專利名稱：一種帶負(fù)荷齒輪傳動(dòng)錐面摩擦變速器的制作方法
一種帶負(fù)荷齒輪傳動(dòng)錐面摩擦變速器，是一種不切斷負(fù)荷而能齒輪變速的發(fā)明，屬于機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。
帶負(fù)荷變速是機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域人們一直追逐的目標(biāo)。電力式的、液力式的以及摩擦式的無級(jí)變速裝置雖然能夠帶負(fù)荷變速，但效率通常較低。而齒輪式變速雖然效率高，但用于帶負(fù)荷變速是困難的。
為得到齒輪傳動(dòng)邊速的高效率，可以用多組具有不同速比的齒輪組嚙合，但在實(shí)際工作過程中，輸入傳入或輸出傳出的動(dòng)力通過變換不同的離合器動(dòng)作，使之只有一條傳動(dòng)鏈工作，而其他嚙合齒輪處于空套狀態(tài)。如長(zhǎng)春中國(guó)第一汽車制造廠生產(chǎn)的解放1401中型卡車所用的變速器，但這樣的變速器為避免離合器牙齒碰撞，必須使用主離合器使輸入動(dòng)力或負(fù)載脫離。而且為使變速離合器順利嚙合，多使用同步器使離合器兩端的轉(zhuǎn)速差減小。這樣的裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且也不能帶負(fù)荷變速。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種可以帶負(fù)荷變速，并使用齒輪嚙合傳動(dòng)的變速器。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如附

圖1和附圖2所示，它有輸入齒輪98，輸出齒輪103，輸入齒輪98為外齒齒輪，輸出齒輪103為內(nèi)齒齒輪，外齒輪100和102分別與輸出齒輪103嚙合，外齒輪99、101分別與外齒輪100、102同軸，同時(shí)又都與輸入齒輪98嚙合，輸入齒輪98則與輸出齒輪103同軸，其特征在于齒輪99與齒輪100之間、齒輪101與齒輪102之間，輸入齒輪98與輸出齒輪103之間裝有同軸的摩擦圓錐面。
本發(fā)明的基本的發(fā)明構(gòu)思是，所有的齒輪及齒輪付，都處于確定不變的嚙合狀態(tài)，在變換傳動(dòng)比時(shí)，不改變其嚙合狀態(tài)，即變速前與誰(shuí)嚙合的，變速后仍與誰(shuí)嚙合。這就是說，變速器無論怎樣變速，每一個(gè)齒輪都確定不變地與原先與它相嚙合的齒輪嚙合。變速只是將同軸的齒輪通過摩擦圓錐面結(jié)合。避免了變速時(shí)齒輪的交換，因此避免了齒輪的嚙入和嚙出，易于簡(jiǎn)單地做到帶負(fù)荷變速。
附圖1是本發(fā)明的傳動(dòng)示意圖，附圖2是錐面摩擦結(jié)構(gòu)示意圖，它的結(jié)構(gòu)關(guān)系和工作原理可敘述如下在本說明書中，以Zx表示標(biāo)號(hào)為x的齒輪的齒數(shù)，例如齒輪100齒數(shù)即為Z100。
外齒輪100和102都與內(nèi)齒輪103嚙合。外齒輪99、101分別與外齒輪100、102同軸，又都與外齒輪98嚙合。98則與內(nèi)齒輪103同軸。齒輪99與100之間、101與102之間，98與103之間裝有同軸的摩擦圓錐面，如圖2所示。帶有外圓錐面的齒輪102經(jīng)鍵108固裝于軸107。軸107上經(jīng)滑鍵104裝有滑動(dòng)軸套105，105上可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝有齒輪101，齒輪101一體相連有內(nèi)圓錐面，并可隨105一起在滑鍵104導(dǎo)向下沿軸向滑移。