CN107435690B - 一种基于摩擦传递的变速离合器 - Google Patents

Abstract

本发明属于离合器技术领域，尤其涉及一种基于摩擦传递的变速离合器，它包括输出轴、安装壳、调节机构、变速机构、输入轴、变速调节机构、调节轴孔、第一轴孔，当输入轴转动时，控制输入轴的转动速度；使得输入轴先带动驱动支撑绕着输入轴轴线转动；驱动支撑转动使得U型摩擦壳相对与螺纹杆发生移动；当U型摩擦壳在移动过程中与第一驱动环的内圆面接触时；U型摩擦壳转动就会带动第一驱动环转动；第一驱动环转动带动第一支撑环转动；第一支撑转动带动第一驱动齿轮转动；第一驱动齿轮转动带动第一传动齿轮转动；第一传动齿轮转动带动内齿环转动；内齿环转动带动输出轴转动。

Description

一种基于摩擦传递的变速离合器

技术领域

本发明属于离合器技术领域，尤其涉及一种基于摩擦传递的变速离合器。

背景技术

目前使用的离合器在使用过程中不能通过离合器自身来调节离合器输入轴和输出轴之间的传动变化；这样就大大减弱了离合器的作用；在使用过程中带来了许多不便；这样就大大局限了机械事业的发展；所以设计一种能够自动调节离合器输入轴和输出轴之间的传动变化的离合器是非常有必要的。

本发明设计一种基于摩擦传递的变速离合器解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于摩擦传递的变速离合器，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：它包括输出轴、安装壳、调节机构、变速机构、输入轴、变速调节机构、调节轴孔、第一轴孔，其中安装壳的两端分别开有一个第一轴孔；输出轴上具有调节轴孔；输入轴和输出轴分别安装在两个第一轴孔上；调节机构、变速机构和变速调节机构均安装在安装壳内测，且输入轴、输出轴、调节机构、变速机构和变速调节机构之间分别相互配合。

上述变速机构包括第二轴孔、内齿环、第一支撑、支撑板、第三支撑、第三支撑环、第一支撑环、第二支撑环、第二支撑、第一驱动环、第二驱动环、第三驱动环、第三齿轮轴、第三传动齿轮、第三驱动齿轮、第二传动齿轮、第二齿轮轴、第二驱动齿轮、第一传动齿轮、第一齿轮轴、第一驱动齿轮，其中内齿环一侧的端面上具有第二轴孔；内齿环通过第二轴孔安装在输出轴上；支撑板的一端安装在安装壳内侧端面上；第三支撑环通过第三支撑安装在支撑板上；第三驱动环的一端安装在第三支撑环上，且第三支撑环与第二驱动环内侧的连接处具有斜面；第二支撑环通过第二支撑安装在支撑板上；第二驱动环的一端安装在第二支撑环上，且第二支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第二驱动环位于第三支撑环内侧；第一支撑环通过第一支撑安装在支撑板上；第一驱动环的一端安装在第一支撑环上，且第一支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第一驱动环位于第二支撑环内侧；第三驱动齿轮安装在第三支撑环上，且第三驱动齿轮靠近第二支撑环；第三齿轮轴的一端安装在安装壳内侧端面上；第三传动齿轮安装在第三齿轮轴上；第三传动齿轮与第三驱动齿轮啮合；第二驱动齿轮安装在第二支撑环上，且第二驱动齿轮靠近第一支撑环；第二齿轮轴的一端安装在安装壳内侧端面上；第二传动齿轮安装在第二齿轮轴上；第二传动齿轮与第二驱动齿轮啮合；第一驱动齿轮安装在第一支撑环上，且第一驱动齿轮远离第二支撑环；第一齿轮轴的一端安装在安装壳内侧端面上；第一传动齿轮安装在第一齿轮轴上；第一传动齿轮与第一驱动齿轮啮合；第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮分别与内齿环啮合。

上述变速调节机构包括伸缩杆、驱动支撑、环形支撑、调节支撑、螺纹杆、驱动弹簧、梯形环槽、压缩弹簧、缠绕轮、U型摩擦壳、调节杆、调节方形槽、调节圆环柱、调节孔、传动轴、第四轴孔、双头螺纹槽、支撑环，其中调节圆环柱一端的外圆面上开有调节孔；调节孔穿过调节圆环柱的内环面与调节圆环柱的内环相通；调节环形柱通过环形支撑安装在内齿环的内侧；支撑环安装在输入轴上位于安装壳内侧的一端；传动轴的一端安装在支撑环内；传动轴的另一端安装在调节圆环柱上远离输出轴的一端；螺纹杆的内侧具有第四轴孔；螺纹杆的外圆面上开有双头螺纹槽；螺纹杆通过第四轴孔安装在传动轴上；驱动支撑具有圆环端和方形端；驱动支撑通过圆环端安装在支撑环上；驱动支撑的圆环端与螺纹杆之间安装有驱动弹簧；驱动弹簧嵌套在传动轴上；调节支撑具有圆环端和方形端；调节支撑的方形端具有调节方形槽；调节支撑的圆环端一侧具有梯形环槽；调节支撑圆环端的内圆面上具有内螺纹；调节支撑通过圆环端安装在螺纹杆上、且调节支撑上的内螺纹与螺纹杆上的双头螺纹槽配合；调节支撑与驱动支撑之间安装有伸缩杆，且伸缩杆的两端分别位于调节支撑上的方形端和驱动支撑上的方形端之间；调节杆的一端安装在调节方形槽内且调节杆与调节方形槽之间安装有压缩弹簧；U型摩擦壳上U形槽的背面为弧形面；U型摩擦壳的一端安装在调节杆的另一端；缠绕轮安装在调节杆上安装有U型摩擦壳的一端，且缠绕轮位于U型摩擦壳上的U形槽内。

