CN108502094B - 行星齿轮无级变速系统 - Google Patents

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    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears

Abstract

行星齿轮无级变速系统，由曲柄与中轴齿轮连接后套进中轴固紧，中轴齿轮与摇臂齿轮啮合带动摇臂齿轮旋转，摇臂齿轮中心设置有用于安装调速圆锥齿轮的圆孔，调速圆锥齿轮另一端安装有能在调速圆锥齿轮上滚动旋转的调速轮，通过制动夹与软轴对调速轮进行制动调速；摇臂齿轮的大端设置有导轨，导轨上设置有滑槽，导轨内安装有螺杆圆锥齿轮，滑块安装在滑槽内，且滑块一端与螺杆圆锥齿轮旋合，滑块另一端与连杆连接，连杆与扇形齿轮连接，齿轮轴安装在扇形齿轮的中心圆孔内；通过设置摇臂齿轮配合扇形齿轮在滑块上滑动，以改变滑块在T型槽内的位移，从而改变偏心距，实现无级变速，有效提高使用者的骑行舒适度。

Description

行星齿轮无级变速系统
技术领域
本发明涉及无级变速技术领域，尤其涉及一种行星齿轮无级变速系统。
背景技术
传统的自行车变速一般是通过安装在中轴上的塔式链轮与安装在后轴上的塔式链轮拨动中间的链条，以改变主动链轮与被动链轮的位置从而实现自行车有级变速，然而链条在使用一段时间后容易变得松动脱落，需修理或更换，且变速并不是次次都成功，特别是骑行在上坡路段，严重影响使用者的骑行体验。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供行星齿轮无级变速系统，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
行星齿轮无级变速系统，包括中轴齿轮、摇臂齿轮、扇形齿轮、连杆、双联齿轮、齿轮轴、中间齿轮、下超越离合器、下超越离合器轴、下超越离合器内齿轮、后轴齿轮、上超越离合器、上超越离合器轴、上超越离合器内齿轮、中轴、曲柄、软轴、螺杆圆锥齿轮、调速圆锥齿轮、调速轮、制动夹、后轴及后轴离合器；其中，中轴齿轮套装在中轴上，曲柄与中轴齿轮连接，中轴齿轮与摇臂齿轮啮合，摇臂齿轮中心设置有用于安装调速圆锥齿轮的圆孔，调速圆锥齿轮另一端安装有能在调速圆锥齿轮上滚动旋转的调速轮，软轴一端与调速手柄连接，另一端与制动夹连接，制动夹与调速轮连接，通过制动夹与软轴对调速轮进行制动调速；摇臂齿轮的大端设置有导轨，导轨上设置有滑槽，导轨内安装有螺杆圆锥齿轮，滑块安装在滑槽内，且滑块一端与螺杆圆锥齿轮旋合，滑块另一端与连杆连接，连杆与扇形齿轮连接，齿轮轴安装在扇形齿轮的中心圆孔内；与扇形齿轮啮合的下超越离合器内齿轮安装在下超越离合器轴上，下超越离合器轴安装在下超越离合器内圆中，下超越离合器齿圈安装在下超越离合器外圈上；与扇形齿轮啮合的上超越离合器内齿轮安装在上超越离合器轴上，上超越离合器轴安装在上超越离合器内圆中，与后轴齿轮啮合的上超越离合器齿圈安装在上超越离合器外圈上，上超越离合器内齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与双联齿轮啮合，双联齿轮与下超越离合器内齿轮啮合，后轴齿轮安装在后轴上，后轴安装在后轴离合器上。
在本发明中，摇臂齿轮设置在中轴齿轮盒内，中轴齿轮盒上设置有中轴齿轮盒盖。
在本发明中，摇臂齿轮的大端设置的导轨为T型导轨，T型导轨上设置的滑槽为T型槽。
在本发明中，滑块一端设置有用于与螺杆圆锥齿轮旋合的螺母，滑块另一端设置有滚动轴承，连杆安装在滚动轴承内。
在本发明中，后轴离合器安装在后轴齿轮盒盖内。
在本发明中，下超越离合器与上超越离合器安装在后轴齿轮盒内。
在本发明中，调速圆锥齿轮另一端安装的调速轮通过平键紧固。
在本发明中，具体变速过程如下：
自行车需加快车速时，旋紧车把上的调速手柄，通过软轴拉紧制动夹将调速轮刹住，调速轮停止旋转，而曲柄一直在旋转，安装在摇臂齿轮内的螺杆圆锥齿轮在调速圆锥齿轮上滚动旋转，将滑块的偏心距扩大，在曲柄旋转速度不变时，车速加快；需将车速减慢时，反踏曲柄使其逆时针方向旋转，同样旋紧调速手柄，软轴拉紧制动夹，将调速轮刹住，调速轮停止旋转，而曲柄继续逆时针方向旋转，螺杆圆锥齿轮在调速圆锥齿轮上滚动旋转，将滑块偏心距缩小，车速减慢；不论是加速还是减速，只要变至所需的速度时，将车把上的调速手柄松开即可。
