CN113217587B - 变径齿轮无级变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了变径齿轮无级变速器，涉及减速器技术领域，包括动力输入机构、动力输出机构；所述动力输入机构与动力输出机构通过齿轮内啮合连接，动力输入机构中与动力输出机构啮合的齿轮为可变径齿轮；所述动力输出机构上设有滑杆、推移机构，推移机构推动动力输出机构在滑杆上移动配合与动力输出机构中的可变径齿轮啮合。通过齿轮内啮合的的形式，改变内啮合齿轮的直径以改变减速比。

Description

变径齿轮无级变速器
技术领域
本发明涉及减速器技术领域，具体涉及变径齿轮无级变速器。
背景技术
在汽车上，主减速器总成是驱动桥的核心零部件，处于动力传动系统的末端，其基本功能是传递力矩到半轴驱动车轮行驶，增大由传动轴或变速器传来的扭矩，降低其传来的转速，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用；
现有的减速器通常使用不同直径的齿轮之间啮合以传递不同的转速，在改变转速时需要调整不同的齿轮之间进行啮合，由于拟减速的齿轮预先设定，能够输出的减速比形式固定，减速比的输出形式难以改变。
发明内容
本发明为了解决上述问题，设计了变径齿轮无级变速器，通过齿轮内啮合的的形式，改变内啮合齿轮的直径以改变减速比。
为了解决上述技术问题并达到上述技术效果，本发明通过以下技术内容实现的：
变径齿轮无级变速器，包括动力输入机构、动力输出机构；所述动力输入机构与动力输出机构通过齿轮内啮合连接，动力输入机构中与动力输出机构啮合的齿轮为可变径齿轮；所述动力输出机构上设有滑杆、推移机构，推移机构推动动力输出机构在滑杆上移动配合与动力输出机构中的可变径齿轮啮合。
进一步的，所述动力输出机构包括齿套、齿环，齿套为两端开口的空心圆环机构，齿套的一端设有挡环，齿套与滑杆连接，滑杆与推移机构连接；所述齿环为一端开口的空心圆柱结构，齿环的内壁上设有轮齿，齿环的封闭端设有输出轴，齿环转动设置在齿套内。
进一步的，所述推移机构为液压机构。
进一步的，所述动力输入机构包括壳体、转动盘、输入轴、滑轴、液压旋转轴承、多级液压缸、滑轴套、活齿、支撑杆；所述壳体与转动盘通过输入轴连接，输入轴与壳体之间设有液压旋转轴承，壳体上设有液压接口，多级液压缸设置在转动盘内，多级液压缸与液压旋转轴承连接，滑轴对称设置在转动盘上，滑轴套滑动设置在滑轴上，转动盘上设有与滑轴对应的液压杆，液压杆与滑轴套连接，活齿设置在滑轴套上，活齿可与齿环内的轮齿啮合，支撑杆设置在壳体上。
进一步的，所述壳体、滑轴、滑轴套、支撑杆均位于齿环的开口端外。
进一步的，所述滑轴设置三组，每组滑轴均对称设置两条，滑轴套设置在两条滑轴上，液压杆设置在两条滑轴之间与滑轴套连接。
进一步的，所述活齿包括外套体、活塞连管、活塞、齿体；所述外套体为内部中空的圆弧形，外套体的弧拱面上设有弧槽，活塞对称设置在活塞连管的两端，活塞连管、活塞均设置在外套体内，齿体穿过弧槽设置在活塞连管上。
进一步的，还包括单级液压缸；所述活塞连管内部中空，齿体远离活塞的端头设有伸缩开关，齿体与活塞连管滑动连接构成伸缩机构，单级液压缸与活塞连管内部连通。
进一步的，所述滑轴的端头设有支撑环。