上述调节机构包括梯形调节块、钢绳调节支撑、方形缺口、转轮、转轮支撑、拉伸弹簧、弹簧安装圆盘、弹簧固定圆环、调节轴，其中弹簧固定圆环安装在调节孔的下端；弹簧固定圆环的上侧安装有拉伸弹簧；拉伸弹簧的上端安装有弹簧安装圆盘；弹簧安装圆盘的下侧安装有调节轴；调节轴与调节轴孔配合；钢绳调节支撑具有圆环端和方形端；钢绳调节支撑的方形端具有方形缺口；钢绳调节支撑通过圆环端安装在传动轴上，且钢绳调节支撑靠近调节圆环柱；转轮通过转轮支撑安装在方形缺口内；梯形调节块安装在梯形环槽内；梯形调节块与弹簧安装圆盘上侧之间安装有钢绳，且钢绳的一端安装在安装圆盘上端；钢绳的另一端经过调节孔转轮与方形缺口之间的间隙；最后与梯形调节块连接。

上述第一驱动齿轮的半径为第二驱动齿轮半径的2倍；第一驱动齿轮的半径为第三驱动齿轮半径的3倍。

作为本技术的进一步改进，上述第二轴孔与输出轴之间为单向传递。

作为本技术的进一步改进，在初始状态下，拉伸弹簧处于自由伸缩状态，调节轴的下端位于调节轴孔内。

作为本技术的进一步改进，上述U型摩擦壳上U形槽背面的弧形面与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的内圆面摩擦配合。

作为本技术的进一步改进，上述第一支撑环与第一驱动齿轮之间为单向传递；第二支撑环与第二驱动齿轮之间为单向传递；第三支撑环与第三驱动齿轮之间为单向传递。

作为本技术的进一步改进，上述螺纹杆上的双头螺纹槽内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。

作为本技术的进一步改进，上述双头螺纹槽的螺纹槽深度不同；靠近输出轴一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。

相对于传统的离合器技术，本发明设计的离合器能够自动调节离合器输入轴和输出轴之间的传动变化；使得离合器使用更加方便。

本发明中内齿环通过第二轴孔安装在输出轴上；第三支撑环通过第三支撑安装在支撑板上；第三驱动环的一端安装在第三支撑环上，且第三支撑环与第二驱动环内侧的连接处具有斜面；第二支撑环通过第二支撑安装在支撑板上；第二驱动环的一端安装在第二支撑环上，且第二支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第一支撑环通过第一支撑安装在支撑板上；第一驱动环的一端安装在第一支撑环上，且第一支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第三驱动齿轮安装在第三支撑环上；第三传动齿轮安装在第三齿轮轴上；第三传动齿轮与第三驱动齿轮啮合；第二驱动齿轮安装在第二支撑环上；第二传动齿轮安装在第二齿轮轴上；第二传动齿轮与第二驱动齿轮啮合；第一驱动齿轮安装在第一支撑环上；第一传动齿轮安装在第一齿轮轴上；第一传动齿轮与第一驱动齿轮啮合；第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮分别与内齿环啮合；调节环形柱通过环形支撑安装在内齿环的内侧；支撑环安装在输入轴上；传动轴的一端安装在支撑环内；传动轴的另一端安装在调节圆环柱上；螺纹杆的内侧具有第四轴孔；螺纹杆的外圆面上开有双头螺纹槽；螺纹杆通过第四轴孔安装在传动轴上；驱动支撑具有圆环端和方形端；驱动支撑通过圆环端安装在支撑环上；驱动支撑的圆环端与螺纹杆之间安装有驱动弹簧；调节支撑具有圆环端和方形端；调节支撑的方形端具有调节方形槽；调节支撑的圆环端一侧具有梯形环槽；调节支撑圆环端的内圆面上具有内螺纹；调节支撑通过圆环端安装在螺纹杆上，且调节支撑上的内螺纹与螺纹杆上的双头螺纹槽配合；调节支撑与驱动支撑之间安装有伸缩杆；调节杆的一端安装在调节方形槽内且调节杆与调节方形槽之间安装有压缩弹簧；U型摩擦壳上U形槽的背面为弧形面；U型摩擦壳的一端安装在调节杆的另一端；缠绕轮安装在调节杆上安装有U型摩擦壳的一端；弹簧固定圆环安装在调节孔的下端；弹簧固定圆环的上侧安装有拉伸弹簧；拉伸弹簧的上端安装有弹簧安装圆盘；弹簧安装圆盘的下侧安装有调节轴；调节轴与调节轴孔配合；钢绳调节支撑具有圆环端和方形端；钢绳调节支撑的方形端具有方形缺口；钢绳调节支撑通过圆环端安装在传动轴上；转轮通过转轮支撑安装在方形缺口内；梯形调节块安装在梯形环槽内；梯形调节块与弹簧安装圆盘上侧之间安装有钢绳，且钢绳的一端安装在安装圆盘上端；钢绳的另一端经过调节孔与转轮和方形缺口之间的间隙；最后与梯形调节块连接。本发明中第二轴孔与输出轴之间为单向传递。本发明中U型摩擦壳上U形槽背面的弧形面与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的内圆面摩擦配合。第一支撑环与第一驱动齿轮之间为单向传递；第二支撑环与第二驱动齿轮之间为单向传递；第三支撑环与第三驱动齿轮之间为单向传递。当输入轴转动时，如果转动速度较为缓慢；输入轴会通过驱动弹簧带动螺纹杆转动；同时输入轴转动会带动驱动支撑绕着输入轴轴线转动；驱动支撑转动带动伸缩杆绕着输入轴轴线转动；伸缩杆绕着输入轴轴线转动带动调节支撑转动；由于输入轴转动速度缓慢；所以输入轴转动不会使得输入轴与螺纹杆之间形成速度差；即调节支撑转动的速度与螺纹杆的转动速度相同；调节支撑不会发生滑动；而螺纹杆转动带动传动轴转动；由于在初始状态下；拉伸弹簧处于自由伸缩状态；调节轴的下端位于调节轴孔内。所以传动轴转动会带动输出轴转动；即输入轴可以带动输出轴转动；当输入轴转动时，控制输入轴的转动速度；使得驱动弹簧在带动螺纹杆转动前；输入轴会先带动驱动支撑绕着输入轴轴线转动；驱动支撑转动带动伸缩杆绕着输入轴轴线转动；伸缩杆绕着输入轴轴线转动带动调节支撑转动；由于此时输入轴转动不会使得螺纹杆转动；调节支撑与螺纹杆之间为螺纹配合；所以调节支撑转动会使得调节支撑相对于螺纹杆之间发生滑动；在调节支撑转动时；调节支撑会带动调节杆绕着输入轴轴线转动；调节杆转动会带动缠绕轮绕着输入轴轴线转动；由于本发明中螺纹杆上的双头螺纹槽内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。所以缠绕轮转动会使得缠绕在螺纹杆上的钢绳脱离螺纹杆；由于本发明中双头螺纹槽的螺纹槽深度不同；靠近输出轴一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。所以钢绳脱离螺纹杆的过程中螺纹杆与缠绕轮之间钢绳的长度不断增加；同时在压缩弹簧的作用下调节杆向远离调节支撑的一侧移动；调节杆移动会带动缠绕轮向远离调节支撑的一侧移动；即调节杆在一方面不断向靠近输入轴的一侧移动；同时调节杆与调节支撑之间的距离也不断增加；在调节杆不断移动的同时位于调节杆上的U型摩擦壳也不断移动；当U型摩擦壳在移动过程中与第一驱动环的内圆面接触时；U型摩擦壳转动就会带动第一驱动环转动；第一驱动环转动带动第一支撑环转动；第一支撑转动带动第一驱动齿轮转动；第一驱动齿轮转动带动第一传动齿轮转动；第一传动齿轮转动带动内齿环转动；内齿环转动带动输出轴转动；由于在调节支撑移动过程中驱动弹簧的旋转力逐渐增大；当U型摩擦壳在移动过程中与第一驱动环的内圆面接触时；驱动弹簧的旋转力达到极限；此时输入轴转动会通过驱动弹簧带动螺纹杆转动且转动速度与调节支撑的转动速度相同；所以此时调节支撑与螺纹杆处于相对静止状态；所以调节支撑不会相对与螺纹杆发生移动；而由于在调节支撑移动过程中；调节支撑会带动梯形调节块移动；梯形调节块移动通过钢绳带动弹簧安装圆盘沿着调节孔向远离输出轴的一侧移动；弹簧安装圆盘移动带动调节轴移动；调节轴移动使得调节轴失去对输出轴的束缚；即此时输出轴与传动轴断开连接；其作用是防止输出轴与传动轴转动过程中发生干涉；同理通过调节输入轴的转动可以控制U型摩擦壳与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的配合状态；由于第一驱动齿轮的半径为第二驱动齿轮半径的2倍；第一驱动齿轮的半径为第三驱动齿轮半径的3倍；所以通过控制U型摩擦壳与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的配合状态；即可以调节输出轴的转动速度；本发明中第一支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第二支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第三支撑环与第二驱动环内侧的连接处具有斜面；其作用时保证了U型摩擦壳在移动过程中更加顺利；本发明中梯形环槽的作用时防止调节支撑在转动过程中与连接在梯形调节块上的钢绳发生干涉。本发明中第一支撑环与第一驱动齿轮之间为单向传递；第二支撑环与第二驱动齿轮之间为单向传递；第三支撑环与第二驱动齿轮之间为单向传递。其作用是防止内齿环在转动过程中与第一支撑环、第二支撑环和第三支撑环之间发生干涉。