有益效果：本发明通过设置摇臂齿轮配合扇形齿轮在滑块上滑动，进而改变滑块在T型槽内的位移，从而改变偏心距，当偏心距大时扇形齿轮摆动角度增大，车速加快，反之，偏心距离小车速减慢，滑块偏心距离的改变是无级，这样即可实现无级变速，进而解决目前自行车有级变速存在的问题，提高使用者的骑行舒适度。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。
图2为图1中A-A处剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～2的行星齿轮无级变速系统，包括中轴齿轮盒1、中轴齿轮2、摇臂齿轮3、滚动轴承4、扇形齿轮5、连杆6、后轴齿轮盒7、双联齿轮8、齿轮轴9、中间齿轮10、下超越离合器11、下超越离合器齿圈12、下超越离合器轴13、下超越离合器内齿轮14、后轴齿轮15、上超越离合器16、上超越离合器齿圈17、上超越离合器轴18、上超越离合器内齿轮19、中轴20、曲柄21、软轴22、螺杆圆锥齿轮23、平键24、调速圆锥齿轮25、调速轮26、制动夹27、滑块28、中轴齿轮盒盖29、后轴30、后轴离合器31、后轴齿轮盒盖32；其中，中轴20上套装有中轴齿轮2，曲柄21与中轴齿轮2连接，中轴齿轮2与设置在中轴齿轮盒1内的摇臂齿轮3啮合，摇臂齿轮3中心设置有一圆孔，圆孔内安装有调速圆锥齿轮25，并在调速圆锥齿轮25的另一端安装有通过平键24固紧的调速轮26，软轴22一端与调速手柄连接，另一端与制动夹27连接，制动夹27与调速轮26连接，通过制动夹27与软轴22对调速轮26进行制动调速；摇臂齿轮3的大端设置有T型导轨，T型导轨上设置有T型槽，T型导轨内安装有螺杆圆锥齿轮23，滑块28安装在T型槽内，且滑块28一端设置有螺母，用于与螺杆圆锥齿轮23旋合，滑块28另一端设置有滚动轴承4，连杆6一端安装在滚动轴承4内，另一端与扇形齿轮5连接，扇形齿轮5的中心圆孔内安装有齿轮轴9；与扇形齿轮5啮合的下超越离合器内齿轮14安装在下超越离合器轴13上，下超越离合器轴13安装在下超越离合器11内圆中，下超越离合器齿圈12安装在下超越离合器11外圈上；与扇形齿轮5啮合的上超越离合器内齿轮19安装在上超越离合器轴18上，上超越离合器轴18安装在上超越离合器16内圆中，与后轴齿轮15啮合的上超越离合器齿圈17安装在上超越离合器16外圈上，上超越离合器内齿轮19与中间齿轮10啮合，中间齿轮10与双联齿轮8啮合，双联齿轮8与下超越离合器内齿轮14啮合，后轴齿轮15安装在后轴30上，后轴30安装在后轴离合器31上，后轴离合器31安装在后轴齿轮盒盖32内；下超越离合器11与上超越离合器16安装在后轴齿轮盒7内，中轴齿轮盒1上设置有中轴齿轮盒盖29。
在本实施例中，具体安装如下：
首先将曲柄21与中轴齿轮2连接，再将中轴齿轮2套进中轴20固紧后与中轴齿轮盒1内的摇臂齿轮3啮合，而后将调速圆锥齿轮25安装在摇臂齿轮3的圆孔内，在调速圆锥齿轮25的另一端安装调速轮26采用平键24固紧，利用制动夹27与软轴22对调速轮25进行制动调速；依次在摇臂齿轮3 的T型导轨安装螺杆圆锥齿轮23，T型槽内安装滑块28，在将滑块28一端的螺母与螺杆圆锥齿轮23旋合，在滑块28另一端安装与连杆6连接的滚动轴承4，并将连杆6与扇形齿轮5连接，再将齿轮轴9安装至扇形齿轮5的中心圆孔内固紧，再次将下超越离合器内齿轮14装进下超越离合器11的内圆，将下超越离合器齿圈12装进下超越离合器11外圈，再装下超越离合器轴13后对后轴齿轮盒7固紧，再将上超越离合器内齿轮19装进上超越离合器16的内圆，上超越离合器齿圈17装进上超越离合器16的外圈，再装上超越离合器轴18固紧，且下超越离合器内齿轮14与扇形齿轮5啮合，后轴齿轮15与上超越离合器齿圈17啮合，上超越离合器内齿轮19与扇形齿轮5啮合。通过中间齿轮10、双连齿轮8与下超越离合器内齿轮14、上超越离合器内齿轮19啮合，将驱动力传送到后轴30、后轴离合器31，以驱动后轮前进；在安装过程中同时将中轴齿轮盒盖29、后轴齿轮盒盖32一并安装。
在本实施例中，具体变速过程如下：