进一步的，所述动力输入机构包括外壳、同步盘、连接盘、导向杆、导向套、动力轴、滑齿、螺纹推杆、螺母轴承、推盘、推柱；所述外壳与同步盘、连接盘通过动力轴连接，同步盘与动力轴之间设有同步轴承，动力轴与外壳之间设有动力轴承，同步盘上设有弧形的弧槽，弧槽中设有滑块，导向杆设在在连接盘上，导向套滑动设置在导向杆上并与滑块连接，滑齿与导向套连接，螺纹推杆为空心杆，螺纹推杆滑动设置在动力轴承外部，螺母轴承通过螺纹设置在螺纹推杆外，推盘为空心圆盘设置在同步盘上，推盘上对称设有倾斜的推槽，推柱与螺纹推杆转动连接，推柱的端头设有与推槽配合的卡杆。
本发明的有益效果是：
1、通过设置壳体、转动盘、输入轴、滑轴、液压旋转轴承、多级液压缸、滑轴套、活齿、支撑杆，多级液压缸推动活齿移动从而调整活齿所形成的虚拟的圆形齿轮的直径，不同直径的齿轮与齿环啮合时输出不同的转速比。
2、通过设置同步盘，同步盘上设有弧形的滑槽，在同步盘转动时调整滑齿在弧槽中移动，从而调整滑槽所形成的虚拟的圆形齿轮的直径，不同直径的齿轮与齿环啮合时输出不同的转速比。
3、通过设置套体、活塞连管、活塞、齿体，在调整活齿所形成的虚拟的圆形齿轮的直径后，推移机构推动齿套、齿环移动与齿体啮合时，活塞在套体内滑动，便于齿体与齿环快速啮合，避免齿体与齿环上的轮齿相抵难以啮合。
4、通过设置单级液压缸、活塞连管内部中空、伸缩开关，在齿环上的轮齿接触并下压伸缩开关后，齿体与齿环上的轮齿啮合，伸缩开关将信号传递，单级液压缸动作推动齿体朝向齿环上的轮齿移动，使齿体与齿环的啮合更加稳固。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明变径齿轮无级变速器的整体结构示意图；
图2是本发明变径齿轮无级变速器的动力输入机构、动力输出机构啮合结构示意图；
图3是本发明变径齿轮无级变速器的齿套结构示意图；
图4是本发明变径齿轮无级变速器的剖视图；
图5是本发明变径齿轮无级变速器的活齿结构示意图；
图6是本发明变径齿轮无级变速器的同步盘连接结构示意图；
图7是本发明变径齿轮无级变速器的同步盘连接的剖面结构示意图；
图8是本发明变径齿轮无级变速器的推盘、推柱结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-齿套，101-挡环，2-齿环，201-轮齿，3-输出轴，4-滑杆，5-壳体，6-转动盘，7-输入轴，8-支撑杆，9-滑轴，10-滑轴套，11-液压杆，12-液压接口，13-活齿，14-液压旋转轴承，15-活塞，16-活塞连管，17-齿体，18-伸缩开关，19-外套体，20-支撑环，21-同步盘，22-弧槽，23-外壳，24-动力轴，25-动力轴承，26-螺纹推杆，27-螺母轴承，28-推柱，29-推盘，30-连接盘，31-同步轴承，32-导向杆，33-导向套，34-滑齿，35-推槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更加清晰的描述本发明的内容，下面结合具体实施例做以下描述：
实施例1
参阅图1-8所示，变径齿轮无级变速器，包括动力输入机构、动力输出机构；所述动力输入机构与动力输出机构通过齿轮内啮合连接，动力输入机构中与动力输出机构啮合的齿轮为可变径齿轮；所述动力输出机构上设有滑杆4、推移机构，推移机构推动动力输出机构在滑杆4上移动配合与动力输出机构中的可变径齿轮啮合；通过改变动力输入机构中齿轮的直径与动力输出机构中的齿轮内啮合，改变传递比。
实施例2