当人们使用本发明设计的离合器时；输入轴转动时，控制输入轴的转动速度；使得驱动弹簧在带动螺纹杆转动前；输入轴会先带动驱动支撑绕着输入轴轴线转动；驱动支撑转动带动伸缩杆绕着输入轴轴线转动；伸缩杆绕着输入轴轴线转动带动调节支撑转动；由于此时输入轴转动不会使得螺纹杆转动；调节支撑与螺纹杆之间为螺纹配合；所以调节支撑转动会使得调节支撑相对于螺纹杆之间发生滑动；在调节支撑转动时；调节支撑会带动调节杆绕着输入轴轴线转动；调节杆转动会带动缠绕轮绕着输入轴轴线转动；由于本发明中螺纹杆上的双头螺纹槽内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。所以缠绕轮转动会使得缠绕在螺纹杆上的钢绳脱离螺纹杆；由于本发明中双头螺纹槽的螺纹槽深度不同；靠近输出轴一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。所以钢绳脱离螺纹杆的过程中螺纹杆与缠绕轮之间钢绳的长度不断增加；同时在压缩弹簧的作用下调节杆向远离调节支撑的一侧移动；调节杆移动会带动缠绕轮向远离调节支撑的一侧移动；即调节杆在一方面不断向靠近输入轴的一侧移动；同时调节杆与调节支撑之间的距离也不断增加；在调节杆不断移动的同时位于调节杆上的U型摩擦壳也不断移动；当U型摩擦壳在移动过程中与第一驱动环的内圆面接触时；U型摩擦壳转动就会带动第一驱动环转动；第一驱动环转动带动第一支撑环转动；第一支撑转动带动第一驱动齿轮转动；第一驱动齿轮转动带动第一传动齿轮转动；第一传动齿轮转动带动内齿环转动；内齿环转动带动输出轴转动。由于在调节支撑移动过程中驱动弹簧的旋转力逐渐增大；当U型摩擦壳在移动过程中与第一驱动环的内圆面接触时；驱动弹簧的旋转力达到极限；此时输入轴转动会通过驱动弹簧带动螺纹杆转动且转动速度与调节支撑的转动速度相同；所以此时调节支撑与螺纹杆处于相对静止状态；所以调节支撑不会相对与螺纹杆发生移动；而由于在调节支撑移动过程中；调节支撑会带动梯形调节块移动；梯形调节块移动通过钢绳带动弹簧安装圆盘沿着调节孔向远离输出轴的一侧移动；弹簧安装圆盘移动带动调节轴移动；调节轴移动使得调节轴失去对输出轴的束缚；即此时输出轴与传动轴断开连接；其作用是防止输出轴与传动轴转动过程中发生干涉；同理通过调节输入轴的转动可以控制U型摩擦壳与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的配合状态；由于第一驱动齿轮的半径为第二驱动齿轮半径的2倍；第一驱动齿轮的半径为第三驱动齿轮半径的3倍；所以通过控制U型摩擦壳与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的配合状态；即可以调节输出轴的转动速度。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是安装壳结构示意图。

