一種新型擺臂式脈動無級變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型擺臂式脈動無級變速器，其包括傳動部分、速比調節(jié)部分和輸出部分。所述傳動部分的輸入軸上固定有一偏心輪，偏心輪外側固定安裝有一滾動軸承，其與傳動擺臂的下擺臂的一側滾動聯接，速比調節(jié)機構的調速軸承外圈左、右兩側分別與傳動擺臂上擺臂的一側和輸出擺臂的一側滾動聯接，其滾動聯接的接觸位置可以通過手動調節(jié)調速手柄而改變。輸出部分的輸出擺臂可繞輸出傳動軸的軸線擺動，輸出傳動軸上有輸出傳動齒輪，輸出傳動齒輪與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪通過鍵固定連接在輸出軸上。
【專利說明】一種新型擺臂式脈動無級變速器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型擺臂式脈動無級變速器，尤其涉及一種新型脈動無級變速器的速度調節(jié)方式。

【背景技術】
[0002]隨著經濟的飛速發(fā)展，人們在生產生活中對動力的需求越來越多，在動力使用過程中往往涉及到調速方面的需求，目前大多數是通過多組齒輪來實現的，但這種齒輪結構升速慢、安全性低、耗能高且易磨損，仍有待于技術創(chuàng)新；脈動無級變速器具有工作可靠、調速范圍廣、調速方式多等優(yōu)點，目前在制藥、食品、紡織、化工、輕工、塑料、造紙等工業(yè)領域具有廣泛應用；無級脈動變速器在現有技術中有很多種技術方案，但一般都結構復雜、制造成本高，轉速比調節(jié)也比較困難，尤其是不能提供非常低的轉速比。有些技術方案安全性能低、升速慢、耗能高仍有待于技術創(chuàng)新。
[0003]申請?zhí)枮?01210017062.4的中國發(fā)明專利申請公開了一種新型脈動無級變速器，該無級變速器由箱體、主動部分、輸出部分和速比調節(jié)部分組成，采用手動調速手柄調節(jié)速比，可以動態(tài)調速，也可以靜態(tài)調速且最低轉速比可以為零。但其調速機構的零件相對較多，結構相對比較復雜。
[0004]申請?zhí)枮?9201734.1的中國發(fā)明專利申請公開了一種擺塊式脈動機械無級變速器，其借助于偏心盤和超越離合器脈動式無級齒輪傳動；這種變速器克服了主機機構的行程速比系數在調速中隨機架或曲柄長度的改變而變化、輸出軸轉速的脈動曲線呈無規(guī)律變化、機械效率低等問題，具有變速時主機構相對關系不變，正反向均可工作輸出，行程速比系數值不變，輸出平穩(wěn)等優(yōu)點，但其結構復雜、龐大，制造成本高，維修困難，轉速比調節(jié)也比較困難，尤其是不能提供非常低的轉速比，例如零轉速比。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種新型擺臂式脈動無級變速器，其結構簡單緊湊，制造成本低，維修方便簡單，占用空間小，采用手動調速柄調節(jié)速比，調速方便，并且調速機構結構簡單實用，可以動態(tài)調速，也可以靜態(tài)調速，且最低轉速比可以為零，使用范圍大，安全性能好，升速快。
[0006]本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器包括傳動部分、輸出部分和速比調節(jié)部分；傳動部分包括輸入軸、偏心輪、偏心輪軸承、傳動擺臂、擺臂軸承、傳動擺臂彈簧、傳動機構箱體；速度調節(jié)部分包括調速手柄、小軸、固定軸承、調速連接塊、調速連接軸、調速軸承；輸出部分包括輸出擺臂、超越離合器、輸出擺臂彈簧、輸出傳動軸、輸出傳動齒輪、輸出軸、輸出齒輪、輸出機構箱體、蓋板、擋板。