所述动力输出机构包括齿套1、齿环2，齿套1为两端开口的空心圆环机构，齿套1的一端设有挡环101，齿套1与滑杆4连接，滑杆4与推移机构连接；所述齿环2为一端开口的空心圆柱结构，齿环2的内壁上设有轮齿202，齿环2的封闭端设有输出轴3，齿环2转动设置在齿套1内；所述推移机构为液压机构。
所述动力输入机构包括壳体5、转动盘6、输入轴7、滑轴9、液压旋转轴承14、多级液压缸、滑轴套10、活齿13、支撑杆8；所述壳体5与转动盘6通过输入轴7连接，输入轴7与壳体5之间设有液压旋转轴承14，壳体5上设有液压接口12，多级液压缸设置在转动盘6内，多级液压缸与液压旋转轴承14连接，滑轴9对称设置在转动盘6上，滑轴套10滑动设置在滑轴9上，转动盘6上设有与滑轴9对应的液压杆11，液压杆11与滑轴套10连接，活齿13设置在滑轴套10上，活齿13可与齿环2内的轮齿201啮合，支撑杆8设置在壳体5上。
所述滑轴9设置三组，每组滑轴9均对称设置两条，滑轴套10设置在两条滑轴9上，液压杆11设置在两条滑轴9之间与滑轴套10连接。
具体实施时，多级液压缸将推力传递到液压杆11，在液压杆11的移动下推动滑轴套10在滑轴9上移动，从而带动活齿13移动，活齿13之间形成虚拟的圆形齿轮，根据液压杆11移动的距离不同改变虚拟的圆形齿轮的直径，在与齿环2啮合时输出不同的传动比；推移机构推动齿套1、齿环2与活齿13所形成的虚拟的圆形齿轮啮合。
实施例3
所述活齿13包括外套体19、活塞连管16、活塞15、齿体17；所述外套体19为内部中空的圆弧形，外套体19的弧拱面上设有弧槽，活塞15对称设置在活塞连管16的两端，活塞连管16、活塞15均设置在外套体19内，齿体17穿过弧槽设置在活塞连管16上；在调整活齿13所形成的虚拟的圆形齿轮的直径后，推移机构推动齿套1、齿环2移动与齿体啮合时，活塞15在外套体19内滑动，便于齿体13与齿环2快速啮合，避免齿体13与齿环2上的轮齿202相抵难以啮合。
实施例4
还包括单级液压缸；所述活塞连管16内部中空，齿体13远离活塞15的端头设有伸缩开关18，齿体13与活塞连管16滑动连接构成伸缩机构，单级液压缸与活塞连管16内部连通；在齿环2上的轮齿202接触并下压伸缩开关18后，齿体13与齿环2上的轮齿202啮合，伸缩开关18将信号传递，单级液压缸动作推动齿体13朝向齿环2上的轮齿202移动，使齿体13与齿环2的啮合更加稳固。
实施例5
所述滑轴9的端头设有支撑环20，将滑轴连接在传动过程中更加稳定。
实施例6
所述动力输入机构包括外壳23、同步盘21、连接盘30、导向杆32、导向套33、动力轴24、滑齿34、螺纹推杆26、螺母轴承27、推盘29、推柱28；所述外壳23与同步盘21、连接盘30通过动力轴24连接，同步盘21与动力轴24之间设有同步轴承31，动力轴24与外壳23之间设有动力轴承25，同步盘21上设有弧形的弧槽22，弧槽22中设有滑块，导向杆32设在在连接盘30上，导向套33滑动设置在导向杆32上并与滑块连接，滑齿34与导向套33连接，螺纹推杆26为空心杆，螺纹推杆26滑动设置在动力轴承25外部，螺母轴承27通过螺纹设置在螺纹推杆26外，推盘29为空心圆盘设置在同步盘21上，推盘29上对称设有倾斜的推槽35，推柱28与螺纹推杆26转动连接，推柱28的端头设有与推槽35配合的卡杆。
