連桿9通過推拉作用使曲軸8做往復轉動，從而齒輪5也做往復轉動。通過左右平移軸11來控制齒輪5往復轉動的幅度大小。當輸入軸11水平右移處于圖(2)狀態(tài)時，輸入軸轉動，此時軸12只做自身轉動，連桿9對軸8沒有推拉作用，齒輪5不做往復轉動；當輸入軸水平左移處于圖(3)狀態(tài)時，此時連桿10與軸11處于垂直狀態(tài)，軸12跟隨b點做圓周運動的半徑最大，連桿9對曲軸8的推拉幅度最大，齒輪5的往復轉動幅度最大。這里必須保證bc長度小于ab的長度，ab與bc長度差小于曲軸8的轉動半徑，bc的長度大于零。
(2)齒輪5的往復轉動用齒輪組轉換為輸出齒輪3和4各自沿單一方向的連續(xù)轉動。如圖(1)該齒輪組由齒輪1、2、3、4，軸6、7組成，齒輪1、2和齒輪3、4中使一組為單向離合齒輪，一組為普通齒輪，單向離合齒輪的內部構造與汽車單向離合器或自行車后軸飛輪的內部構造相同，同時必需保證他們的離合方向相反。這里我們以1、2為單向離合齒輪，3、4為普通齒輪為例。齒輪1、2離合方向相反，齒輪3與4半徑相同且分別與軸6、7固定并齒合，齒輪1與2的半徑相同但小于齒輪3與4的半徑，齒輪5同時與齒輪1、2齒合，齒輪1與2不齒合。齒輪1沿順時針方向轉動時處于離合狀態(tài)，沿逆時針轉動時處于鎖止狀態(tài)并帶動軸6和齒輪3一起沿逆時針方向轉動；齒輪2逆時針轉動時處于離合狀態(tài)，其沿順時針方向轉動時處于鎖止狀態(tài)并帶動軸7和齒輪4一起沿順時針方向轉動。
當齒輪5沿A方向轉動時齒輪2處于離合狀態(tài)，齒輪1處于鎖止狀態(tài)，此時齒輪1帶動軸6和齒輪3一起沿逆時針方向轉動，齒輪3帶動齒輪4轉動。
當齒輪5沿B方向轉動時齒輪1處于離合狀態(tài)，齒輪2處于鎖止狀態(tài)，此時齒輪2帶動軸7和齒輪4一起沿順時針方向轉動，齒輪4帶動齒輪3轉動。
這樣實現(xiàn)了齒輪4總是沿順時針方向連續(xù)轉動齒輪3總是沿逆時針方向連續(xù)轉動，使齒輪5的往復轉動轉換為了輸出齒輪3和4沿單一方向的連續(xù)轉動，且中間沒有動力丟失發(fā)生。同時因為齒輪5與齒輪1和2齒合，所以齒輪5做往復轉動一次的幅度越大，輸出齒輪3和4轉過的角度就越大，實現(xiàn)了利用齒輪5往復轉動的幅度大小來控制并正比于變速比大小的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點或積極效果有1.齒輪傳動2.完全無級3.具有0轉速比4.結構簡單，質量和體積小5.功率與體積的比值基本不變6.操控方便，節(jié)省能量
權利要求
1.一種無級變速的實現(xiàn)方法，其特征在于用連動裝置把輸入軸的轉動轉換為從動齒輪的往復轉動，再用齒輪組把從動齒輪的往復轉動轉換為輸出齒輪沿單一方向的連續(xù)轉動，從動齒輪往復轉動的幅度大小正比于轉速比的大小，通過控制從動齒輪的往復轉動幅度大小實現(xiàn)無級變速。
2.一種采用權利要求1所述方法的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，包括連動裝置和齒輪組，其特征為連動裝置由連桿9、10軸12和曲軸8構成，曲軸8與齒輪5固定，齒輪組由齒輪1、2、3、4軸6、7組成，齒輪5同時與齒輪1、2齒合，齒輪1、2不齒合，齒輪3與4齒合。
3.根據(jù)權利要求2所述的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，其特征為齒輪組中齒輪1、2為單向離合齒輪3、4為普通齒輪或齒輪3、4為單向離合齒輪1、2為普通齒輪。
4.根據(jù)權利要求2所述的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，其特征為齒輪組中兩個單向離合齒輪的離合方向相反。
5.根據(jù)權利要求2所述的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，其特征為齒輪組中齒輪3、4直徑相同，齒輪1、2直徑相同但小于齒輪3、4的直徑。
6.根據(jù)權利要求2所述的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，其特征為連動裝置中bc的長度大于零。
7.根據(jù)權利要求2所述的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，其特征為連動裝置中ab的長度大于bc的長度。
8.根據(jù)權利要求2所述的變速比為由0到N齒輪傳動型無級變速器，其特征為連動裝置中ab與bc的長度差小于曲軸8的轉動半徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無級變速的實現(xiàn)方法及采用該方法的無級變速器。現(xiàn)有的變速器不能同時實現(xiàn)既是齒輪傳動而又是無級變速，本發(fā)明不但能夠用齒輪傳動實現(xiàn)純粹的無級變速，同時還具0轉速比。它的原理為輸入軸11轉動時帶動連桿10及軸12，使連桿9對曲軸8產(chǎn)生推拉作用，進而使齒輪5做往復轉動，齒輪5的往復轉動通過齒輪組轉換為輸出齒輪3和4沿單一方向的連續(xù)轉動，左右平移輸入軸11控制齒輪5往復轉動的幅度大小，而齒輪5往復轉動幅度大小決定并正比于轉速比的大小。齒輪組由齒輪1、2、3、4和軸6、7組成，其中齒輪1、2和齒輪3、4中有一組為離合方向相反的單向離合齒輪。它的特點是操控方便，傳動效率高，傳動扭矩大，節(jié)省能量，并且具有0轉速比，質量和體積小，功率與體積的比值基本不變，故在內燃機、電動機或其它動力機械及儀器儀表上均可使用。
文檔編號F16H37/16GK1800676SQ20051011121
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月7日 優(yōu)先權日2005年12月7日
發(fā)明者楊寶剛, 胡蘭英 申請人:楊寶剛, 胡蘭英