若101沿簡(jiǎn)頭方向向右滑移，其內(nèi)錐面與102的外錐面接合，依靠?jī)?nèi)、外錐面問的摩擦力，齒輪101、102將接合在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力即傳過去。若101向左移，則內(nèi)、外錐面脫離，兩個(gè)齒輪公開，動(dòng)力傳遞被切斷。保持摩擦錐面的接合以傳遞足夠的扭矩，需要一定的軸向推緊力，這可用彈簧或其它方式做到，屬于先有技術(shù)，這里不敘述。為了增加這一軸向推緊力，可將齒輪設(shè)計(jì)成螺旋齒輪，使之在傳動(dòng)嚙合時(shí)產(chǎn)生軸向力，并設(shè)計(jì)成這個(gè)軸向力的方向是推緊摩擦錐面的，如附圖2中箭頭方向。附圖1中，若以98為輸入齒輪，103為輸出齒輪，3個(gè)摩擦錐面都分開時(shí)，動(dòng)力無法傳遞，變速器處于空檔；僅101與102間之錐面接合時(shí)，變速器的速比(98與103的轉(zhuǎn)速之比)為i=Z101Z98*Z103Z102]]>若僅99與100間之錐面接合，則速比為i=Z99Z98*Z103Z100]]>若僅98與103間之錐面接合，速比為i＝1。若同時(shí)有2個(gè)或更多錐面結(jié)合，則變速器處于制動(dòng)狀態(tài)，成為制動(dòng)器。由于可以在不同的軸向位置上安排齒輪，因此不同速比的齒輪可以放在不同的軸向?qū)用嫔?，使變速器可以有許多速比檔數(shù)。這種摩擦錐面接合式的變速器可以有多種型式和結(jié)構(gòu)，共同的基本特征是變速不依靠改變齒輪的嚙合對(duì)象齒辦，而依靠控制齒輪間摩擦錐面的接合和分開。
本說明書中提到之各處支承，雖然圖面上示出直接支承，但都可使用滾動(dòng)軸承(除半環(huán)形支承外)、滾動(dòng)體、滑動(dòng)軸承來支承。貼靠于殼體內(nèi)的支承，由于尺寸較大，有可能允許使用低摩擦系數(shù)的工程塑料制成的滑動(dòng)軸承、襯套。
本發(fā)明的原理可使齒輪變速器容易地帶負(fù)荷變速，不會(huì)出現(xiàn)換檔時(shí)的輪齒碰撞。由于是齒輪傳動(dòng)，效率較高。可以在較小體積內(nèi)擁有較大變速檔位，且易自動(dòng)變速，構(gòu)成高效率的“準(zhǔn)無級(jí)齒輪變速器”，適用于車輛、工程機(jī)械及工業(yè)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種帶負(fù)荷齒輪傳動(dòng)錐面摩擦變速器，它有輸入齒輪(98)，輸出齒輪(103)，輸入齒輪(98)為外齒齒輪，輸出齒輪(103)為內(nèi)齒齒輪，外齒輪(100)和(102)分別與輸出齒輪(103)嚙合，外齒輪(99)、(101)分別與外齒輪(100)、(102)同軸，同時(shí)又都與輸入齒輪(98)嚙合，輸入齒輪(98)則與輸出齒輪(103)同軸，其特征在于齒輪(99)與齒輪(100)之間、齒輪(101)與齒輪(102)之間，輸入齒輪(98)與輸出齒輪(103)之間裝有同軸的摩擦圓錐面。
全文摘要
一種帶負(fù)荷齒輪傳動(dòng)錐面摩擦變速器,為了避免變速時(shí)的齒輪輪齒碰撞,而使用根本避免齒輪交換的方法,變速時(shí)每一齒輪的嚙合對(duì)象齒輪是不變的,變速只是將同軸的齒輪通過摩擦圓錐面結(jié)合。因而變速器不僅具有齒輪傳動(dòng)的高效率,也易于帶負(fù)荷變速。
文檔編號(hào)F16H3/44GK1188194SQ9810083
公開日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1998年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月20日
發(fā)明者鄭悅 申請(qǐng)人:李蘊(yùn)藻, 鄭悅