[0007]輸入軸和輸出軸分別可旋轉地安裝在箱體上；輸入軸一端通過鍵連接有偏心輪，偏心輪上固定有一滾動軸承。傳動擺臂通過擺臂軸承可轉動地安裝在傳動箱體上，傳動擺臂分為上擺臂和下擺臂，傳動擺臂彈簧與下擺臂的一側相接觸，其彈簧力使下擺臂與偏心輪上的滾動軸承外圈始終保持滾動聯接。當輸入軸帶動偏心輪和偏心輪軸承轉動時，由于存在偏心距，偏心輪軸承外圈會帶動傳動擺臂做擺線運動。調速機構的固定軸承固定安裝在調速手柄上，小軸安裝在固定軸承上，小軸的兩端分別固定安裝有一調速連接塊，調速連接塊的另一端開有軸孔，一調速連接軸安裝在軸孔中，調速連接軸的左右兩端分別安裝有調速軸承。左右兩端的調速軸承中心始終與調速連接軸保持在同一軸線方向上。左端的調速軸承外圈與輸出擺臂保持滾動聯接，右端的調速軸承外圈與輸出擺臂保持滾動聯接，輸出擺臂的一側與輸出擺臂彈簧相接觸，其彈簧力使輸出擺臂與右端的調速軸承始終保持滾動聯接。傳動擺臂與左端調速軸承外圈接觸的位置和輸出擺臂與右端調速軸承外圈接觸的位置使其能前后夾住調速軸承，使調速軸承在不轉動調速手柄時和擺臂的接觸位置固定不變。當轉動調速手柄時，同時也轉動改變了小軸的位置，并帶動調速連接塊改變調速軸承外圈與擺臂的接觸位置。當左端調速軸承遠離傳動擺臂的轉動中心時，傳動擺臂傳遞給調速軸承的擺角越大，當左端調速軸承越靠近傳動擺臂轉動中心時擺角越小，當調速軸承的中心與傳動擺臂的轉動中心處于同一直線時，調速軸承將不做擺線運動。左、右兩端調速軸承通過調速連接軸連接，使其有同樣的擺動角度和擺動速度。輸出擺臂的另一端固定連接于超越離合器的外環(huán)，超越離合器的星輪通過鍵與輸出傳動軸連接，輸出擺臂可以繞輸出傳動軸的軸線做擺線運動。超越離合器將調速機構右調速軸承所傳遞給輸出擺臂的來回擺動轉化為輸出傳動軸的間歇單向旋轉運動。輸出傳動軸安裝有輸出傳動圓柱齒輪，輸出圓柱齒輪通過鍵與輸出傳動軸連接。輸出傳動齒輪與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪通過鍵與輸出軸連接。傳動擺臂、擺臂軸承、傳動擺臂彈簧、小軸、固定軸承、調速連接塊、調速連接軸、調速軸承、輸出擺臂、超越離合器、輸出擺臂彈簧、輸出傳動軸、輸出傳動齒輪是一套完整部件，為使輸出軸能夠連續(xù)平穩(wěn)單向轉動，在箱體中以輸入軸的軸線為圓心的圓周上均勻分布三套這些部件。
[0008]本發(fā)明中轉速比與輸出擺臂的擺角大小有關，擺角越大，速比越大，反之則越小。本發(fā)明變速器中的輸出擺臂的擺角的大小與左調速軸承外圈和傳動擺臂滾動聯接的接觸位置有關，當左調速軸承遠離傳動擺臂的轉動中心時，其傳遞給輸出擺臂的擺角越大，當其靠近傳動擺臂的轉動中心時，其傳遞給輸出擺臂的擺角越小，直至擺角為零。本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器的速比調節(jié)是通過調節(jié)左端調速軸承相對于傳動擺臂轉動中心的位置實現的，通過轉動調速手柄可以調節(jié)左端調速軸承外圈與傳動擺臂滾動聯接時相對于傳動擺臂轉動中心的位置?？梢詣討B(tài)調速，也可以靜態(tài)調速。由于調速軸承可以位于傳動擺臂轉動中心線的位置，其擺角為零，所以最低轉速比可以為零。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結合附圖更詳細地描述按照本發(fā)明的一種新型擺臂式脈動無級變速器。
[0010]圖1是按照本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器的一優(yōu)選實施例的結構示意圖。
[0011]圖2是圖1所示的按照本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器的優(yōu)選實施例的傳動部分與速比調節(jié)部分裝配結構側視圖。