图3是内齿环结构示意图。

图4是整体部件剖视示意图。

图5是第一驱动环安装示意图。

图6是第一驱动环结构示意图。

图7是第三驱动齿轮安装示意图。

图8是第二驱动齿轮安装示意图。

图9是第一驱动齿轮安装示意图。

图10是变速调节机构结构示意图。

图11是变速机构结构示意图。

图12是变速调节机构安装示意图。

图13是缠绕轮安装示意图。

图14是调节支撑结构示意图。

图15是钢绳调节支撑结构示意图。

图16是调节圆环柱结构示意图。

图17是调节轴安装示意图。

图18是螺纹杆结构示意图。

图19是支撑环安装示意图。

图20是支撑环结构示意图。

图21是钢绳缠绕原理示意图。

图22是螺纹杆工作原理示意图。

图23是调节机构工作原理示意图。

图24是整体部件剖视平面示意图。

图25是变速调节机构剖视平面示意图。

图26是变速调节机构内部结构示意图。

图中标号名称：1、输出轴；2、安装壳；3、调节机构；4、变速机构；5、输入轴；6、变速调节机构；7、第一轴孔；8、第二轴孔；9、内齿环；10、第一支撑；11、支撑板；12、第三支撑；13、第三支撑环；14、第一支撑环；15、第二支撑环；16、第二支撑；17、第一驱动环；18、第二驱动环；19、第三驱动环；20、第三齿轮轴；21、第三传动齿轮；22、第三驱动齿轮；23、第二传动齿轮；24、第二齿轮轴；25、第二驱动齿轮；26、第一传动齿轮；27、第一齿轮轴；28、第一驱动齿轮；29、调节圆环柱；30、传动轴；31、伸缩杆；32、驱动支撑；34、调节支撑；35、螺纹杆；36、驱动弹簧；37、梯形环槽；38、压缩弹簧；39、缠绕轮；40、U型摩擦壳；41、调节杆；42、调节方形槽；43、梯形调节块；45、钢绳调节支撑；46、方形缺口；47、转轮；48、转轮支撑；49、第三轴孔；50、调节孔；51、拉伸弹簧；52、弹簧安装圆盘；53、弹簧固定圆环；54、调节轴；55、调节轴孔；56、第四轴孔；57、双头螺纹槽；58、支撑环。

具体实施方式

如图1所示，它包括输出轴1、安装壳2、调节机构3、变速机构4、输入轴5、变速调节机构6、调节轴孔55、第一轴孔7，其中如图2所示，安装壳2的两端分别开有一个第一轴孔7；如图24所示，输出轴1上具有调节轴孔55；输入轴5和输出轴1分别安装在两个第一轴孔7上；如图4所示，调节机构3、变速机构4和变速调节机构6均安装在安装壳2内测，且输入轴5、输出轴1、调节机构3、变速机构4和变速调节机构6之间分别相互配合。

如图11所示，上述变速机构4包括第二轴孔8、内齿环9、第一支撑10、支撑板11、第三支撑12、第三支撑环13、第一支撑环14、第二支撑环15、第二支撑16、第一驱动环17、第二驱动环18、第三驱动环19、第三齿轮轴20、第三传动齿轮21、第三驱动齿轮22、第二传动齿轮23、第二齿轮轴24、第二驱动齿轮25、第一传动齿轮26、第一齿轮轴27、第一驱动齿轮28，其中如图3所示，内齿环9一侧的端面上具有第二轴孔8；如图4所示，内齿环9通过第二轴孔8安装在输出轴1上；如图5所示，支撑板11的一端安装在安装壳2内侧端面上；第三支撑环13通过第三支撑12安装在支撑板11上；第三驱动环19的一端安装在第三支撑环13上，且如图6所示，第三支撑环13与第二驱动环18内侧的连接处具有斜面；第二支撑环15通过第二支撑16安装在支撑板11上；第二驱动环18的一端安装在第二支撑环15上，且第二支撑环15与第一驱动环17内侧的连接处具有斜面；第二驱动环18位于第三支撑环13内侧；第一支撑环14通过第一支撑10安装在支撑板11上；第一驱动环17的一端安装在第一支撑环14上，且第一支撑环14与第一驱动环17内侧的连接处具有斜面；第一驱动环17位于第二支撑环15内侧；第三驱动齿轮22安装在第三支撑环13上，且第三驱动齿轮22靠近第二支撑环15；如图7所示，第三齿轮轴20的一端安装在安装壳2内侧端面上；第三传动齿轮21安装在第三齿轮轴20上；第三传动齿轮21与第三驱动齿轮22啮合；第二驱动齿轮25安装在第二支撑环15上，且第二驱动齿轮25靠近第一支撑环14；如图8所示，第二齿轮轴24的一端安装在安装壳2内侧端面上；第二传动齿轮23安装在第二齿轮轴24上；第二传动齿轮23与第二驱动齿轮25啮合；第一驱动齿轮28安装在第一支撑环14上，且第一驱动齿轮28远离第二支撑环15；如图9所示，第一齿轮轴27的一端安装在安装壳2内侧端面上；第一传动齿轮26安装在第一齿轮轴27上；第一传动齿轮26与第一驱动齿轮28啮合；第一传动齿轮26、第二传动齿轮23和第三传动齿轮21分别与内齿环9啮合。

