永磁无级变速减速机
技术领域
本发明涉及变速器和减速器技术领域,具体地说是一种永磁无级变速减速机。
背景技术
变速器是能改变其输出轴和输入轴传动比或转速的装置;减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用;变速器和减速器在现代机械中的应用都极为广泛,但是变速器和减速器基本上都是单独的机械装置,鲜有将两者融为一体的变速减速装置。应用现有的机械齿轮变速器时,原动机与工作机或执行机构之间是刚性连接的,变速过程需要配套使用离合器,且机械齿轮变速器一般是有级调速。随着工作时间的增加,现有的减速器普遍存在漏油问题,特别是机油沿减速器输出轴的顺漏问题非常突出。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种在无刚性连接和不需要离合器的情况下实现无级变速、能解决输出轴处机油顺漏问题的永磁无级变速减速机。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种永磁无级变速减速机,包括箱体以及活动支撑在箱体上的输入轴、传动轴和输出轴,其特征在于:所述输入轴的末端设有与其一起旋转的永磁转子,永磁转子的对应处设有与永磁转子相对设置的导体转子,导体转子固定在传动轴上并与传动轴一起旋转,且导体转子的外周面上设有主动齿轮,主动齿轮与输出轴上安装的被动齿轮相互啮合;永磁转子通过调节机构使得永磁转子沿输入轴的轴向滑动以改变永磁转子与导体转子之间传递的转矩。
所述的调节机构包括调节器和调节轴,调节器固定安装在箱体上且调节器和调节轴相连,调节轴的一端与永磁转子相连且调节轴的另一端通过花键套装在输入轴上,以使得调节轴在与输入轴共同旋转时永磁转子和调节轴在调节器的作用下沿输入轴的轴向滑动。
所述的调节机构包括调节器和调节杆,调节器固定安装在箱体上,调节杆的一端和调节器相连且调节杆的另一端直接与永磁转子相连,永磁转子通过花键装在输入轴上,以使得永磁转子和输入轴共同旋转时永磁转子在调节器的作用下沿输入轴的轴向滑动。
所述的永磁转子和导体转子皆采用筒状结构,永磁转子在调节机构的作用下伸入或离开导体转子的内腔中。
所述永磁转子的横截面呈H型。
所述的永磁转子和导体转子皆采用盘状机构,永磁转子在调节机构的作用下靠近或远离导体转子。
所述的主动齿轮和导体转子一体成型。
所述的永磁转子和导体转子配对使用,且永磁转子和导体转子的安装位置能够互换。
所述的主动齿轮和被动齿轮采用相互啮合的锥齿轮或采用相互啮合的圆柱齿轮。
所述的输出轴上焊装有贮油盘,贮油盘位于被动齿轮的下方。
所述贮油盘的顶端安装有挡板。
本发明相比现有技术有如下优点:
本发明通过调节机构调节永磁转子与导体转子之间传递的转矩,实现了无级变速,并通过相互啮合的主动齿轮和被动齿轮实现减速增扭的目的;该永磁无级变速减速机的变速过程无刚性连接,可避免轴系扭振;同时通过在被动齿轮下方的输出轴上焊接贮油盘以解决机油沿输出轴顺漏的问题,并可使驱动电机实现零负载启动,具有结构紧凑、安装方便、传动效率高且使用寿命长的特点,适宜推广使用。
附图说明
附图1是本发明的输入轴水平安装时的整体结构示意图之一;
附图2是本发明的输入轴水平安装时的整体结构示意图之二
附图3是本发明的输入轴竖直安装时的整体结构示意图之一;
附图4是本发明的输入轴竖直安装时的整体结构示意图之二;
附图5是本发明加装贮油盘后的输入轴水平安装时的整体结构示意图之一;
附图6是本发明加装贮油盘后的输入轴水平安装时的整体结构示意图之二
附图7是本发明加装贮油盘后的输入轴竖直安装时的整体结构示意图之一;
附图8是本发明加装贮油盘后的输入轴竖直安装时的整体结构示意图之二。
其中:1—箱体;2—输入轴;3—调节器;4—调节轴;41—调节杆;5—永磁转子;6—主动齿轮;7—导体转子;8—传动轴;9—输出轴;10—被动齿轮;11—挡板;12—贮油盘。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-8所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、传动轴8和输出轴9,在输入轴2的末端设有与其一起旋转的永磁转子5,永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的导体转子7,永磁转子5和导体转子7的相互配合使得变速过程不存在刚性连接,不需要离合器,且能够无级变速;导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,且导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,当输入轴水平安装时主动齿轮6和被动齿轮10采用相互啮合的锥齿轮,当输入轴竖直安装时主动齿轮6和被动齿轮10采用相互啮合的圆柱齿轮;永磁转子5通过调节机构使得永磁转子5沿输入轴2的轴向滑动以改变永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩。上述永磁无级变速减速机的调节机构包括以下两种:一种是该调节机构包括调节器3和调节轴4,调节器3固定安装在箱体1上且调节器3和调节轴4相连,调节轴4的一端与永磁转子5相连且调节轴4的另一端通过花键套装在输入轴2上,以使得调节轴4在与输入轴2共同旋转时永磁转子5和调节轴4在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向滑动;另一种是该调节机构包括调节器3和调节杆41,调节器3固定安装在箱体1上,调节杆41的一端和调节器3相连且调节杆41的另一端直接与永磁转子5相连,永磁转子5通过花键直接装在输入轴2上,以使得永磁转子5和输入轴2共同旋转时永磁转子5在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向滑动。永磁转子5和导体转子7可根据需要采用筒状结构或盘状结构,永磁转子5和导体转子7皆采用筒状结构时,永磁转子5的横截面设计呈H型可有效缩短调节轴4的长度并保证了调节轴4的挠度;另外在上述结构中,永磁转子5和导体转子7配对使用且永磁转子5和导体转子7的安装位置能够互换。另外在被动齿轮10下方的输出轴9上焊装有贮油盘12,使得输出轴9与贮油盘12之间没有间隙,避免了贮油盘12中的润滑机油沿输出轴9顺漏,彻底解决了普通输出轴9竖直向下安装的减速机存在的机油顺漏问题,同时在贮油盘12的顶端安装有挡板11以防止机油受离心力作用被甩出贮油盘12。
