CN1058777C - 多功能自动无级变速器 - Google Patents

Abstract

一种多功能无级变速器，输入轴上铰装有可调倾斜角的圆斜盘及随斜盘的转动而往复移动的摆杆、连杆，连杆推动装在输出轴上的超越离合器，从而输出转速。改变斜盘倾角，即可改变速比。本发明可以实现自动无级变速及减速。本发明结构简单，工作可靠，寿命长，成本机，机械效率高，可以广泛应用在与热机、电动机匹配的器械上。

Description

多功能自动无级变速器

本发明属于变速器，特别涉及以热机为动力或以电动机为动力的变速器。

公知的以热机为动力的自动无级变速器中较为理想的是液力机械式，它由增速装置、液力偶合器或变矩器，齿轮变速箱及液压元件等组成，这种变速器传动效率低，结构复杂，制造成本高，且浪费燃油，而公知的以电动机为动力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，寿命短，且不易广泛应用。

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，功能齐全，能够普遍应用于各种需要变速的器械上的变速器。

本发明目的是通过以下技术方案实现的：该多功能无级变速器，包括输入轴，与其相连的调速器，斜盘，双向可控超越离合器，输出轴，而在输出轴上铰装有圆斜盘，斜盘的外圆上装有双向止推轴承，轴承外圈上固装有若干根摆杆，其中一摆杆的端部在导槽中滑动，与连杆相连的摆杆上套装有轴承，连杆一端铰装在轴承上，另一端铰装在双向可控超越离合器上，超越离合器装在输出轴上，输出轴的中心内孔中装有调速轴。

本发明中，自输出轴传入的转动，通过斜盘摆杆带动连杆往返摆动，从而推动离合器做脉冲转动，单个或多个离合器的交替摆动，推动输出轴脉冲转动，改变斜盘倾角即可改变速比，从而达到变速目的，这种设备零部件少，传动链短，因此具有结构简单，效率高的优点。本发明中根据所装输出轴的根数和装配形式的不同，及调速器的结构不同，使其具有多种功能。使其可用于以热机为动力的汽车、机车、坦克、大型舰船等，也可用于电动机为动力的机床、卷扬机、电梯、吊车等工程机械上。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例1的俯视示意图。

图3为实施例1中传动轴及所装调速轴的放大示意图。

图4为实施例1的调速器的示意图。

图5为实施例2的结构示意图。

图6为实施例2的俯视示意图。

实施例1：

在动力输出轴1上对称铰装两个斜盘2，斜盘2外圆上套装双向止推轴承3，每个轴承3外圈上固装有两根对称的摆杆4，其中一个摆杆有导向的作用，它的末端插入与箱体为一体的导向槽5内，摆杆4上套装有关节式轴承9，摆杆4通过关节式轴承9与连杆6相连，即连杆6的一端装在关节式轴承9上，如图1所示，另一端与双向可控超越离合器7相连，它们的连接处也装有关节式轴承9。

在斜盘的径向，通过斜盘的中心O，并从斜盘中心O的两侧用销轴把斜盘2与输入轴1铰接，斜盘中心与输入轴中心线的交接交汇中心点也为O。

圆弧面11与斜盘2固为一体，输入轴1为空心轴，该轴内装有调速轴12，如图3所示。

带有斜面的销轴14通过圆弧面11与输入轴1和调速轴12联接，即在输入轴1上开有两个顶销孔14’，顶销孔14’的中心线EF距过中心O的M N线的距离为H，在顶销孔14’所处的位置相对应的上方和下方各在调速轴12上开有一个方向相反，具有斜面的缺口13，这两个缺口13及两个顶销孔14’都以调速轴12的中心线为对称线，缺口13的斜面与销轴14所带斜面相吻合，销轴外径与销孔内径相匹配，销轴14装在销孔14’内，其下部进入缺口13内，销轴端头的斜面与缺口13的斜面相接。销轴14露出销孔14’以外部分装在圆弧面11内，该圆弧面11的内径等于两边销轴14长度L和调速轴12上所开缺口的两斜面之间的厚度N之和，即2L+N。

输入轴1的后端固联调速器8的调速盘20，调速盘20上还固联有导杆16(或导槽)，齿条18装在导杆16上(或导槽内)，调速轴12靠近调速器8的一端带有外螺纹20’，调速盘20内有一中心带内螺纹的齿轮19，齿轮19旋合在调速轴12一端的外螺纹20’上，齿条18一边有齿18’，一端头有一飞块17，其齿条18的齿与齿轮19相啮合，齿条18的一侧装有复位弹簧15(如图4所示)。

双向可控超越离合器7装在输出轴10上，在本实施例中有两根输出轴10，每根输出轴10上各装有双向可控超越离合器7，这两根输出轴10不相连接，但其轴中心线相重合，且它们的轴中心线与输出轴1的中心线相垂直，并在同一平面内，每个双向可控超越离合器7与一个斜盘相连，即由一个斜盘2来驱动。

