CN1057098A - 转槽式变速器 - Google Patents

Abstract

转槽式变速器属于机械变速传动领域。输入轴 带动凸轮，凸轮的外围沿圆周设置若干个滑轴，滑轴 分别从若干个滚子的中心孔，若干个往复块的径向长 孔及限位板的豁口中穿过，其两端置于可转动的转槽 体导向槽中。凸轮驱动滚子带动滑轴沿导向槽运动， 通过与滑轴相联接的步进机构将运动传出。该装置 的变速是通过调节转槽体的导槽夹角改变输入角与 输出角的比值实现输出轴转速的无级变化。

Description

本发明属于机械变速传动技术领域。

无级变速器的已有技术，CN85106719“摇臂式变速器”是一种与本发明较接近的，以啮合传递运动的无级变速器。该摇臂式变速器，结构简化、无异型件、操纵简单。但它的输出轴转动速度周期波动，因为往复架往复运动时，其速度随凸轮的转动而周期变化;变速范围也受摇臂杠杆长度的限制，因为调节杠杆支点改变支点两侧力臂的比值时，受结构上的限制受力臂或施力臂不能过短，要扩大变速范围，只有增加施力臂或受力臂的长度，因而该装置体积将增大。

本发明的目的是以与上述发明不同的构思和不同的结构提供的一种以啮合传递运动使输出轴的转速实现无级变速的传动装置。

本发明是一种以凸轮驱动沿圆周设置的若干个滑轴，滑轴两端置于可转动的转槽体导向槽中、并沿其导向槽运动，通过套装在滑轴上的往复块、齿圈及随往复块的逆顺滑动可在往复块和齿圈之间楔紧和脱开的偏心滑块组成的步进机构传动输出轴转动。调节转槽体导槽夹角改变输入角与输出角的比值实现啮合传递运动无级变速的传动结构。

本发明因为可用几个凸轮分区变速，所以其变速范围大;同时由于在凸轮的外围沿圆周设置若干个滑轴，凸轮每转动一周，滑轴依次带动往复块、齿圈转动，所以输出轴的转动速度无波动;当该装置处于每转速区的低速时，可有多个滑轴同时传动往复块及齿圈转动，所以其承载能力大，体积小相对运动件间为滚动摩擦，并可在运转中实现无级变速。

该装置可广泛应用于机床、车辆等需要无级变速传动装置的场合。本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1，主视展开图，

图2，A-A剖视图，

图3，B-B剖视图，

图4，工作原理图，

图5，凸轮〔9〕零件图。

几个名词的说明：

1、输入角a-滑轴从距凸轮回转中心最近位置滑至最远位置时，凸轮转过的角度称输入角用a表示。

2、输出角b-销轴中心至凸轮回转中心连线与滑轴贴靠在限位板豁口侧面时其中心至凸轮回转中心连线的夹角称输出角用b表示。

3、导槽夹角c-销轴中心至凸轮回转中心连线与转槽体导向槽中心线夹角（锐角）称导槽夹角用c表示。

本发明的具体结构与工作原理结合附图说明如下：

如图所示的变速装置由输入轴〔1〕、内圈〔2〕、固定板〔3〕、箱体〔4〕、转槽体〔5〕、钢球〔6〕、弹簧〔7〕、正向偏心滑块〔8〕、凸轮〔9〕、〔10〕、〔13〕、拨环〔11〕、滚子〔12〕、反向偏心滑块〔14〕、销子〔15〕、弹簧挡盖〔16〕、压环〔17〕、挡圈〔18〕、限位板〔19〕往复块〔20〕、轴套〔21〕、滑块〔22〕、拨叉〔23〕、拨叉轴〔24〕、输出轴〔25〕齿轮〔26〕伞齿轮〔27〕、〔29〕、轴〔28〕输出轮〔30〕调整螺母〔31〕齿圈〔32〕拨销环〔33〕拨销〔34〕销轴〔35〕滑轴〔36〕套〔37〕定销〔38〕拉簧〔39〕销板〔40〕手柄〔41〕、〔42〕等构件组成。

该变速装置的工作过程是：输入轴〔1〕带动凸轮〔9〕、〔10〕、〔13〕转动，当套装在滑轴〔36〕上的滚子〔12〕与其中一凸轮的升程轮廓接触时，两端置于转槽体〔5〕上导向槽中的滑轴〔36〕，将沿导向槽向销轴〔35〕的方向滑动。滑轴〔36〕从往复块〔20〕的径向长孔中穿过，并带动往复块〔20〕沿圆周逆时针（正向）运动。此时正向偏心滑块〔8〕楔紧在往复块〔20〕与齿圈〔32〕之间，则齿圈〔32〕随同往复块〔20〕同向转动，并传动与其啮合的输出轮〔30〕输出轴〔25〕。