下面以永磁转子5和导体转子7皆采用筒状结构时,举几个实施例来进一步说明本发明的永磁无级变速减速机。
实施例一
如图1所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、调节轴4、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节轴4构成调节机构,输入轴2水平安装在箱体1上,在输入轴2的末端外部套设有调节轴4,调节轴4的另一端与筒状的永磁转子5相连且永磁转子5、调节轴4和输入轴2同步旋转,具体地说调节轴4通过花键套装在输入轴2上,以使得永磁转子5和调节轴4在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向左右滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3使得永磁转子5和调节轴4沿输入轴2的轴向左右滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的锥齿轮。在上述结构中,永磁转子5的横截面设计呈H型可有效缩短调节轴4的长度并保证了调节轴4的挠度。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例二
如图2所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节杆41构成调节机构,输入轴2水平安装在箱体1上,在输入轴2的末端设有与其一起旋转的永磁转子5,永磁转子5与调节杆41的一端直接相连且调节杆41的另一端和调节器3相连,永磁转子5通过花键装在输入轴2上,以使得永磁转子5和输入轴2共同旋转时永磁转子5在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向左右滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3带动调节杆41使得永磁转子5沿输入轴2的轴向左右滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的锥齿轮。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例三
如图3所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、调节轴4、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节轴4构成调节机构,输入轴2竖直安装在箱体1上,在输入轴2的下端外部套设有调节轴4,调节轴4的下端与筒状的永磁转子5相连且永磁转子5、调节轴4和输入轴2同步旋转,具体地说调节轴4通过花键套装在输入轴2上,以使得永磁转子5和调节轴4在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向上下滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3使得永磁转子5和调节轴4沿输入轴2的轴向下滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的圆柱齿轮。在上述结构中,永磁转子5的横截面设计呈H型可有效缩短调节轴4的长度并保证了调节轴4的挠度。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例四
如图4所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节杆41构成调节机构,输入轴2竖直安装在箱体1上,在输入轴2的下端设有与其一起旋转的永磁转子5,永磁转子5与调节杆41的下端直接相连且调节杆41的上端和调节器3相连,永磁转子5通过花键装在输入轴2上,以使得永磁转子5和输入轴2共同旋转时永磁转子5在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向上下滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3带动调节杆41使得永磁转子5沿输入轴2的轴向上下滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的圆柱齿轮。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例五
如图5所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、调节轴4、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节轴4构成调节机构,输入轴2水平安装在箱体1上,在输入轴2的末端外部套设有调节轴4,调节轴4的另一端与筒状的永磁转子5相连且永磁转子5、调节轴4和输入轴2同步旋转,具体地说调节轴4通过花键套装在输入轴2上,以使得永磁转子5和调节轴4在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向左右滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3使得永磁转子5和调节轴4沿输入轴2的轴向左右滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的锥齿轮。在上述结构中,永磁转子5的横截面设计呈H型可有效缩短调节轴4的长度并保证了调节轴4的挠度;另外在被动齿轮10下方的输出轴9上焊装有贮油盘12,使得输出轴9与贮油盘12之间没有间隙,避免了贮油盘12中的润滑机油沿输出轴9顺漏,彻底解决了普通输出轴9竖直向下安装的减速机存在的机油顺漏问题,同时在贮油盘12的顶端安装有挡板11以防止机油受离心力作用被甩出贮油盘12。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例六