如图10、26所示，上述变速调节机构6包括伸缩杆31、驱动支撑32、环形支撑、调节支撑34、螺纹杆35、驱动弹簧36、梯形环槽37、压缩弹簧38、缠绕轮39、U型摩擦壳40、调节杆41、调节方形槽42、调节圆环柱29、调节孔50、传动轴30、第四轴孔56、双头螺纹槽57、支撑环58，其中如图17所示，调节圆环柱29一端的外圆面上开有调节孔50；调节孔50穿过调节圆环柱29的内环面与调节圆环柱29的内环相通；如图19所示，调节环形柱通过环形支撑安装在内齿环9的内侧；支撑环58安装在输入轴5上位于安装壳2内侧的一端；如图20所示，传动轴30的一端安装在支撑环58内；如图12所示，如图25所示，传动轴30的另一端安装在调节圆环柱29上远离输出轴1的一端；如图18所示，螺纹杆35的内侧具有第四轴孔56；螺纹杆35的外圆面上开有双头螺纹槽57；螺纹杆35通过第四轴孔56安装在传动轴30上；如图13所示，驱动支撑32具有圆环端和方形端；驱动支撑32通过圆环端安装在支撑环58上；如图10所示，驱动支撑32的圆环端与螺纹杆35之间安装有驱动弹簧36；驱动弹簧36嵌套在传动轴30上；如图14所示，调节支撑34具有圆环端和方形端；调节支撑34的方形端具有调节方形槽42；调节支撑34的圆环端一侧具有梯形环槽37；调节支撑34圆环端的内圆面上具有内螺纹；调节支撑34通过圆环端安装在螺纹杆35上、且调节支撑34上的内螺纹与螺纹杆35上的双头螺纹槽57配合；如图13所示，调节支撑34与驱动支撑32之间安装有伸缩杆31，且伸缩杆31的两端分别位于调节支撑34上的方形端和驱动支撑32上的方形端之间；调节杆41的一端安装在调节方形槽42内且调节杆41与调节方形槽42之间安装有压缩弹簧38；U型摩擦壳40上U形槽的背面为弧形面；U型摩擦壳40的一端安装在调节杆41的另一端；缠绕轮39安装在调节杆41上安装有U型摩擦壳40的一端，且缠绕轮39位于U型摩擦壳40上的U形槽内。

如图10所示，上述调节机构3包括梯形调节块43、钢绳调节支撑45、方形缺口46、转轮47、转轮支撑48、拉伸弹簧51、弹簧安装圆盘52、弹簧固定圆环53、调节轴54，其中如图16所示，弹簧固定圆环53安装在调节孔50的下端；弹簧固定圆环53的上侧安装有拉伸弹簧51；拉伸弹簧51的上端安装有弹簧安装圆盘52；弹簧安装圆盘52的下侧安装有调节轴54；如图16所示，调节轴54与调节轴孔55配合；钢绳调节支撑45具有圆环端和方形端；如图15所示，钢绳调节支撑45的方形端具有方形缺口46；钢绳调节支撑45通过圆环端安装在传动轴30上，且钢绳调节支撑45靠近调节圆环柱29；转轮47通过转轮支撑48安装在方形缺口46内；梯形调节块43安装在梯形环槽37内；梯形调节块43与弹簧安装圆盘52上侧之间安装有钢绳，且钢绳的一端安装在安装圆盘上端；钢绳的另一端经过调节孔50转轮47与方形缺口46之间的间隙；最后与梯形调节块43连接。

上述第一驱动齿轮28的半径为第二驱动齿轮25半径的2倍；第一驱动齿轮28的半径为第三驱动齿轮22半径的3倍。

上述第二轴孔8与输出轴1之间为单向传递。

在初始状态下，拉伸弹簧51处于自由伸缩状态，调节轴54的下端位于调节轴孔55内。

上述U型摩擦壳40上U形槽背面的弧形面与第一驱动环17、第二驱动环18和第三驱动环19的内圆面摩擦配合。

上述第一支撑环14与第一驱动齿轮28之间为单向传递；第二支撑环15与第二驱动齿轮25之间为单向传递；第三支撑环13与第三驱动齿轮22之间为单向传递。

如图21所示，上述螺纹杆35上的双头螺纹槽57内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽57其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮39缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。