自行车需加快车速时，旋紧车把上的调速手柄，通过软轴22拉紧制动夹27将调速轮26刹住，调速轮26停止旋转，而曲柄21一直在旋转，装在摇臂齿轮3内的螺杆圆锥齿轮23在调速圆锥齿轮25上滚动旋转，将滑块28的偏心距扩大，在曲柄21旋转速度不变时，车速加快；需将车速减慢时，反踏曲柄21使其逆时针方向旋转，车轮也可向前驱动，同样旋紧调速手柄，软轴22拉紧制动夹27，将调速轮26刹住，调速轮26停止旋转，而曲柄21继续逆时针方向旋转，螺杆圆锥齿轮23在调速圆锥齿轮25上滚动旋转，将滑块28偏心距缩小，车速减慢；不论是加速还是减速，只要变至所需的速度时，将车把上的调速手柄松开即可；通过改变滑块28在T型槽内的位移，从而改变偏心距，当偏心距大时扇形齿轮5摆动角度增大，车速加快，反之，偏心距离小车速减慢，变速范围为1:0.8～1:4.8，滑块28偏心距离的改变是无级，这样即可实现骑行无级变速，进而解决目前自行车有级变速存在的问题，提高使用者的骑行舒适度。
上述具体实施方案为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其他等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.行星齿轮无级变速系统，包括中轴齿轮、摇臂齿轮、扇形齿轮、连杆、双联齿轮、齿轮轴、中间齿轮、下超越离合器、下超越离合器轴、下超越离合器内齿轮、后轴齿轮、上超越离合器、上超越离合器轴、上超越离合器内齿轮、中轴、曲柄、软轴、螺杆圆锥齿轮、调速圆锥齿轮、调速轮、制动夹、后轴及后轴离合器；其特征在于，中轴齿轮套装在中轴上，曲柄与中轴齿轮连接，中轴齿轮与设置在中轴齿轮盒内的摇臂齿轮啮合，摇臂齿轮中心设置有用于安装调速圆锥齿轮的圆孔，调速圆锥齿轮另一端安装有能在调速圆锥齿轮上滚动旋转的调速轮，软轴一端与调速手柄连接，另一端与制动夹连接，制动夹与调速轮连接，通过制动夹与软轴对调速轮进行制动调速；摇臂齿轮的大端设置有T型导轨，T型导轨上设置有滑槽，T型导轨内安装有螺杆圆锥齿轮，滑块安装在滑槽内，且滑块一端与螺杆圆锥齿轮旋合，滑块另一端与连杆连接，连杆与扇形齿轮连接，齿轮轴安装在扇形齿轮的中心圆孔内；与扇形齿轮啮合的下超越离合器内齿轮安装在下超越离合器轴上，下超越离合器轴安装在下超越离合器内圆中，下超越离合器齿圈安装在下超越离合器外圈上；与扇形齿轮啮合的上超越离合器内齿轮安装在上超越离合器轴上，上超越离合器轴安装在上超越离合器内圆中，与后轴齿轮啮合的上超越离合器齿圈安装在上超越离合器外圈上，上超越离合器内齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与双联齿轮啮合，双联齿轮与下超越离合器内齿轮啮合，后轴齿轮安装在后轴上，后轴安装在后轴离合器上。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，中轴齿轮盒上设置有中轴齿轮盒盖。
3. 根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于， T型导轨上设置的滑槽为T型槽。
4.根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，滑块一端设置有用于与螺杆圆锥齿轮旋合的螺母，滑块另一端设置有滚动轴承，连杆安装在滚动轴承内。
5.根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，后轴离合器安装在后轴齿轮盒盖内。
6.根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，下超越离合器与上超越离合器安装在后轴齿轮盒内。
7.根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，调速圆锥齿轮另一端安装的调速轮通过平键紧固。
8.根据权利要求1所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，变速范围为1:0.8～1:4.8。
9.根据权利要求1～8任一项所述的行星齿轮无级变速系统，其特征在于，自行车需加快车速时，旋紧车把上的调速手柄，通过软轴拉紧制动夹将调速轮刹住，调速轮停止旋转，而曲柄一直在旋转，安装在摇臂齿轮内的螺杆圆锥齿轮在调速圆锥齿轮上滚动旋转，将滑块的偏心距扩大，在曲柄旋转速度不变时，车速加快；需将车速减慢时，反踏曲柄使其逆时针方向旋转，同样旋紧调速手柄，软轴拉紧制动夹，将调速轮刹住，调速轮停止旋转，而曲柄继续逆时针方向旋转，螺杆圆锥齿轮在调速圆锥齿轮上滚动旋转，将滑块偏心距缩小，车速减慢；不论是加速还是减速，只要变至所需的速度时，将车把上的调速手柄松开即可。
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