工作时发动机与输出轴1直联同步，带动斜盘2转动，由于双向止推轴承3的原因，在斜盘倾角β大于0的情况下，摆杆4只在导槽5中作2β角的摆动，由于离合器7是双向可控的，在一个方向上仍是单向超越离合器，于是通过连杆6便带动超越离合器7作单向2β’角的脉冲转动，脉冲数等于发动机转数，频率较高，这样输出轴10受系统质量惯性力的作用，也就连续脉冲旋转，斜盘倾角β愈大，每次作用的结果使高合器7脉冲的作用2β’角也就愈大，输出轴10脉冲转速也就愈高，改变斜盘2的倾角β，也就改变了输出轴10的转速。β角等于0时，输出轴转速就不受发动机的作用，也就等于0。

而斜盘2的倾角β的改变是靠调速轴12的轴向位移而产生的，由于它的位移驱动斜面顶销14沿斜面滑动，导致了斜盘2倾角β的改变。

当输出轴1与调速盘20一起转动时，飞块17在离心力的作用下，沿着导向杆16或槽向外滑移，装在齿条一侧的弹簧15受到压缩，当离心力及各种阻力与弹簧弹力平衡时，齿轮20便转动到一定位置，其中心的螺纹也随之旋转到一定位置，进而使调速轴12位移至一定位置，使得斜盘倾角也为一定的值，由于输入轴与调速盘相连，因此当输入轴1即调速盘20转速升高或降低时，离心力与弹簧15的弹力均发生变化，建立新的平衡，斜盘倾角β也随之变化，输入轴1转速的高低简略地说取决于油门的大小，因此控制油门的大小也就控制了输出轴转速的高低。

实施例2：

在本实施例中，轴承3外圈上所装摆杆4中有一根专起导向的作用，它的末端插入与箱体为一体的导向槽5内，另一根摆杆4上装有关节式轴承9(如图5所示)，输出轴10仅有一根，它与输入轴不相交，它们的轴中心线分居在两个平面内，该输出轴10上装有两个超越离合器7，输出轴10上对称装有两个斜盘2，即由两个斜盘驱动。

其它结构与实施例1相同。

本发明的不同实施例中的结构形式可用于热机为动力的变速，如载重汽车、越野车、大型汽车、机车、坦克、大型舰船等和电机为动力的变速如机床、卷扬机、电梯、吊车、抽油机等各类工程机械的变速。

实施例1即可用于汽车为代表的机动车内，当用于此类车时为了机车的下坡安全，应安装下坡缓行器a、b。

实施例2即可用于机床及工程机械等器械上，若本结构用于机车时应加装下坡缓行器a、b。

Claims (5)

1、一种多功能自动无级变速器，包括输入轴(1)与其相连的调速器(8)，斜盘(2)，双向可控超越离合器(7)，输出轴(10)，其特征在于：输入轴(1)上铰装有圆斜盘(2)，斜盘(2)的外圆上装有双向止推轴承(3)，轴承(3)外圈上固装有摆杆(4)，其中一摆杆的端部在导槽(5)中滑动，与连杆(6)相联的摆杆(4)上套装有关节式轴承(9)，连杆(6)一端铰装在关节式轴承(9)上，另一端铰装在双向可控超越离合器(7)上，超越离合器(7)装在输出轴(10)上，输入轴(1)的中心内孔中装有调速轴(12)。

2、根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于：在斜盘(2)的径向通过斜盘中心O的两侧用销轴把斜盘(2)与输入轴(1)铰接，斜盘中心与输入轴中心线的交接交汇中心点为O，圆弧面(11)与斜盘(2)联为一体，输入轴(1)上开有两个顶销孔(14’)，顶销孔(14’)的中心线EF距过中心O的MN线的距离为H，在顶销孔(14’)所处的位置相对应的上方和下方各在调速轴(12)上开有一个方向相反，具有斜面的缺口(13)，这两个缺口(13)及两个顶销孔(14’)都以调速轴(12)的中心线为对称线，销轴(14)置于顶销孔(14’)中，其下部进入缺口(13)内，端头的斜面与缺口(13)的斜面相吻合，销轴(14)露出销孔(14’)以外部分装在圆弧面(11)内。

3、根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于：圆弧面(11)的内直径等于两边顶销长度(L)与调速轴上所开缺口的斜面(N)的厚度之和。

4、根据权利要求3所述的无级变速器，其特征在于：调速器(8)由调速盘(20)、齿轮(19)、齿条(18)、复位弹簧(15)、导杆(16)组成，调速盘(20)与输入轴(1)固联，齿轮(19)置于调速盘(20)的中间，齿轮(19)中心带有内螺纹孔，该螺纹孔与调速轴(12)上的外螺纹旋合在一起，齿条(18)一边有齿(18’)，在齿条的一端有飞块(17)，齿(18’)与齿轮(19)相啮合，齿条(18)套装在导杆(19)上，导杆固装在调速盘上，导杆还与复位弹簧相连。

5、根据权利要求4所述的无级变速器，其特征在于：输出轴(10)为不相连的两根轴，但两输出轴(10)的轴中心线相重合。

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