上述双头螺纹槽57的螺纹槽深度不同；靠近输出轴1一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。

综上所述：

本发明设计的离合器能够自动调节离合器输入轴5和输出轴1之间的传动变化；使得离合器使用更加方便。

本发明中内齿环9通过第二轴孔8安装在输出轴1上；第三支撑环13通过第三支撑12安装在支撑板11上；第三驱动环19的一端安装在第三支撑环13上，且第三支撑环13与第二驱动环18内侧的连接处具有斜面；第二支撑环15通过第二支撑16安装在支撑板11上；第二驱动环18的一端安装在第二支撑环15上，且第二支撑环15与第一驱动环17内侧的连接处具有斜面；第一支撑环14通过第一支撑10安装在支撑板11上；第一驱动环17的一端安装在第一支撑环14上，且第一支撑环14与第一驱动环17内侧的连接处具有斜面；第三驱动齿轮22安装在第三支撑环13上；第三传动齿轮21安装在第三齿轮轴20上；第三传动齿轮21与第三驱动齿轮22啮合；第二驱动齿轮25安装在第二支撑环15上；第二传动齿轮23安装在第二齿轮轴24上；第二传动齿轮23与第二驱动齿轮25啮合；第一驱动齿轮28安装在第一支撑环14上；第一传动齿轮26安装在第一齿轮轴27上；第一传动齿轮26与第一驱动齿轮28啮合；第一传动齿轮26、第二传动齿轮23和第三传动齿轮21分别与内齿环9啮合；调节环形柱通过环形支撑安装在内齿环9的内侧；支撑环58安装在输入轴5上；传动轴30的一端安装在支撑环58内；传动轴30的另一端安装在调节圆环柱29上；螺纹杆35的内侧具有第四轴孔56；螺纹杆35的外圆面上开有双头螺纹槽57；螺纹杆35通过第四轴孔56安装在传动轴30上；驱动支撑32具有圆环端和方形端；驱动支撑32通过圆环端安装在支撑环58上；驱动支撑32的圆环端与螺纹杆35之间安装有驱动弹簧36；调节支撑34具有圆环端和方形端；调节支撑34的方形端具有调节方形槽42；调节支撑34的圆环端一侧具有梯形环槽37；调节支撑34圆环端的内圆面上具有内螺纹；调节支撑34通过圆环端安装在螺纹杆35上，且调节支撑34上的内螺纹与螺纹杆35上的双头螺纹槽57配合；调节支撑34与驱动支撑32之间安装有伸缩杆31；调节杆41的一端安装在调节方形槽42内且调节杆41与调节方形槽42之间安装有压缩弹簧38；U型摩擦壳40上U形槽的背面为弧形面；U型摩擦壳40的一端安装在调节杆41的另一端；缠绕轮39安装在调节杆41上安装有U型摩擦壳40的一端；弹簧固定圆环53安装在调节孔50的下端；弹簧固定圆环53的上侧安装有拉伸弹簧51；拉伸弹簧51的上端安装有弹簧安装圆盘52；弹簧安装圆盘52的下侧安装有调节轴54；调节轴54与调节轴孔55配合；钢绳调节支撑45具有圆环端和方形端；钢绳调节支撑45的方形端具有方形缺口46；钢绳调节支撑45通过圆环端安装在传动轴30上；转轮47通过转轮支撑48安装在方形缺口46内；梯形调节块43安装在梯形环槽37内；梯形调节块43与弹簧安装圆盘52上侧之间安装有钢绳，且钢绳的一端安装在安装圆盘上端；钢绳的另一端经过调节孔50与转轮47和方形缺口46之间的间隙；最后与梯形调节块43连接。本发明中第二轴孔8与输出轴1之间为单向传递。本发明中U型摩擦壳40上U形槽背面的弧形面与第一驱动环17、第二驱动环18和第三驱动环19的内圆面摩擦配合。第一支撑环14与第一驱动齿轮28之间为单向传递；第二支撑环15与第二驱动齿轮25之间为单向传递；第三支撑环13与第二驱动齿轮22之间为单向传递。如图22a所示，当输入轴5转动时，如果转动速度较为缓慢；输入轴5会通过驱动弹簧36带动螺纹杆35转动；同时输入轴5转动会带动驱动支撑32绕着输入轴5轴线转动；驱动支撑32转动带动伸缩杆31绕着输入轴5轴线转动；伸缩杆31绕着输入轴5轴线转动带动调节支撑34转动；由于输入轴5转动速度缓慢；所以输入轴5转动不会使得输入轴5与螺纹杆35之间形成速度差；即调节支撑34转动的速度与螺纹杆35的转动速度相同；调节支撑34不会发生滑动；而螺纹杆35转动带动传动轴30转动；由于在初始状态下；拉伸弹簧51处于自由伸缩状态；调节轴54的下端位于调节轴孔55内。所以传动轴30转动会带动输出轴1转动；即输入轴5可以带动输出轴1转动；如图22b所示，当输入轴5转动时，控制输入轴5的转动速度；使得驱动弹簧36在带动螺纹杆35转动前；输入轴5会先带动驱动支撑32绕着输入轴5轴线转动；驱动支撑32转动带动伸缩杆31绕着输入轴5轴线转动；伸缩杆31绕着输入轴5轴线转动带动调节支撑34转动；由于此时输入轴5转动不会使得螺纹杆35转动；调节支撑34与螺纹杆35之间为螺纹配合；所以调节支撑34转动会使得调节支撑34相对于螺纹杆35之间发生滑动；在调节支撑34转动时；调节支撑34会带动调节杆41绕着输入轴5轴线转动；调节杆41转动会带动缠绕轮39绕着输入轴5轴线转动；由于本发明中螺纹杆35上的双头螺纹槽57内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽57其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮39缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。所以缠绕轮39转动会使得缠绕在螺纹杆35上的钢绳脱离螺纹杆35；由于本发明中双头螺纹槽57的螺纹槽深度不同；靠近输出轴1一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。所以钢绳脱离螺纹杆35的过程中螺纹杆35与缠绕轮39之间钢绳的长度不断增加；同时在压缩弹簧38的作用下调节杆41向远离调节支撑34的一侧移动；调节杆41移动会带动缠绕轮39向远离调节支撑34的一侧移动；即调节杆41在一方面不断向靠近输入轴5的一侧移动；同时调节杆41与调节支撑34之间的距离也不断增加；如图22c所示，在调节杆41不断移动的同时位于调节杆41上的U型摩擦壳40也不断移动；当U型摩擦壳40在移动过程中与第一驱动环17的内圆面接触时；U型摩擦壳40转动就会带动第一驱动环17转动；第一驱动环17转动带动第一支撑环14转动；第一支撑10转动带动第一驱动齿轮28转动；第一驱动齿轮28转动带动第一传动齿轮26转动；第一传动齿轮26转动带动内齿环9转动；内齿环9转动带动输出轴1转动；由于在调节支撑34移动过程中驱动弹簧36的旋转力逐渐增大；当U型摩擦壳40在移动过程中与第一驱动环17的内圆面接触时；驱动弹簧36的旋转力达到极限；此时输入轴5转动会通过驱动弹簧36带动螺纹杆35转动且转动速度与调节支撑34的转动速度相同；所以此时调节支撑34与螺纹杆35处于相对静止状态；所以调节支撑34不会相对与螺纹杆35发生移动；如图23a所示，而由于在调节支撑34移动过程中；调节支撑34会带动梯形调节块43移动；梯形调节块43移动通过钢绳带动弹簧安装圆盘52沿着调节孔50向远离输出轴1的一侧移动；弹簧安装圆盘52移动带动调节轴54移动；如图23b所示，调节轴54移动使得调节轴54失去对输出轴1的束缚；即此时输出轴1与传动轴30断开连接；其作用是防止输出轴1与传动轴30转动过程中发生干涉；同理通过调节输入轴5的转动可以控制U型摩擦壳40与第一驱动环17、第二驱动环18和第三驱动环19的配合状态；由于第一驱动齿轮28的半径为第二驱动齿轮25半径的2倍；第一驱动齿轮28的半径为第三驱动齿轮22半径的3倍；所以通过控制U型摩擦壳40与第一驱动环17、第二驱动环18和第三驱动环19的配合状态；即可以调节输出轴1的转动速度；本发明中第一支撑环14与第一驱动环17内侧的连接处具有斜面；第二支撑环15与第一驱动环17内侧的连接处具有斜面；第三支撑环13与第二驱动环18内侧的连接处具有斜面；其作用时保证了U型摩擦壳40在移动过程中更加顺利；本发明中梯形环槽37的作用时防止调节支撑34在转动过程中与连接在梯形调节块43上的钢绳发生干涉。本发明中第一支撑环14与第一驱动齿轮28之间为单向传递；第二支撑环15与第二驱动齿轮25之间为单向传递；第三支撑环13与第二驱动齿轮22之间为单向传递。其作用是防止内齿环在转动过程中与第一支撑环14、第二支撑环15和第三支撑环13之间发生干涉。

