[其他]车辆变齿比机构

说明书

本设计用于机动车辆变速，是以车辆惯性超速脱开、怠速接合的原理控制其脱开与接合的机构组成变齿比机构，由若干个变齿比机构组成有级、多级、自动或人力操纵变速器，由于它在变速过程中不加空油;不踏离合器;能自动滑行等，因而能达到节约能源，提高行驶平均速度，减少劳动。增设“液压操纵系统”和“脚机两动节气门机构”可使车辆从起步以后到停车以前，在行驶过程中不操纵变档杆和离合器踏板，它根据道路条件及载重量输出轴转速随发动机因负荷变化而自动的改变传到驱动车轮上的功率连续往返地改变，除了在需紧急刹车的情况下使用制动踏板外，一般只操纵一个踏板来调节车辆的行驶速度。

经摸拟试验和在《机床》杂志76年第一期“在立钻上增设自动进刀机构”的基础上返复研究并改进其离合叉、增加离合拨叉、离合拨叉座设计而成。

该“自动进刀机构”的脱开与接合：1.钻头将工件钻穿后人力操纵十字手柄将钻杆朝前进方向移动，人力操纵速度超越了机械传动的速度，此时，离合轮与齿环形成转差，钢柱在楔槽中自然就松动了而任意前进后退变为脱开状态，人力操纵停止即恢复接合。2.如钻不穿孔或中途退刀需要及时脱开是靠人力操纵十字手柄用力使钢柱在楔槽中强制脱开。

本设计的脱开与接合：是利用车辆的惯性速度和发动机怠速即变速器动力输出轴的转速高于动力输入轴的转速，而离合轮与齿环形成转差，经本设计的离合拨叉、离合拨叉座、离合叉压迫钢柱控制其脱开，离合叉松开钢柱发动机加速变为接合的原理研究而成。

本设计的目的：是为了节约能源，提高行驶平均速度，减少劳动使驾驶员集中精力而提高安全行驶。

构造原理

如图1所示，离合轮2用键固于中间轴1上（或二轴上），其离合轮2外园柱面开有若干个缺口，配合齿环4的内园柱表面形成若干个周向楔槽如图2所示，每个楔槽中都装有钢柱3，周向楔槽内大端装有小弹簧推着钢柱3使钢柱外园柱表面经常靠紧离合轮齿环的周向楔槽间之狭窄处。但离合叉7又压迫着钢柱克服小弹簧的推力，使钢柱处于周向楔槽大端的空隙处，此时不工作。

离合拨叉座5，内园柱面固定在轴上，外园柱面有导向筋，支承离合拨叉8左右轴向滑动。

离合叉7，园环型，内园柱面两端有钢珠辊道，由钢珠支承，可正反转动，外园柱面上有螺旋槽被控制正反转动，右端有叉柱是压迫或松开钢柱即脱开或接合。

离合拨叉8，园环型，外园柱面有一周向槽，被变速叉左右轴向拨动，内园柱面的槽与离合拨叉座5外园柱面上的导向筋配合成直线左右轴向滑动，内园柱面上有小园柱体与离合叉7外园柱面上的螺旋槽配合，当离合拨叉左右轴向滑动使离合叉7正反转动，压迫或松开钢柱即脱开或接合。其变齿比过程（参见图1、图2）。

接合：当需要动力输出或加速（升档），操纵机构将离合拨叉8向“左”端方向滑动，经离合拨叉座5导向其上的柱型拨齿将离合叉7外园柱面上的螺旋槽使其旋转一定角度（同转动方向迟后），离合叉右端上的叉柱松开钢柱3，由于小弹簧的作用便把钢柱3推向周向楔槽小端方向的狭窄处发动机加速而被楔紧，于是离合轮，钢柱和齿环内园柱表面之间的摩擦力增大而驱动齿环输出动力，实现接合。

脱开：当需要截断动力或减速（减档），首先将节气门的开度急剧关小，使发动机怠速拖着中间轴，中间轴瞬间转速减低，由于二轴、齿环同汽车整体相连减速较慢，此时齿环与离合轮已形成转差，于是摩擦力激剧减小直至消失，（离合轮迟后，即超越离合器）钢柱就自然松动了。随后操纵机构将离合拨叉8向“右”端方向滑动，经离合拨叉座5导向其上的柱型拨齿将离合叉7外园柱面上的螺旋槽使其旋转一定角度，（同转动方向前）借离合叉7右端的叉柱压迫钢柱克服小弹簧的推力把钢柱向周向楔槽大端方向移动实现脱开。

综上所述，除一档和直接档（牵阻）外，其余各档的接合和脱开均是如此。

本设计与现有技术相比

液力机械传动系有减振能力强，有乘座舒适的优点，但效率不高，传动比不大，制造困难，成本高。

行星齿轮机构，制动带、制动鼓或摩擦片制动变速，滑磨现象严重经济性差。

普通移动齿轮变速器尚有构造简单，造价低的优点，但是：同步要求高，换档齿轮撞击大影响齿轮寿命，多加空油，要求驾驶员操作技术较高劳动强度大。

与同步器相比：本设计换档不加空油，不踏离合器，惯性损失小，不影响滑行，变齿比时齿轮无同步要求，能实现自动化。

图1、图2、构造图;1-中间轴;2-离合轮;3-钢柱;4-齿环;5-离合拨叉座;6-钢珠;7-离合叉;8-离合拨叉。