具体实施时，动力轴24将力矩传递到连接盘30，带动导向杆32、导向套33、滑齿34转动，从而在滑齿34与齿环啮合下带动齿环转动；在调整滑齿34所形成的虚拟齿轮的直径时，通过施加力矩使螺母轴承27转动，螺母轴承27与螺纹推柱28螺纹配合使得螺纹推柱28移动，推动推柱28与推盘29配合，在推槽35与卡杆的配合下使得推盘29带动同步盘21转动，同步盘21转动使得滑齿34在弧槽22内移动，从而调整滑齿34所形成的虚拟齿轮的直径，在与齿环2啮合时输出不同的传动比。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.变径齿轮无级变速器，其特征在于：包括动力输入机构、动力输出机构；所述动力输入机构与动力输出机构通过齿轮内啮合连接，动力输入机构中与动力输出机构啮合的齿轮为可变径齿轮；所述动力输出机构上设有滑杆(4)、推移机构，推移机构推动动力输出机构在滑杆(4)上移动配合与动力输出机构中的可变径齿轮啮合；
所述动力输出机构包括齿套(1)、齿环(2)，齿套(1)为两端开口的空心圆环机构，齿套(1)的一端设有挡环(101)，齿套(1)与滑杆(4)连接，滑杆(4)与推移机构连接；所述齿环(2)为一端开口的空心圆柱结构，齿环(2)的内壁上设有轮齿(201)，齿环(2)的封闭端设有输出轴(3)，齿环(2)转动设置在齿套(1)内；
所述动力输入机构包括壳体(5)、转动盘(6)、输入轴(7)、滑轴(9)、液压旋转轴承(14)、多级液压缸、滑轴套(10)、活齿(13)、支撑杆(8)；所述壳体(5)与转动盘(6)通过输入轴(7)连接，输入轴(7)与壳体(5)之间设有液压旋转轴承(14)，壳体(5)上设有液压接口(12)，多级液压缸设置在转动盘(6)内，多级液压缸与液压旋转轴承(14)连接，滑轴(9)对称设置在转动盘(6)上，滑轴套(10)滑动设置在滑轴(9)上，转动盘(6)上设有与滑轴(9)对应的液压杆(11)，液压杆(11)与滑轴套(10)连接，活齿(13)设置在滑轴套(10)上，活齿(13)可与齿环(2)内的轮齿(201)啮合，支撑杆(8)设置在壳体(5)上；
所述活齿(13)包括外套体(19)、活塞连管(16)、活塞(15)、齿体(17)；所述外套体(19)为内部中空的圆弧形，外套体(19)的弧拱面上设有弧槽，活塞(15)对称设置在活塞连管(16)的两端，活塞连管(16)、活塞(15)均设置在外套体(19)内，齿体(17)穿过弧槽设置在活塞连管(16)上。
2.根据权利要求1所述的变径齿轮无级变速器，其特征在于：所述推移机构为液压机构。
3.根据权利要求1所述的变径齿轮无级变速器，其特征在于：所述壳体(5)、滑轴(9)、滑轴套(10)、支撑杆(8)均位于齿环(2)的开口端外。
4.根据权利要求1所述的变径齿轮无级变速器，其特征在于：所述滑轴(9)设置三组，每组滑轴(9)均对称设置两条，滑轴套(10)设置在两条滑轴(9)上，液压杆(11)设置在两条滑轴(9)之间与滑轴套(10)连接。
5.根据权利要求1所述的变径齿轮无级变速器，其特征在于：还包括单级液压缸；所述活塞(15)连管内部中空，齿体(17)远离活塞(15)的端头设有伸缩开关(18)，齿体(17)与活塞连管(16)滑动连接构成伸缩机构，单级液压缸与活塞连管(16)内部连通。
6.根据权利要求4所述的变径齿轮无级变速器，其特征在于：所述滑轴(9)的端头设有支撑环(20)。
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