[发明专利]内啮合变速器

说明书

本设计属于用于可变速比传动旋转运动的齿轮传动装置，特别是同轴式变速装置。

变速器按其输入与输出的转数比，可分为减速器或增速器。同轴式齿轮变速器一般是外齿轮传动变速，在同轴的输入与输出轴之外还有一棵与之平行的变速齿轮轴，其缺点是变速器体积大。另一种同轴齿轮变速是采用内啮合传动结构，可以取消外变速齿轮，但目前的内啮合变速器是采用柔性内齿轮与内齿圈内啮合传动，存在着传动功率小，寿命低、造价高的缺点。

本设计的目的是提出一种同轴变速器技术方案，本方案采用内啮合结构，同时可以具有传输功率大的优点，制造方便并且成本低。

本设计的基本结构形式是在轴向相对并且滑接的输入，输出轴中，一个轴上有一个与轴结为一体的外齿轮，另一个轴上有一个与轴结为一体的内齿圈，内齿圈与外齿轮之间有一个偏心的刚性变速内外齿圈，外齿轮与刚性内外齿圈内啮合，刚性内外齿圈与内齿圈内啮合，刚性内外齿圈由轴承支撑，支撑轴承与变速器壳体结为一体。依本设计的变速器结构作减速器时，实现减速的途径是有外齿轮的轴作输入轴，有内齿圈的轴作输出轴，内外齿圈的内齿轮多于外齿轮齿数，内齿圈的内齿数多于内外齿圈的外齿数，在相互啮合传动时输入轴转数大于输出轴转数实现减速。当作增速器时，将输入、输出轴换向使用即可。

本设计为了增大传动比可以在外齿轮与内齿圈之间串接一个或多个同轴内外齿双联齿轮，内外齿双联齿轮与轴之间滑套接，和外齿轮相邻的内外齿双联齿轮的内齿圈与外齿轮之间有偏心的变速刚性内外齿圈，外齿轮与内外齿圈内啮合，内外齿圈与内外齿双联齿轮的内齿圈内啮合，内外齿双联齿轮的外齿轮与相邻的内齿圈之间有偏心的变速刚性内外齿圈，外齿轮与内外齿圈内啮合，内外齿圈与内齿圈内啮合。依本设计方案，每增加一个串接的内外齿双联齿轮便可将传动比扩大一级。

本设计方案可以用来设计多档变速器，其具体结构形式是将与轴结为一体的内齿圈变为与轴滑套接;在与轴结为一体的外齿轮上有与之结为一体的接合齿轮，与该外齿轮相邻的内齿圈相对应处有与内齿圈结为一体的接合齿圈，在接合齿轮与接合齿圈之间有接合齿盘，接合齿盘与滑套接内齿圈的轴结为一体;在接合齿轮、接合齿盘和接合齿圈的共同外径处有接合齿套，接合齿套可沿轴向滑移，同时插合接合齿轮与接合齿盘或接合齿圈与接合齿盘或仅与接合齿盘插合;接合齿套外径上有环槽，环槽中有换档拨指，有拨档臂与换档拨指联接，拨档臂另一端有换档滑箍，换档滑箍上有换档肖槽，有换档轴穿过换档滑箍，换档轴上有拨档肖，拨档肖在换档肖槽中。多档变速器结构上的特点在于首先解除轴与内齿圈之间的约束，使选择变速档成为可能。其次是增设挂档机构。每一套挂档机构的基本结构相同，都是由一个换档滑箍，拨档臂和换档拨指与一个带环槽的接合齿套构成。对应挂档机构，在与另一个轴联为一体的外齿轮上、或每一个内外齿双联齿轮的外齿轮上与相邻的内齿圈，包括内外齿双联齿轮的内齿圈上，分别有与外齿轮结合为一体的接合齿轮及与内齿圈结合为一体的接合齿圈。在各相邻接的接合齿轮与接合齿圈之间有与解除了和内齿圈之间约束的轴结为一体的接合齿盘。接合齿套套在接合齿盘外径上并与之内插合。接合齿套可沿轴向滑移，当它同时与接合齿轮和接合齿盘内插合时，带外齿轮的轴与带接合齿盘的轴转数相同。当接合齿套同时与接合齿盘和接合齿圈内插合时，带外齿轮的轴与带接合齿盘的轴的转速不同，其传动比可由计算扭矩传递过程中经过的各传动齿轮的传动比得出准确数字。当接合齿套仅与接合齿盘内插合时，两个轴之间的扭矩传递切断，成为空档。接合齿套由换档滑箍通过拨档臂与换档拨指控制轴向位移。可设多套换档机构实现多级换档，多级换档的实现方式是用一根换档轴串接多个换档滑箍，每个换档滑箍上各有依其外径园周弧度而相错排列的换档肖槽和肖档，旋转换档轴可选择轴上设定的拨档肖与设定换档滑箍上肖档搭接，再抽动换档轴便可按需要挂档。

本设计方案还可以用来设计倒档，传递相反方向旋转的扭矩。倒档的结构方案是在与轴联为一体的外齿轮与对应的内齿圈之间设一个或多个换向齿轮，换向齿轮与外齿轮外啮合，而与内齿圈内啮合，倒向齿轮由与壳体结为一体的轴承支撑。等速反向传动或变速反向传动可通过调整多级或单级传动比值的变化实现。设计单一传动比的换向变速器可以用倒向齿轮结构代替本设计的内外齿圈多速传动结构形式。

本设计的实施例如附图所示：

图1是依本设计方案设计的汽车变速箱;

图2是图1变速箱A-A剖视图，展示内啮合变速结构;

图3是图1变速箱B-B剖视图，展示内啮合倒向结构;

图4是换档轴与换档滑箍示意图。