CN1020651C - 一种机械的无级变速机构 - Google Patents
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Abstract
机械的无级变速机构由机械轮系组合而成，它具有一级周转轮系，有输入轴、输出轴和两个控制端，它能以小功率输入控制大功率输出的转速变速和换向，变速性能准确可靠，传动功率大，还具有变速范围广、结构体积小等优点，可制成各类变速单元而广泛应用于机床变速箱、纺织机械、提升机械、交通运输机械以及一切需要在运动中进行变速和换向的机械部件中。
Description
本发明涉及机械工程中的变速机构。
目前机械工程中使用的无级变速机构，有的采用电子或液压原理制成，如伺服电机、步进电机、液压马达等，其变速量不易准确地把握，且传送功率小，若作成大功率变速机，则成本很高。采用机械原理作成的无级变速机构，一般都为有级变速机构或摩擦式的无级变速机构，也存在前述问题。
本发明的目的在于提供一种机械的无级变速机构，它能在大功率的传动中以小功率的无级变速输入控制大功率系统的无级变速，能准确地把握变速量，且能在有负载的传动状态中进行无级变速。
本发明的目的是这样实现的：这种无级变速机构由机械轮系组合而成，它具有一级周转轮系，设置有输入轴、输出轴和两个控制端，输入轴1的主传动齿轮3通过行星齿轮5与输出轴2的输出齿轮4相互啮合;行星齿轮5的转轴设置在星轮支架14上，转轴的中部设置有蜗轮6，星轮支架14直接与由蜗轮12和蜗杆13组成的控制端联接;设置在星轮支架上的蜗杆7与蜗轮6啮合，蜗杆7通过传动齿轮8，9与另一控制端的输入齿轮10，11联接。
上述的两个控制端的输入传动件中，均设置有蜗轮机构，所以能实现小功率的无级变速输入控制大功率传动中的变速。小功率的无级
变速部件可以采用无级电机、伺服电机、步进电机、液压马达或摩擦变速器。
现在通过一个本发明实例来叙述无级变速动作，参照图1，在图中：
1-输入轴 2-输出轴 3-主传动齿轮 4-输出齿轮 5-行星齿轮 6，12-蜗轮 7，13-蜗杆 8，9-传动齿轮 10，11-控制端输入齿轮 14-星轮支架
当输入轴以转速n1转动时，主传动齿轮3随之转动，带动行星齿轮5转动;在此同时，控制端以调制转速n11从齿轮11处输入，再经过齿轮10，传动齿轮9，8，蜗杆7，蜗轮6带动行星齿轮5转动;与此同时，另一控制端以调制转速n13从蜗杆13输入，再经过蜗轮12带动星轮支架14转动，使行星齿轮5随之转动;这三路传动行星齿轮5的运动，最后复合成为输出齿轮4的转动从输出轴2输出。
根据机械原理可推导出n1，n2，n11，n13及各轮轮齿齿数之间的数学表达式为：
n2＝［ (z11)/(z10) ·n11- (z3·z6·z9)/(z5·z7·z9) (n1- (z13)/(z12) ·n13)]( (z5·z7·z9)/(z4·z6·z8) +1)
－ (z5·z7·z9·z11)/(z4·z6·z8·z10) ·n11
由于本发明的机构具有两个控制端，且两个控制端输入的传动件中均设置有蜗轮结构，所以两个控制端的输入转速n11和n13必须协调，
其值还随n1的变化而改变，根据机械原理推导出n1，n11，n13及各轮轮齿数间的数学表达式为：
n11= (z10·z9·z6·z8)/(z5·z7·z9·z11) (n1- (z19)/(z12) ·n13)+ (z10·z13)/(z11·z12) ·n13
在实践中，可根据上式的关系，专门设计一组差动机构以保证在n1具有确定值时，n11的值改变时，n13的值相应地协调变化，使本发明的轮系顺利运转。
本发明的特点是：能以小功率输入控制大功率输出的转速变速和换向。变速性能准确可靠，传动功率大，还具有变速范围广、结构体积小等优点，可制成各类变速单元而广泛应用于机床变速箱、纺织机械、提升机械、交通运输机械以及一切需要在运动中进行变速和换向的机械部件中。
下面结合实施例对本发明进一步描述：
实施例：参看图1，本例为本发明的一种典型结构，其齿数配置情况如下：
z3＝z4＝14 z5＝42 z6＝10 z7＝z13＝2 z8＝34 z9＝85 z10＝90 z11＝45 z12＝15
将上述齿数代入前面的两个数学表达式中，化简后得：
n2＝ 1/2 n11+ 2/9 n13- 5/3 n1（1）
n11＝ 4/3 n1+ 4/45 n13（2）
当控制端的调制转速n23的值分别为0， 15/4 n1和 15/2 n1时，此时另一控制端的协调转速n11的值可用（2）式算出，其对应值分别为 4/3 n1， 5/3 n1和2n1，将这些值依次代入（1）式算出n2的对应值分别为-n1，0和n1，这说明输出轴2的转动分别处于与输入轴转速等值反向转动，相对静止和等值同向转动这三种状态，这些计算表述了本发明变速范围广、变速量准确和宜用于需要换向的机械部件等特点。
Claims (1)
- 一种机械的无级变速机械由机械轮系组合而成，它具有一级周转轮系，设置有输入轴、输出轴和两个控制端，其特征是：输入轴1的主传动齿轮3通过行星齿轮5与输出轴2的输出齿轮4相互啮合；行星齿轮5的转轴设置在星轮支架14上，转轴的中部设置有蜗轮6，星轮支架14直接与由蜗轮12蜗杆13组成的控制端联接；设置在星轮支架上的蜗杆7与蜗轮6的啮合，蜗杆7通过传动齿轮8.9与另一控制端的输入齿轮10.11联接。
Priority Applications (1)
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| CN 91103552 CN1020651C (zh) | 1991-05-26 | 1991-05-26 | 一种机械的无级变速机构 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 91103552 CN1020651C (zh) | 1991-05-26 | 1991-05-26 | 一种机械的无级变速机构 |
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|---|---|
| CN1059194A CN1059194A (zh) | 1992-03-04 |
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1991
- 1991-05-26 CN CN 91103552 patent/CN1020651C/zh not_active Expired - Fee Related
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