具体实施方式：当人们使用本发明设计的离合器时；输入轴5转动时，控制输入轴5的转动速度；使得驱动弹簧36在带动螺纹杆35转动前；输入轴5会先带动驱动支撑32绕着输入轴5轴线转动；驱动支撑32转动带动伸缩杆31绕着输入轴5轴线转动；伸缩杆31绕着输入轴5轴线转动带动调节支撑34转动；由于此时输入轴5转动不会使得螺纹杆35转动；调节支撑34与螺纹杆35之间为螺纹配合；所以调节支撑34转动会使得调节支撑34相对于螺纹杆35之间发生滑动；在调节支撑34转动时；调节支撑34会带动调节杆41绕着输入轴5轴线转动；调节杆41转动会带动缠绕轮39绕着输入轴5轴线转动；由于本发明中螺纹杆35上的双头螺纹槽57内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽57其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮39缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。所以缠绕轮39转动会使得缠绕在螺纹杆35上的钢绳脱离螺纹杆35；由于本发明中双头螺纹槽57的螺纹槽深度不同；靠近输出轴1一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。所以钢绳脱离螺纹杆35的过程中螺纹杆35与缠绕轮39之间钢绳的长度不断增加；同时在压缩弹簧38的作用下调节杆41向远离调节支撑34的一侧移动；调节杆41移动会带动缠绕轮39向远离调节支撑34的一侧移动；即调节杆41在一方面不断向靠近输入轴5的一侧移动；同时调节杆41与调节支撑34之间的距离也不断增加；在调节杆41不断移动的同时位于调节杆41上的U型摩擦壳40也不断移动；当U型摩擦壳40在移动过程中与第一驱动环17的内圆面接触时；U型摩擦壳40转动就会带动第一驱动环17转动；第一驱动环17转动带动第一支撑环14转动；第一支撑10转动带动第一驱动齿轮28转动；第一驱动齿轮28转动带动第一传动齿轮26转动；第一传动齿轮26转动带动内齿环9转动；内齿环9转动带动输出轴1转动。由于在调节支撑34移动过程中驱动弹簧36的旋转力逐渐增大；当U型摩擦壳40在移动过程中与第一驱动环17的内圆面接触时；驱动弹簧36的旋转力达到极限；此时输入轴5转动会通过驱动弹簧36带动螺纹杆35转动且转动速度与调节支撑34的转动速度相同；所以此时调节支撑34与螺纹杆35处于相对静止状态；所以调节支撑34不会相对与螺纹杆35发生移动；如图23a所示，而由于在调节支撑34移动过程中；调节支撑34会带动梯形调节块43移动；梯形调节块43移动通过钢绳带动弹簧安装圆盘52沿着调节孔50向远离输出轴1的一侧移动；弹簧安装圆盘52移动带动调节轴54移动；如图23b所示，调节轴54移动使得调节轴54失去对输出轴1的束缚；即此时输出轴1与传动轴30断开连接；其作用是防止输出轴1与传动轴30转动过程中发生干涉；同理通过调节输入轴5的转动可以控制U型摩擦壳40与第一驱动环17、第二驱动环18和第三驱动环19的配合状态；由于第一驱动齿轮28的半径为第二驱动齿轮25半径的2倍；第一驱动齿轮28的半径为第三驱动齿轮22半径的3倍；所以通过控制U型摩擦壳40与第一驱动环17、第二驱动环18和第三驱动环19的配合状态；即可以调节输出轴1的转动速度。

Claims (7)

1.一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：它包括输出轴、安装壳、调节机构、变速机构、输入轴、变速调节机构、调节轴孔、第一轴孔，其中安装壳的两端分别开有一个第一轴孔；输出轴上具有调节轴孔；输入轴和输出轴分别安装在两个第一轴孔上；调节机构、变速机构和变速调节机构均安装在安装壳内侧 ，且输入轴、输出轴、调节机构、变速机构和变速调节机构之间分别相互配合；

