CN1415875A - 一种混合式无级变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种混合式无级变速机构，它是由箱体、输入轴、输出轴、变速装置、控制装置及操纵装置所构成，其特征在于：变速装置是由一种特殊齿形的齿轮构成的齿轮组，即内转子齿轮及外转子齿轮，该齿轮组藉助偏心套轴及阀套，经控制装置及操纵装置配合，无论工作或停止时，始终处于啮合状态，齿轮与齿轮的啮合相对位置不变，其变速功能是由各个齿轮之间相对转动或停止来完成，整个变速段过渡圆滑，在从1∶0到1∶1之间没有固定速比，可任意调节，广泛适用于行走机械、工程机械、加工机械等多种类型车辆和设备上。

Description

一种混合式无级变速机构

技术领域

本发明涉及机械类，特别涉及一种混合式无级变速机构，尤指一种传动速比较宽，无级圆滑过渡，并可在工作中调节、控制的变速机构。

背景技术

目前市场上销售和应用的变速机构很多，在同类产品中，应用较广的是液力变扭器，和液力耦合器，属于非接触离心式无级变速装置，工作时靠工作介质是专用油，从理论上讲其传动速比是从1∶0圆滑过渡到1∶1，但在实际工作状态下是不可能的，最高能达到1∶0.9或稍高一点，但这并不主要，可通过设计传动速比来克服，主要存在的难题是这种变速机构的工作原理决定的，首先是产品加工精度要求高，主动轮、导向轮及被动轮之间不接触，工作间隙非常小，各工作轮上的工作叶片形状、尺寸及光洁度要求都很高，必须由专用设备加工完成，所以加工费用很高，因此使该产品的加工零件的造价大大提高，导致该变速机构的加工成本高于其它类型变速机构的成本；另外该种变速机构的工作原理是离心工作原理，所以它在低转速状态下工作时，工作效率也很低，这种变速机构用于低转速工作场合时，需另加一套变速装置，主要用于汽车工业中，又因其成本昂贵，主要用于高档轿车和一些特种车辆；此外还有一种无级变速机构，即磨擦球式无级变速机构，除结构复杂、造价较高外，传动速比有限，所以至今只应用在一少部分特殊机床上；针对上述两种变速机构存在的缺欠，急需提供一种结构简单、加工精度要求不高，使其成本大大降低，传动速比较宽，无级圆滑过渡，并可在工作中调节和控制的变速机构。

发明内容

依据本发明的目的，针对上述各种变速机构存在的缺欠，提供一种混合式无级变速机构，此种变速机构的变速比为：从1∶0无级过渡到1∶1，工作全过程为无级变速，可在工作状态中随意调节，无须停车或离合，调节方式可设计手动，也可设计为自动等形式；混合式无级变速机构是由箱体、输入轴、变速装置、控制装置、操纵装置及输出轴等所构成，除变速装置及控制装置外，其余部件都比较简单；输入轴和输出轴分别通过轴承、油封、轴承端盖装设在箱体两端；在箱体中靠近输入轴这端装设有控制装置及操纵装置，控制装置是由阀套、轴承、阀套调节环及轴承挡环所构成；操纵装置是由调速拨叉及拨叉轴构成；变速装置是由一种特殊齿形的齿轮构成的齿轮组，即是内转子齿轮及外转子齿轮，内转子齿轮的齿数为4个齿，外转子齿轮的齿数为5个齿，该齿轮组无论是工作或停止时，始终处于啮合状态，齿轮与齿轮的啮合相对位置不变，其变速功能是由各个齿轮之间相对转动或停止来完成，其整个变速段过渡圆滑，在从1∶0到1∶1之间没有固定速比，可任意调节，输入轴与内转子齿轮用主轴键连接，外转子齿轮与偏心套轴套合，阀套小端内孔套在偏心套轴小端外圆表面上，大端的内孔套在偏心套轴外圆面上，在内转子齿轮、外转子齿轮、偏心套轴的端面，将输出轴与输入轴相连接；把输入轴及输出轴两端密封好，将箱体内充满工作液；输入轴、输出轴、变速装置及控制装置都处同轴位置，因此对箱体不产生反向扭矩，所以对箱体的加工和材质要求不严，造价也低，此外还具有使用方便、性能优越、可大型化和微型化，即使在低速状态下，也可正常工作，因此广泛适用于行走机械、工程机械、加工机械等多种类型车辆和设备中；还可广泛用于许多种类的输送机械、生产流水线等设备和装置，实现无级调速，又因其具有无磨损离合和制动作用，可应用于需要无磨损离合或制动的专用和特殊机械装置与设备中。