当滚子〔12〕与凸轮的回程轮廓接触时，滑轴〔36〕在弹簧〔7〕的作用下向回滑动，并带动往复块〔20〕沿圆周顺时针运动此时，正向偏心滑块〔8〕与齿圈〔32〕脱开。

在凸轮的外围沿圆周水平设置若干个滑轴〔36〕;滑轴〔36〕分别从若干个滚子〔12〕的中心孔中和若干个往复块〔20〕的径向长孔中穿过;滑轴〔36〕的两端置于对应设置的若干个转槽体〔5〕的导向槽中。当转动转槽体〔5〕使凸轮的输入角a增大时，凸轮升程轮廓可同时与多个滚子〔12〕接触;随着输入角a逐渐变小与凸轮升程轮廓同时接触的滚子个数逐渐减少。但任一瞬时至少有一个滚子〔12〕与凸轮升程轮廓接触，以使输出轴〔25〕的转动不至于间断。

实现无级变速传动的关键在于调节转槽体〔5〕的导槽夹角c，改变输入角a与输出角b的比值使输出轴〔25〕的转速发生变化。

当搬动手柄〔41〕，通过伞齿轮〔27〕、〔29〕使轴〔28〕转动。轴〔28〕带动其上的两齿轮〔26〕和与其啮合的拨销环〔33〕转动;则拨销环〔33〕上的拨销〔34〕拨动转槽体绕销轴〔35〕转动。即变换导槽夹角c，从而输入角a也发生了变化。

由于限位板〔19〕的限制，转槽体〔5〕绕销轴〔35〕转动滑轴〔36〕在随导向槽一起转动的同时，又紧贴在限位板〔19〕的豁口侧面移动。所以只有输入角a发生变化;输出角b不发生变化因c角及a角为无挡位自由变化，所以输出轴的变速为无级变速。

滚子〔12〕可沿滑轴〔36〕滑至左、中、右三个位置。当搬动手柄〔42〕，通过拨叉轴〔24〕拨叉〔23〕、使拨环〔11〕带动滚子〔12〕滑至左位与凸轮〔9〕接触，此时，该装置处于高转速区变速;当滚子滑至中位与凸轮〔10〕接触时，该装置处于中转速区变速;当滚子〔12〕滑至右位与凸轮〔13〕接触时，该装置处于低转速区变速，三个转速区是互相衔接的。

凸轮的个数可根据该装置变速范围的大小，增加或减少（也可为一个凸轮传动，此时滚子〔12〕可制成套的形式）。

实施本发明只要增加设置：反向偏心滑块〔14〕、压环〔17〕便可使该装置具有变速、离合、制动、反向多种功能。

它们的工作过程是：当搬动手柄〔41〕使导槽夹角c为零度时滑轴〔36〕沿导向槽和往复块的径向长孔上下跳动，往复块〔20〕静止不动，此时通过弹簧挡盖〔16〕上的斜面压紧压环〔17〕并带动正向偏心滑块〔8〕顺时针摆动与齿圈〔32〕脱开;使动力传递被切断。反向偏心滑块〔14〕也顺时针摆动并楔紧在往复块〔20〕与齿圈〔32〕之间，制动了输出轴〔25〕的惯性转动。

当导槽夹角为负值，滚子〔12〕与凸轮升程轮廓接触时、滑轴〔36〕带动往复块〔20〕沿圆周顺时针（反向）运动。此时，反向偏心滑块〔14〕楔紧在往复块〔20〕与齿圈〔32〕之间，使齿圈随同往复块〔20〕反向转动并传动与其啮合的输出轮〔30〕输出轴〔25〕。

当然上述零部件也可不设置，并不影响该装置的变速功能。

Claims (4)

1、转槽式变速装置，其特征是输入轴带动凸轮，凸轮驱动沿圆周设置的若干个滑轴，滑轴的两端置于可转动的转槽体导向槽中，并沿其导向槽运动，通过与滑轴相联接的步进机构传动输出轴转动。

2、根据权利要求1所说的变速装置，其特征是沿圆周设置的若干个滑轴，分别从若干个滚子（或套）的中心孔、若干个往复块的径向长孔及限位板的豁口中穿过，滑轴的两端对应设置着若干个转槽体。

3、根据权利要求1或2所说的变速装置，其特征是滑轴由可绕其固定轴心转动的转槽体带动，靠在限位板的豁口侧面径向移动。

4、根据权利要求1所说的变速装置，其特征是步进机构由套装在滑轴上的往复块、齿圈和随往复块的逆顺滑动，可在往复块和齿圈之间楔紧和脱开的偏心滑块组成。

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