CN1045850A - 变速器 - Google Patents

Abstract

一种变速器，其输入轴上装有斜盘及随斜盘旋转往复位移的摆杆、连杆。连杆推动装在输出轴上的超越离合器，从而输出转速。改变斜盘的倾角即可改变速比。本发明可以实现自动无级变速或他动无级变速。本发明结构简单，工作可靠，成本低；传动链短，提高了系统的机械效率。可以广泛应用在与发动机、电动机匹配的变速场合。

Description

本发明涉及变速器，特别是自动无级、他动无级或有级变速器。

公知的自动无级变速器中较为理想的是液力机械式，由增速装置、液力偶合器或液力变矩器、齿轮变速器及液压元件组成。它的结构复杂，因而传动效率低，制造成本高，维修困难，不能被广泛应用。公知的无级变速器中应用较多的是摩擦式机械无级变速器，由摩擦轮与摩擦元件组成。它传动效率低，寿命较短，也不宜广泛应用。

本发明的目的在于克服以上不足之处，提供一种结构简单、工作可靠、效率高、操纵简便的能够普遍应用于各种需要变速器械的变速器。

在本发明的变速器中，输入轴上装有斜盘。斜盘的外圆周上装有双向止推轴承。该轴承外圈上固装有若干根径向摆杆。摆杆端部在固定的导向槽中滑动。摆杆上装有关节轴承。关节轴承的外圈上装有连杆。连杆的另一端绞装在可控双向超越离合器外圈上。离合器装在输出轴上。离合器的数量与摆杆相对应。

自输入轴传入的转动通过斜盘、摆杆带动连杆往复移动，从而推动离合器外圈转动。若干个离合器交替摆动带动输出轴单向转动。改变斜盘的倾角即可改变速比，从而达到变速目的。

本发明的优点在于该装置结构简单，零部件少且精度要求不高，因而降低了制造成本，维修简便。它的传动链短，从而提高了系统的机械效率，实现节能。

本发明有以下附图。

图1是自动无级变速器结构示意图。其中：（1）输入轴;（2）斜盘;（3）摆杆;（4）导向槽;（5）离合器;（6）输出轴;（7）连杆;（8）关节轴承;（9）双向止推轴承。

图2是图1的轴向布置图。

图3是自动无级变速器结构示意图。其中：（10）高低速限位盘;（11）调速连杆;（12）调速器轴;（13）离心调速器;（14）轴承;（15）弹簧;（16）推盘;（17）轴承;（18）锥齿轮。

图4是自动无级变速器结构示意图。其中：（19）平衡重。

图5是自动无级变速器结构示意图。其中：（20）蝶形弹簧组。

图6为他动无级变速器调节装置结构示意图。其中：（21）螺母;（22）蜗杆;（23）键;（24）滑套;（25）空心螺杆;（26）推杆;（27）蜗轮。

图7为减速器示意图。

图8为变速器示意图。其中，（28）螺杆;（29）螺母盘。

下面结合附图详细阐述本发明的实施例。

实施例1如图1、图2所示。支承在箱体上的输入轴（1）为弹簧钢制作的弹性轴。轴上对称固装有两个倾斜安装角为β的斜盘（2）。斜盘（2）的外圆上装有双向止推轴承（9）。每个轴承（9）外圈上固装2根摆杆（3）。摆杆（3）的端部可在固定在箱体上的导向槽（4）中滑动。摆杆（3）上套装有关节轴承（8）。关节轴承（8）的外圈上装有连杆（7）。连杆（7）的另一端绞装在可控双向超越离合器（5）的外圈上。离合器（5）装在输出轴（6）上，其数目与连杆数相同。

工作时，输入轴（1）带动斜盘（2）转动，进而带动摆杆（3）摆动，连杆（7）作平面运动，离合器（5）外圈也随之摆动。由于离合器（5）是可控的，在同一方向时便成为单向超越离合器。这样，在4个连杆（7）推动下的4个离合器（5）分别交替旋转带动输出轴（6）单向转动，输出运动。因输入轴（1）为弹性轴，在旋转时，轴上的斜盘（2）、摆杆（3）、连杆（7）等零件会在同一平面内形成一对方向相反、大小相等的惯性力矩，当力矩大于某一数值时，迫使输入轴（1）弯曲。惯性力矩大小随输入转速的平方成正比增长，轴的弯曲变形量也随之增长，则轴上斜盘倾角增大，自动提高输出转速。反之亦然，当惯性力矩之和等于轴的弹性阻力矩时，就达到了瞬时平衡。输入转速变化后，又出现新的惯性力矩之和及弹性力矩，又建立新的瞬时平衡。一个瞬时平衡就是一个较稳定的输出转速。

实施例2如图3所示。输入轴（1）为刚性轴。轴上对称绞装有两个斜盘（2）、摆杆（3）、连杆（7）等。离合器（5）装在输出轴（6）上。在输入轴（1）上斜盘（2）的一侧设有高低速限位盘（10），另一侧为与斜盘（2）绞装的调节推盘（16）。推盘（16）的侧面装有轴承（17）。轴承（17）通过调速连杆（11）与离心调速器（13）相连。调速器轴（12）通过锥齿轮付与输出轴（6）相连。大锥齿轮（18）装在输出轴（6）上。在本实施例中，离心调速器（13）布置在两个斜盘（2）中间，其轴线与输入轴（1）垂直。离心调速器（13）也可以布置在两个斜盘的一侧与输入轴（1）同轴线。