[0012]圖3是圖1所示的按照本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器的優(yōu)選實施例的輸出部分與速比調節(jié)部分裝配結構側視圖。
[0013]圖中標記為:偏心輪軸承1、偏心輪2、輸入軸3、調速連接軸4、左調速軸承5、右調速軸承6、傳動擺臂7、傳動擺臂軸承8、傳動擺臂彈簧9、傳動機構箱體10、調速連接塊11、固定軸承12、調速手柄13、小軸14、輸出擺臂15、超越離合器16、輸出傳動軸17、輸出擺臂彈簧18、輸出傳動齒輪19、蓋板20、擋板21、輸出軸22、輸出齒輪23、輸出機構箱體24。

【具體實施方式】
[0014]為了更好的理解本發(fā)明，下面結合附圖對本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器的一優(yōu)選實施例進行詳細描述，以下的描述僅是示范性和解釋性的，不應對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
[0015]如圖1至圖3所示的按照本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器的實施例包括傳動部分、輸出部分和速比調節(jié)部分。所述傳動部分包括輸入軸3、偏心輪2、偏心輪軸承1、傳動擺臂7、擺臂軸承8、傳動擺臂彈簧9、傳動機構箱體10 ;輸出部分包括輸出擺臂15、超越離合器16、輸出擺臂彈簧18、輸出傳動軸17、輸出傳動齒輪19、輸出軸22、輸出齒輪23、蓋板20、擋板21、輸出機構箱體24。速度調節(jié)部分包括調速手柄13、小軸14、固定軸承12、調速連接塊11、調速連接軸4、左調速軸承5、右調速軸承6。
[0016]如附圖所不，輸入軸3的一端固定安裝有一偏心輪2,偏心輪2上固定有一滾動軸承1，滾動軸承I的外圈與傳動擺臂7的一側滾動聯接。傳動擺臂7分為上擺臂與下擺臂，傳動擺臂7的下擺臂在傳動擺臂彈簧9的彈簧力作用下始終保持與偏心輪滾動軸承I的外圈滾動聯接接觸，傳動擺臂7可轉動的安裝在傳動箱體10內的一個擺臂軸承8上，傳動擺臂的上擺臂的一側與調速機構的左調速軸承5的外圈滾動聯接接觸。左調速軸承5與右調速軸承6固定安裝在調速連接軸4上，并始終保持在同一軸線方向，調速連接軸4又固定安裝在調速連接板11 一端的軸孔上，調速連接板11的另一端安裝在可轉動的小軸14上，小軸14通過固定軸承12定位在調速手柄上。左調速軸承5、右調速軸承6、調速連接軸4、調速連接板11以及小軸14作為一個整體可以繞小軸14的軸線轉動。當傳動擺臂7做擺線運動時將帶動調速軸承5、調速軸承6、調速連接板11和小軸14 一起繞小軸的軸線來回擺動。右調速軸承6的外圈與輸出擺臂15的一側相接觸。右調速軸承6的擺線運動帶動輸出擺臂15做擺線運動，輸出擺臂15在輸出擺臂彈簧18的彈簧力的作用下始終保持與右調速軸承6的外圈滾動聯接接觸。傳動擺臂7與輸出擺臂15做擺線運動時的轉動方向相反，并且其分別與左調速軸承5和右調速軸承6相接觸的方位相反，使其能夾住左調速軸承5和右調速軸承6，使其在不轉動調速手柄13時各自與擺臂接觸的位置不變。當轉動調速手柄13時，同時也轉動改變了小軸14的位置，并帶動調速連接塊11、調速連接軸4、左調速軸承5和右調速軸承6繞其小軸14的軸線轉動從而改變左調速軸承5外圈與傳動擺臂7上擺臂滾動聯接時的接觸位置以及右調速軸承6外圈與輸出擺臂15滾動聯接時的接觸位置。當左端調速軸承5遠離傳動擺臂7的轉動中心時，傳動擺臂7做擺線運動時傳遞給左調速軸承5的擺角越大，當左端調速軸承5越接近傳動擺臂7的轉動中心時，傳動擺臂7做擺線運動時傳遞給左調速軸承5的擺角越小，當左調速軸承5的中心與傳動擺臂7的轉動中心線于同一直線時，左調速軸承5將不發(fā)生擺動。左調速軸承5和右調速軸承6通過調速連接軸4固定連接，使其有同樣的擺動角度和擺動速度，這樣，右調速軸承6做擺線運動時能帶動輸出擺臂15擺動，使其具有相同的擺動角度和擺動速度。