附图说明

图1为本发明的立体外观剖视示意图。

图2为本发明的剖视示意图。

图3为本发明的AA剖视示意图。

1为输入轴、2为内转子齿轮、3为外转子齿轮、4为偏心套轴、5为阀套、6为调速拨叉、7为主轴键、8为工作油道、9为拨叉轴、10为调速手轮、11为箱体、12为箱盖、13为加油口、14为输出轴、15为轴承、16为油封、17为轴承挡环、18为阀套调节环、19为过油孔、20为轴承端盖、21为油腔。

具体实施方式

如附图1至附图3所示，该种混合式无级变速机构，是由箱体、输入轴、变速装置、控制装置、操纵装置及输出轴等构成，其具体实施方式如下，当动力通过输入轴1带动内转子齿轮2旋转，在旋转过程中，内转子齿轮2啮合外转子齿轮3同时旋转，并使油腔21分别处于正压和负压，即油腔21容积逐渐减小，形成正压，和油腔21容积逐渐增加，形成负压，在正压腔内的工作液通过工作油道8，排出工作腔进入箱体11内；负压腔21内容积逐渐增加，工作液通过工作油道8进入负压腔内补充，在此状态下，输入轴1，带动内转子齿轮2、外转子齿轮3旋转，各工作油道8均处于敝开位置，使外转子齿轮3在偏心套轴4腔内旋转，偏心套轴4不产生转动，此时输入轴与输出轴的转速比为1∶0；当旋转调速手轮10，拨叉轴9使拨叉6拨动阀套5向输出轴方向移动，将所有工作油道逐渐封闭，由于油腔吸油和排油均受阻，使内转子齿轮2和外转子齿轮3之间的相对运动受阻，使外转子齿轮3在做旋转运动的同时做一部分偏心运动，结果带动偏心套轴4做旋转运动，此时，外转子齿轮3做两种运动，即自转运动和偏心运动，转速比根据阀套5的移动距离大小，使外转子齿轮3所做的自转运动和偏心运动的比例发生变化，阀套5的移动距离越大，进、排油阻力越大，偏心运动的比例也越大，此时，输入轴1转速与输出轴1 4之间的速比由1∶0圆滑向1∶1过渡；当阀套5移至终点时，此时工作油道8被全部封死，进排油关闭，使内转子齿轮2与外转子齿轮3不能做相对运动，只能同时旋转做偏心运动，而带动偏心套轴4连同输出轴14同步转动，此时，输入轴1与输出轴14速比为1∶1即同步。

Claims (2)

1、一种混合式无级变速机构，它是由箱体、输入轴、输出轴、控制装置及操纵装置所构成，其特征在于：该无级变速机构还设有一个变速装置，该变速装置是由一种特殊齿形的内转子齿轮及外转子齿轮组成的齿轮组，该齿轮组始终处于啮合状态，齿轮与齿轮的啮合相对位置不变；内转子齿轮用主轴键与输入轴相连接，外转子齿轮与偏心套轴套合，偏心套轴装在输入轴上，偏心套轴的小端外圆面上套有阀套，阀套大端内孔与偏心套轴外圆面套合，并在内转子齿轮、外转子齿轮、偏心套轴的端面，将输出轴与输入轴相连接。

2、按照权利要求1所述的一种混合式无级变速机构，其特征在于：所说内转子齿轮的齿数为四个齿，外转子齿轮的齿数为五个齿。

Images