工作时，输入轴（1）通过斜盘系统将运动传到输出轴（6）。输出轴（6）通过链齿轮付带动离心调速器（13）。调速器轴（12）的转速低于某设定值时，离心调速器（13）产生的轴向推力小于调速器弹簧（15）的弹力，两斜盘（2）倾角β保持在所需的最小角度上。随着输出轴转速增长，离心调速器（13）产生的轴向推力大于弹簧（15）的弹力时，调速连杆（11）同步动作，通过轴承（17）推动推盘（16），迫使斜盘（2）增大β角、摆杆（3）和连杆（7）增大位移距离、离合器（5）增大转动角，从而进一步提高了输出轴的转速。输出转速降低时，通过离合器反馈的运动信号会自动减小斜盘（2）倾角，从而实现自动减速。当系统的阻力（包括调速器弹簧力）等于系统惯性力及调速器离心力的和时，系统处于瞬时平衡，β角瞬时恒定。前几个因素有变化时，则建立新的平衡，β角又在新的数值上瞬时恒定。

实施例3如图4所示，输出轴（1）上绞装有一个斜盘（2）。调速器（13）与输入轴（1）同轴线布置。工作原理与实施例2相类似。

实施例4如图5所示。其传动部分与实施例2相同。只是用装在输入轴（1）上推盘（16）侧面的弹性装置取代了离心调速器（13）。弹性装置是蝶形弹簧组（20）或其它形式的弹簧。弹簧的弹力限定了斜盘倾角。轴旋转时，斜盘系统有增大β角的趋势。当系统惯性力矩大于弹簧阻力矩时，斜盘增大倾角。力矩平衡时，β角稳定在某一角度，变速器输出一稳定转速。输入转速减低，弹性力矩大于惯性力矩，弹簧推动斜盘减小倾角，从而降低了输出转速。

以上所述的自动无级变速器适于与发动机匹配。如装在汽车后桥处。输入轴（1）与发动机输出轴相接，输出轴（6）就是后桥中的差速器壳体。

实施例5传动部分为单盘或双盘绞装布置。其斜盘调节机构如图6所示。与箱体固定的空心螺杆（25）套装在输入轴（1）上。与空心螺杆（25）相配的螺母（21）外圆上固装着滑套（24）、蜗轮（27）。蜗轮（27）与蜗杆（22）啮合。滑套（24）上固定着推杆（26），推杆（26）的端部绞装在斜盘（2）一侧面。需要变速时，用电机或手摇等方式带动蜗杆正转或反转。于是蜗轮（27）带动螺母（21）轴向位移，从而使滑套（24）带动推杆（26）改变斜盘（2）的倾斜角度，实现变速。这种他动无级变速器适用于各类机床。它可以实现不停车变速。

实施例6如图7所示。两个斜盘（2）对称固装或一个斜盘固装在刚性的输入轴（1）上。利用该装置可以实现定比减速。

实施例7如图8所示。斜盘（2）绞装在刚性输入轴（1）上。斜盘调节机构为端部与斜盘（2）绞接的螺杆（28）及固定的螺母盘（29）。同步反向转动螺杆（28），即可改变速比，这是一种他动无级变速器。

Claims (8)

1、一种变速器，由输入轴(1)、输出轴(6)等组成，其特征是输入轴(1)上装有斜盘(2)，斜盘(2)的外圆上装有双向止推轴承(9)，轴承(9)外圈上固装有若干根其端部在导向槽(4)中滑动的摆杆(3)，摆杆(3)上套装有关节轴承(8)，关节轴承(8)的外圈上装有连杆(7)，连杆(7)的另一端绞装在位于输出轴(6)上的若干个可控双向超越离合器(5)的外圈上。

2、如权利要求1所述的变速器，其特征是两个斜盘（2）对称固装在弹性的输入轴（1）上。

3、如权利要求1所述的变速器，其特征是两个斜盘（2）对称固装在刚性的输入轴（1）上。

4、如权利要求1所述的变速器，其特征是一个或两个对称布置的斜盘（2）绞装在刚性的输入轴（1）上，斜盘（2）侧面绞装有调节机构。

5、如权利要求4所述的变速器，其特征是调节推盘（16）与离心调速器（13）相连，调速器轴（12）通过锥齿轮付与输出轴（6）相连。

6、如权利要求4所述的变速器，其特征是调节推盘（16）装在输入轴（1）上的弹性装置端面。

7、如权利要求4所述的变速器，其特征是调节机构为套在输入轴（1）上与箱体固定的空心螺杆（25），螺母（21），装在螺母（21）上的蜗轮（27）及蜗杆（22）、滑套（24）及推杆（26）。

8、如权利要求4所述的变速器，其特征是调节机构为螺杆（28）及螺母盘（29）。

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