[发明专利]变径式无级变速机构

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种机械无级变速的一种机构，尤其是无级变速。

背景技术

目前公知的机械无级变速机构有两类：摩擦类与脉动类，但是，这两类无极变速机构的缺点是显而易见的：摩擦类由于靠摩擦传动容易打滑造成运行不稳定，无法输出大功率；脉动类动力输出有一定时间间隔造成了冲击，并且有颤振，这在许多机械中是绝对不允许的。

发明内容

为了克服目前无级变速机构运行不稳定，无法输出大功率，损坏快，结构复杂，冲击和颤振，本发明提供一种变径式无级变速机构，该发明不仅结构简单，技术要求不高，无冲击，无颤振，运行稳定可靠，而且可以输出大功率。

本发明解决技术问题所采用的方法是：

在箱体中有单向转动装置与变径装置，单向转动装置与变径装置用连杆连接；锯齿形齿轮1、锯齿形齿轮2、锯齿形齿轮3与锯齿形齿轮4固定在被动轴上，在锯齿形齿轮1一侧有单向千厅连杆1，单向千厅连杆1一端通过一轴承与被动轴联结，轴承内圈固定在被动轴上，轴承外圈固定在单向千斤连杆1一端上，单向千斤连杆1另一端与单向千斤座1联接，单向千斤1一端由弹簧压在锯齿形齿轮1上，单向千斤1另一端与单向千斤座1联接，单向转动装置联接轴1固定在单向千斤座1上，连杆1一端通过轴承与单向转动装置联接轴1联接，连杆1另一端通过轴承与变径装置联接轴1联接；在锯齿形齿轮2一侧有单向千斤连杆2，单向千斤连杆2一端通过一轴承与被动轴联结，轴承内圈固定在被动轴上，轴承外圈固定在单向千斤连杆2一端上，单向千斤连杆2另一端与单向千斤座2联接，单向千斤2一端由弹簧压在锯齿形齿轮2上，单向千斤2另一端与单向千斤座2联接，单向转动装置联接轴2固定在单向千斤座2上，连杆2一端通过轴承与单向转动装置联接轴2联接，连杆2另一端通过轴承与变径装置联接轴1联接；单向千斤座1与单向千斤座2互为对称方向，也就是说一个在上方一个在下方；在锯齿形齿轮3一侧有单向千斤连杆3，单向千斤连杆3一端通过一轴承与被动轴联结，轴承内圈固定在被动轴上，轴承外圈固定在单向千斤连杆3一端上，单向千斤连杆3另一端与单向千斤座3联接，单向千斤3一端由弹簧压在锯齿形齿轮3上，单向千斤3另一端与单向千斤座3联接，单向转动装置联接轴3固定在单向千斤座3上，连杆3一端通过轴承与单向转动装置联接轴3联接，连杆3另一端通过轴承与变径装置联接轴2联接；在锯齿形齿轮4一侧有单向千斤连杆4，单向千斤连杆4一端通过一轴承与被动轴联结，轴承内圈固定在被动轴上，轴承外圈固定在单向千斤连杆4一端上，单向千斤连杆4另一端与单向千斤座4联接，单向千斤4一端由弹簧压在锯齿形齿轮4上，单向千斤4另一端与单向千斤座4联接，单向转动装置联接轴4固定在单向千斤座4上，连杆4一端通过轴承与单向转动装置联接轴4联接，连杆4另一端通过轴承与变径装置联接轴2联接；单向千斤座3与单向千斤座4互为对称方向，也就是说一个在上方一个在下方；变径装置由U型槽1与U型槽2呈垂直状固定在从动轴两端，U型槽1中部靠近从动轴处开有口，丝杆1两端通过轴承与轴承座固定在U型槽1两端，丝杆1两端丝口相反，在丝杆1中部U型槽1开口处固定一丝杆伞状齿轮1，丝杆伞状齿轮1略伸出U型槽1开口处；U型槽2中部靠近从动轴处开有口，丝杆2两端通过轴承与轴承座固定在U型槽2两端，丝杆2两端丝口相反，在丝杆2中部U型槽2开口处固定一丝杆伞状齿轮2，丝杆伞状齿轮2略伸出U型槽2开口处；丝杆伞状齿轮1与通过轴承固定在从动轴上的伞状齿轮1上的伞状齿相齿合，伞状齿轮1是一管状两侧边都有伞状齿，柱面也有齿，伞状齿轮1另一边的伞状齿与变向齿轮的伞状齿相齿合