[其他]陀摆式行星传动装置

说明书

本发明是一种变速传动装置，尤其适用于各种车辆、机床、机器设备和在各种原动机与工作机械之间广泛使用的无级、有级变速等传动装置。

公知的K-H-V行星传动中，有少齿差、摆线针轮和谐波传动，都是出于同一原理，一般都是由中心轮、转臂和输出构件等三大部份构成，都具有传动比大、应用广泛等特点，但只能作定传动比的减速传动装置，不能作无级、有级变速传动装置。

美国的Vadetec公司所研制的“附着传动式变速器”（“世界发明”杂志81年第3期第10页至13页上），它是一种构思新颖的摩擦无级变速器，在作盘旋运动的盘旋轴上相对地安装着两个锥体滚子等零件所组成，看来由于传动比或变速范围不能完全满足汽车等传动变速装置要求大的特点，在输出端上要增加扩大变速范围的装置，加之轴向尺寸长，尤其是盘旋轴长，又是运动构件和受力构件，两轴线的汇交点就不易控制在输入、输出轴线上，甚至在围绕输入、输出轴线作空间旋转等状态，这对旋转精度要求很高的摩擦无级变速器来讲是不利的，对两个控制环相向运动的同步性，盘旋轴的疲劳，噪声等都有一定的不利因素。

为了克服已有的技术不足，综合发扬这两种机构的优点，本发明的任务是要打破传统的“行星K-H-V”行星机构只能用于减速器的目的，与“附着传动式无级变速器”混合杂交起来，巧妙地组合成“陀摆式行星K-H-V”新类型的传动机构，并运用这种新机构的传动机理来设计和制造新一代的无级变速器、有级变速器等，从而达到占领和复盖各种传动装置领域。

本发明的综合介绍：

本发明是一种综合改进发明，具体是将美国的Vadetec公司所研制的“附着传动式变速器”的结构去掉一半后，从最困难的两轴线的汇交点处，设置特殊的同步万向联轴器，将所需要的各种转矩引出来。这样锥形体的大端直径明显地增大了许多（增大到与控制环产生干涉为止），自然低速时传动比就扩大了，旋转着锥形体（50）在控制环（52）内的运动姿态，与玩具陀螺失速时的姿态一样，作陀摆摆线展布运动。如图1，其结构是在常规K-H-V行星结构与陀螺偏摆运动现象的基础上引伸出来了本发明的陀摆式K-H-V行星运动机构。

本发明的图1中，输入轴（16），输出轴（18）和控制环（52）三者共轴线（20），与作行星运动的锥形体（50）的轴线（22）成α角度，两轴线汇交于同步万向联轴器的球头（58）的中心0。这样锥形体（50）上的若干条母线中，无论旋转到任何位置时始终有一条母线与控制环（52）的内孔壁接触，这条母线叫做接触线（51），接触线上的任意点到轴线（20）的距离始终等于控制环（52）的半径R，即接触线始终平行于轴线（20），当输入轴（16）的支臂（26）强迫锥形体（50）作公转时，接触线（51）上的线速度没有速度差。锥形体（50）的大端直径d_max值可以略小于或接近控制环（52）的内径D（不能等于控制环内径D），其关系大致为，d_max的半径γ＝1·R·COSα，当锥形体（50）作陀摆行星运动时与控制环（52）的内径D不产生干涉到接近有少许干涉，能自由运转为最好。

锥形体（50）的小头的一端是通过锥形体轴（54）安装在带配重（28）带支臂（26）的输入轴（16）上的轴承（24）内，从而达到约束α角度来保证接触线（51）上的任意点与轴线（20）等距且等于R。锥形体（50）的大端通过同步万向联轴器与输出轴（18）相连，用齿数相等的一对锥齿轮（46、48）传递转矩。控制环（52）的轴向移动改变着控制环内径D与锥形体（50）全长上任意部份的直径d之间的比值，以达到连续改变速度的目的。

锥形体（50）作陀摆式的行星运动，是在α角度、输入轴（16）上的支臂（26）内的轴承（24）和联轴器的中心点O的共同约束下作公转，在锥形体（50）和锥形体轴（54）之间是通过自动加压装置中的钢球（棒）（60）被锁成一体而不能作相对旋转。随着输出轴（18）上的扭矩的变化，钢球（60）作用在加压环（56）和制造在锥形体轴（54）上的锥齿轮（46）的背面球窝（55）各自斜面上的作用力也相应发生变化，而产生微小的轴向移动，这样就直接把锥形体（50）与控制环（52）自动楔紧，由于控制环（52）与壳体（14）有平键（53）相联只能作轴向移动而不能转动，这就迫使作公转的锥形体（50）改变旋转方向，形成了即要作公转又强迫作自转的复合的陀摆式的行星运动，其运动状态恰似一个失速的玩具陀螺，在受控的条件下作复杂的陀摆式行星滚动。