輸出擺臂15的一端固定連接于超越離合器16的外環(huán)，超越離合器16的星輪通過鍵與輸出傳動軸17連接，輸出擺臂15可以繞輸出傳動軸17的軸線做擺線運動。超越離合器17將調速機構右端調速軸承6所傳遞給輸出擺臂15的來回擺動轉化為輸出傳動軸17的間歇單向旋轉運動，輸出傳動圓柱齒輪19跟隨輸出傳動軸17轉動，由于輸出傳動齒輪19與輸出齒輪23嚙合，輸出傳動圓柱齒輪19轉動時使輸出齒輪23隨其轉動，輸出齒輪23通過鍵與輸出軸22連接，所以輸出軸22也會轉動。
[0017]本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器，不僅結構簡單、緊湊，而且變速比范圍大，變速靈活，不僅可以在停機時變速，也可以在機器運轉時變速，其調速機構簡單實用，占用空間小。在按照本發(fā)明的新型擺臂式脈動無級變速器中，轉速比與輸出擺臂15的擺角大小有關，擺角越大，速比越大，反之則速比越小。本發(fā)明的一種新型擺臂式脈動無級變速器中的輸出擺臂15的擺角的大小與調速軸承5和傳動擺臂7的轉動中心線的相對位置有關，當調速軸承5相對于傳動擺臂7的轉動中心距離越近，速比越小，當調速軸承5相對于傳動擺臂轉動中心距離越遠，速比越大。因此本發(fā)明的速比調節(jié)是通過調節(jié)調速軸承5相對于傳動擺臂7的轉動中心的位置實現的。
【權利要求】
1.一種新型擺臂式脈動無級變速器，包括傳動部分、輸出部分和速比調節(jié)部分；所述傳動部分包括輸入軸、偏心輪、偏心輪軸承、傳動擺臂、擺臂軸承、傳動擺臂彈簧、傳動機構箱體，所述速度調節(jié)部分包括調速手柄、小軸、固定軸承、調速連接塊、調速連接軸、調速軸承；所述輸出部分包括輸出擺臂、超越離合器、輸出擺臂彈簧、輸出傳動軸、輸出傳動齒輪、輸出軸、輸出齒輪、輸出機構箱體、蓋板、擋板；其特征在于:所述傳動部分與速比調節(jié)部分通過輸出擺臂與左調速軸承外圈滾動聯接接觸，所述輸出部分與速比調節(jié)部分通過輸出擺臂與右調速軸承外圈滾動聯接接觸；所述左調速軸承與右調速軸承固定在同一調速連接軸上，所述小軸安裝在固定軸承上，所述固定軸承固定安裝在調速手柄上；所述調速軸承、調速連接塊、調速連接軸作為一套調速部件可繞固定軸承中的小軸擺動；所述輸入軸上安裝有一偏心輪，所述偏心輪外側固定有一偏心輪滾動軸承，所述輸出擺臂的一端與所述超越離合器固定連接，所述超越離合器安裝在輸出傳動軸上；所述輸出傳動軸安裝有輸出傳動齒輪，所述輸出傳動齒輪與輸出齒輪哨合，所述輸出齒輪安裝在輸出軸上。
2.根據權利要求1所述的一種新型擺臂式脈動無級變速器，其特征在于:所述傳動部分的傳動擺臂分為上擺臂與下擺臂，上擺臂與速比調節(jié)部分的左調速軸承外圈滾動聯接接觸，下擺臂與所述傳動部分的偏心輪滾動軸承外圈在傳動擺臂彈簧力的作用下始終保持滾動聯接接觸；所述輸出部分的輸出擺臂在輸出擺臂彈簧力的作用力下始終與速比調節(jié)部分的右調速軸承的外圈保持滾動聯接接觸。
3.根據權利要求1和2所述的一種新型擺臂式脈動無級變速器，其特征在于:所述傳動擺臂可繞其轉動中心做擺線運動，所述輸出擺臂固定連接于超越離合器外環(huán)上，且可繞輸出傳動軸做擺線運動。
4.根據權利要求1所述的一種新型擺臂式脈動無級變速器其特征在于所述速比調節(jié)部分的左、右調速軸承、調速連接軸以及調速連接塊可以通過轉動調速手柄同時繞調速部分的小軸擺動，從而改變左調速軸承外圈與傳動擺臂以及右調速軸承外圈與輸出擺臂的滾動聯接接觸位置。
【文檔編號】F16H57/02GK104154199SQ201410353343
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權日:2014年7月24日
【發(fā)明者】周里群, 向軍, 劉偉 申請人:湘潭大學