上述变速机构包括第二轴孔、内齿环、第一支撑、支撑板、第三支撑、第三支撑环、第一支撑环、第二支撑环、第二支撑、第一驱动环、第二驱动环、第三驱动环、第三齿轮轴、第三传动齿轮、第三驱动齿轮、第二传动齿轮、第二齿轮轴、第二驱动齿轮、第一传动齿轮、第一齿轮轴、第一驱动齿轮，其中内齿环一侧的端面上具有第二轴孔；内齿环通过第二轴孔安装在输出轴上；支撑板的一端安装在安装壳内侧端面上；第三支撑环通过第三支撑安装在支撑板上；第三驱动环的一端安装在第三支撑环上，且第三支撑环与第二驱动环内侧的连接处具有斜面；第二支撑环通过第二支撑安装在支撑板上；第二驱动环的一端安装在第二支撑环上，且第二支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第二驱动环位于第三支撑环内侧；第一支撑环通过第一支撑安装在支撑板上；第一驱动环的一端安装在第一支撑环上，且第一支撑环与第一驱动环内侧的连接处具有斜面；第一驱动环位于第二支撑环内侧；第三驱动齿轮安装在第三支撑环上，且第三驱动齿轮靠近第二支撑环；第三齿轮轴的一端安装在安装壳内侧端面上；第三传动齿轮安装在第三齿轮轴上；第三传动齿轮与第三驱动齿轮啮合；第二驱动齿轮安装在第二支撑环上，且第二驱动齿轮靠近第一支撑环；第二齿轮轴的一端安装在安装壳内侧端面上；第二传动齿轮安装在第二齿轮轴上；第二传动齿轮与第二驱动齿轮啮合；第一驱动齿轮安装在第一支撑环上，且第一驱动齿轮远离第二支撑环；第一齿轮轴的一端安装在安装壳内侧端面上；第一传动齿轮安装在第一齿轮轴上；第一传动齿轮与第一驱动齿轮啮合；第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮分别与内齿环啮合；

上述变速调节机构包括伸缩杆、驱动支撑、环形支撑、调节支撑、螺纹杆、驱动弹簧、梯形环槽、压缩弹簧、缠绕轮、U型摩擦壳、调节杆、调节方形槽、调节圆环柱、调节孔、传动轴、第四轴孔、双头螺纹槽、支撑环，其中调节圆环柱一端的外圆面上开有调节孔；调节孔穿过调节圆环柱的内环面与调节圆环柱的内环相通；调节环形柱通过环形支撑安装在内齿环的内侧；支撑环安装在输入轴上位于安装壳内侧的一端；传动轴的一端安装在支撑环内；传动轴的另一端安装在调节圆环柱上远离输出轴的一端；螺纹杆的内侧具有第四轴孔；螺纹杆的外圆面上开有双头螺纹槽；螺纹杆通过第四轴孔安装在传动轴上；驱动支撑具有圆环端和方形端；驱动支撑通过圆环端安装在支撑环上；驱动支撑的圆环端与螺纹杆之间安装有驱动弹簧；驱动弹簧嵌套在传动轴上；调节支撑具有圆环端和方形端；调节支撑的方形端具有调节方形槽；调节支撑的圆环端一侧具有梯形环槽；调节支撑圆环端的内圆面上具有内螺纹；调节支撑通过圆环端安装在螺纹杆上、且调节支撑上的内螺纹与螺纹杆上的双头螺纹槽配合；调节支撑与驱动支撑之间安装有伸缩杆，且伸缩杆的两端分别位于调节支撑上的方形端和驱动支撑上的方形端之间；调节杆的一端安装在调节方形槽内且调节杆与调节方形槽之间安装有压缩弹簧；U型摩擦壳上U形槽的背面为弧形面；U型摩擦壳的一端安装在调节杆的另一端；缠绕轮安装在调节杆上安装有U型摩擦壳的一端，且缠绕轮位于U型摩擦壳上的U形槽内；

上述调节机构包括梯形调节块、钢绳调节支撑、方形缺口、转轮、转轮支撑、拉伸弹簧、弹簧安装圆盘、弹簧固定圆环、调节轴，其中弹簧固定圆环安装在调节孔的下端；弹簧固定圆环的上侧安装有拉伸弹簧；拉伸弹簧的上端安装有弹簧安装圆盘；弹簧安装圆盘的下侧安装有调节轴；调节轴与调节轴孔配合；钢绳调节支撑具有圆环端和方形端；钢绳调节支撑的方形端具有方形缺口；钢绳调节支撑通过圆环端安装在传动轴上，且钢绳调节支撑靠近调节圆环柱；转轮通过转轮支撑安装在方形缺口内；梯形调节块安装在梯形环槽内；梯形调节块与弹簧安装圆盘上侧之间安装有钢绳，且钢绳的一端安装在安装圆盘上端；钢绳的另一端经过调节孔转轮与方形缺口之间的间隙；最后与梯形调节块连接；

上述第一驱动齿轮的半径为第二驱动齿轮半径的2倍；第一驱动齿轮的半径为第三驱动齿轮半径的3倍。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：上述第二轴孔与输出轴之间为单向传递。

3.根据权利要求1所述的一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：在初始状态下，拉伸弹簧处于自由伸缩状态，调节轴的下端位于调节轴孔内。

4.根据权利要求1所述的一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：上述U型摩擦壳上U形槽背面的弧形面与第一驱动环、第二驱动环和第三驱动环的内圆面摩擦配合。

5.根据权利要求1所述的一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：上述第一支撑环与第一驱动齿轮之间为单向传递；第二支撑环与第二驱动齿轮之间为单向传递；第三支撑环与第三驱动齿轮之间为单向传递。

6.根据权利要求1所述的一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：上述螺纹杆上的双头螺纹槽内缠绕有钢绳，且钢绳的一端固定在双头螺纹槽其中一头螺纹槽的终点；另一端经过该螺纹槽和缠绕轮缠绕在另一头螺纹槽内；最后固定在另一头螺纹槽的终点处。

7.根据权利要求1所述的一种基于摩擦传递的变速离合器，其特征在于：上述双头螺纹槽的螺纹槽深度不同；靠近输出轴一端的螺纹槽深度为相邻螺纹槽深度的二分之一。