如图6所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节杆41构成调节机构,输入轴2水平安装在箱体1上,在输入轴2的末端设有与其一起旋转的永磁转子5,永磁转子5与调节杆41的一端直接相连且调节杆41的另一端和调节器3相连,永磁转子5通过花键装在输入轴2上,以使得永磁转子5和输入轴2共同旋转时永磁转子5在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向左右滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3带动调节杆41使得永磁转子5沿输入轴2的轴向左右滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的锥齿轮。在上述结构中,在被动齿轮10下方的输出轴9上焊装有贮油盘12,使得输出轴9与贮油盘12之间没有间隙,避免了贮油盘12中的润滑机油沿输出轴9顺漏,彻底解决了普通输出轴9竖直向下安装的减速机存在的机油顺漏问题,同时在贮油盘12的顶端安装有挡板11以防止机油受离心力作用被甩出贮油盘12。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例七
如图7所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、调节轴4、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节轴4构成调节机构,输入轴2竖直安装在箱体1上,在输入轴2的下端外部套设有调节轴4,调节轴4的下端与筒状的永磁转子5相连且永磁转子5、调节轴4和输入轴2同步旋转,具体地说调节轴4通过花键套装在输入轴2上,以使得永磁转子5和调节轴4在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向上下滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3使得永磁转子5和调节轴4沿输入轴2的轴向下滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的圆柱齿轮。在上述结构中,永磁转子5的横截面设计呈H型可有效缩短调节轴4的长度并保证了调节轴4的挠度;另外在被动齿轮10下方的输出轴9上焊装有贮油盘12,使得输出轴9与贮油盘12之间没有间隙,避免了贮油盘12中的润滑机油沿输出轴9顺漏,彻底解决了普通输出轴9竖直向下安装的减速机存在的机油顺漏问题,同时在贮油盘12的顶端安装有挡板11以防止机油受离心力作用被甩出贮油盘12。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
实施例八
如图8所示:一种永磁无级变速减速机,包括箱体1、固定安装在箱体1上的调节器3以及活动支撑在箱体1上的输入轴2、传动轴8和输出轴9,调节器3和调节杆41构成调节机构,输入轴2竖直安装在箱体1上,在输入轴2的下端设有与其一起旋转的永磁转子5,永磁转子5与调节杆41的下端直接相连且调节杆41的上端和调节器3相连,永磁转子5通过花键装在输入轴2上,以使得永磁转子5和输入轴2共同旋转时永磁转子5在调节器3的作用下沿输入轴2的轴向上下滑动;永磁转子5的对应处设有与永磁转子5相对设置的筒状的导体转子7,调节器3带动调节杆41使得永磁转子5沿输入轴2的轴向上下滑动并使得永磁转子5伸入或离开导体转子7的内腔中,以改变筒状的永磁转子5外圆弧表面与筒状的导体转子7内圆弧表面相重叠部分的面积,调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩以实现无级变速;另外导体转子7固定在传动轴8上并与传动轴8一起旋转,在导体转子7的外周面上设有与其一体成型的主动齿轮6,主动齿轮6与输出轴9上安装的被动齿轮10相互啮合以实现减速增扭的目的,且此时主动齿轮6和被动齿轮10皆采用相互啮合的圆柱齿轮。在上述结构中,在被动齿轮10下方的输出轴9上焊装有贮油盘12,使得输出轴9与贮油盘12之间没有间隙,避免了贮油盘12中的润滑机油沿输出轴9顺漏,彻底解决了普通输出轴9竖直向下安装的减速机存在的机油顺漏问题,同时在贮油盘12的顶端安装有挡板11以防止机油受离心力作用被甩出贮油盘12。同时,连接在输入轴2上的原动机启动时,可调节永磁转子5的轴向位置,使永磁转子5完全位于导体转子7的外侧,则永磁转子5与导体转子7之间不传递转矩,实现原动机的零负载启动。
本发明通过调节机构调节永磁转子5与导体转子7之间传递的转矩,实现了无级变速,并通过相互啮合的主动齿轮6和被动齿轮10实现减速增扭的目的;该永磁无级变速减速机的变速过程无刚性连接,可避免轴系扭振;同时通过在被动齿轮10下方的输出轴9上焊接贮油盘12以解决机油沿输出轴顺漏的问题,并可使驱动电机实现零负载启动,具有结构紧凑、安装方便、传动效率高且使用寿命长的特点,适宜推广使用。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内;本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。