，变向齿轮通过轴承固定在变向齿轮轴上，变向齿轮轴垂直固定在从动轴上，变向齿轮另一边与伞状齿轮2上的伞状齿相齿合，伞状齿轮2是一管状两侧边都有伞状齿，柱面也有齿，伞状齿轮2另一边的伞状齿与丝杆伞状齿轮2相齿合；U型槽1中部固定一内径略大于伞状齿轮1的圆管1，在圆管1上套有轴承并通过轴承座固定在箱体上，在圆管1上还固定有与圆管1绝缘的铜环，铜环通过电线与限位传感器连接，它的作用是防止丝杆螺母运动超过范围，碳刷由弹簧压在铜环上；U型槽2中部固定一内径略大于伞状齿轮2的圆管2，在圆管2上套有轴承并通过轴承座固定在箱体上，在圆管2上还固定有从动齿轮，从动齿轮与固定在主动轴上的主动齿轮相齿合；离合杆1一端是半圆齿，另一端是一直杆，离合杆1中部通过轴承固定在离合轴上，离合轴固定在箱体上，离合杆1半圆齿一端在变向齿轮1上方，另一端连接在电磁铁1上；离合杆2一端是半圆齿，另一端是一直杆，离合杆2中部通过轴承固定在离合轴上，离合轴固定在箱体上，离合杆2半圆齿一端在变向齿轮2上方，另一端连接在电磁铁2上；丝杆1一端套有丝杆螺母1，丝杆螺母1上固定变径装置联接轴1，丝杆螺母1两边套有轴承，丝杆1另一端套有丝杆螺母2，丝杆螺母2两边套有轴承，上有配重块，它的作用是在主动轴高速旋转时使产生的离心力对称，消除颤振，丝杆2一端套有丝杆螺母3，丝杆螺母3上固定变径装置联接轴2，丝杆螺母2两边套有轴承，丝杆2另一端套有丝杆螺母4，丝杆螺母4两边套有轴承，上有配重块，它的作用是在主动轴高速旋转时使产生的离心力对称，消除颤振。变径装置的转动半径应小于单向转动装置联接轴的转动半径，连杆1的长度应使单向转动装置联接轴1与主动轴和从动轴永远不在一条直线上，连杆2连杆3连杆4的长度与连杆1的长度相同；主动轴与被动轴通过轴承与轴承座固定在箱体上。工作过程如下：当变径装置顺时针转动时，连杆1拉动单向千斤座1顺时针转动，单向千厅座1上的单向千斤1起作用，主动轴跟着顺时针转动，同时连杆2拉动单向千斤座2逆时针转动，单向千斤2不起作用，单向千斤座2空转；当变径装置联接轴1转动到最远点时，连杆2推动单向千斤座2顺时针转动，单向千斤2起作用，主动轴跟着顺时针转动，同时连杆1推动单向千斤座1逆时针转动，单向千斤1不起作用，单向千斤座1空转；当变径装置联接轴1转动到最近点时重复上述过程；在从动轴转动到90度时，连杆3拉动单向千斤座3顺时针转动，单向千斤座3上的单向千斤3起作用，主动轴跟着顺时针转动，同时连杆4拉动单向千斤座4逆时针转动，单向千斤4不起作用，单向千斤座4空转；当变径装置联接轴2转动到最远点时，连杆4推动单向千斤座4顺时针转动，单向千斤4起作用，主动轴跟着顺时针转动，同时连杆3推动单向千斤座3逆时针转动，单向千斤3不起作用，单向千斤座3空转；当变径装置联接轴2转动到最近点时重复上述过程；当电磁铁2断电电磁铁1通电时，电磁铁1拉动离合杆1的半圆齿压向伞状齿轮1，伞状齿轮1不转动，利用从动轴的相对运动带动丝杆1正向转动，当电磁铁1断电电磁铁2通电时，电磁铁2拉动离合杆2的半圆齿压向伞状齿轮2，伞状齿轮2不转动，利用从动轴的相对运动并通过变向齿轮改变转动方向带动丝杆1反向转动，带动变径装置联接轴1内外移动，也就改变了变径装置联接轴1的转动半径，也就改变了被动轴的转速与力矩，达到了无级变速目的；同时，丝杆1与丝杆2的丝口方向应保证变径装置联接轴1和变径装置联接轴2同时向内或向外移动；两个单向千斤交替起作用，使被动轴输出无时间间隔，消除了冲击，同时，两个u形槽呈90度，并交替运转，使输出更接近直线；且在变径装置上加有配重块，它与变径装置联接轴同时相对运动，使主动轴高速旋转时使产生的离心力对称，消除了颤振。