CN202867755U - 以小动力控制大动力的差动无级变速装置 - Google Patents

Abstract

一种以小动力控制大动力的差动无级变速装置。在外壳中，由蜗杆与改进后的蜗轮控制第一差动齿轮系中第二差动齿轮的转速经缩小后偶合到第二差动齿轮系的第二动力合成齿轮上，与第二差动齿轮差动的第一差动齿轮的转速经放大后偶合到第二差动齿轮系的第一动力合成齿轮上，由第一动力合成齿轮与第二动力合成齿轮向输出轴输出合并后的转速与力矩，广泛用于各种机械及汽车的无级变速，无冲击，无颤振，完全齿轮传动。

Description

以小动力控制大动力的差动无级变速装置

所属技术领域

本实用新型涉及一种机械无级变速的一种装置，尤其是无级变速。 

背景技术

目前公知的较为成熟的机械无级变速装置是：两个相对锥形体带动一个由很多环组成的钢带，由液压千斤移动钢带在两个锥体上的位置来改变输出的转速与力矩，但它的缺点是显而易见的，由于是摩擦传动，运行不稳定，无法输出大功率。目前所知的蜗轮蜗杆技术是：一个齿轮上的齿与蜗杆上的丝口齿合在一起，因丝口与齿是刚性摩擦，所以只适合转速小动力小的场合。 

实用新型内容

为了克服目前无级变速装置运行不稳定，无法输出大功率，本实用新型提供一种以小动力控制大动力的差动无级变速装置，该实用新型不仅结构简单，技术要求不高，无冲击，无颤振，运行稳定可靠，而且可以输出大功率，该实用新型中的蜗轮是对传统蜗轮的一种改进，它将摩擦转移到了轴承上，而轴承能很好地减小摩擦，所以它能适合高转速和大动力。 

本实用新型解决技术问题所采用的方法是：在外壳中，第一轴与第二轴垂直且对称固定在主动轴上，第一主动轮通过轴承固定在第一轴上且可以轴向转动，第二主动轮通过轴承固定在第二轴上且可以轴向转动，第一主动轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，它的锥形面向着主动轴，第二主动轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，它的锥形面向着主动轴；第一差动齿轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，在它的锥形面的背面有一齿轮与它连为一体成第一差动齿轮，第一差动齿轮通过轴承固定在主动轴上且可以轴向转动且在第一轴与第二轴的一边，它的锥形齿向着第一主动齿轮与第二主动齿轮，且与第一主动轮与第二主动轮相齿合；第二差动齿轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，在它的锥形面的背面有可转动体与第一齿轮与它连为一体，第二差动齿轮通过轴承固定在主动轴上且可以轴向转动且在第一轴与第二轴的另一边，它的锥形齿向着第一主动轮与第二主动轮，且与第一主动轮与第二主动轮相齿合；在可转动体上按等距固定有多个轴，轴上固定有轴承，轴承之间有空隙，(也可以将轴承的外圈固定在可转动体上，而轴固定在轴承内圈上)，蜗杆的柱面有1到2圈螺旋形凸起，蜗杆两端通过轴承与轴承座固定在外壳上，蜗杆可以轴向转动，蜗杆上的螺旋形凸起从轴承之间的间隙穿过并有一定间隙；变速电机固定在外壳上，变速电机的轴与蜗杆连在一起可以轴向转动，变速电机是一可调速直流(或步进)电机，变速电机与控制电器、电源开关及电源通过电线连接；第三轴与第四轴垂 直且对称固定在被动轴上，第一被动齿轮通过轴承固定在第三轴上且可以轴向转动，第二被动齿轮通过轴承固定在第四轴上且可以轴向转动，第一被动齿轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，它的锥形面向着被动轴，第二被动齿轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，它的锥形面向着被动轴；第一动力合成齿轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，在它的锥形面的背面有一齿轮与它连为一体成为第一动力合成齿轮，第一动力合成齿轮通过轴承固定在主动轴上且可以轴向转动且在第三轴与第四轴的一边，它的锥形齿向着第一被动齿轮与第二被动齿轮，且与第一被动齿轮与第二被动齿轮相齿合；第二动力合成齿轮是锥台形齿轮(半轴齿轮)，它的锥形面有锥形齿，在它的锥形面的背面有一齿轮与它连为一体成为第二动力合成齿轮，第二动力合成齿轮通过轴承固定在被动轴上且可以轴向转动且在第三轴与第四轴的另一边，它的锥形齿向着第一被动齿轮与第二被动齿轮，且与第一被动齿轮与第二被动齿轮相齿合；第二差动齿轮上的第一齿轮与第二动力合成齿轮上的齿轮相齿合，第一差动齿轮上的齿轮与第一动力合成齿轮上的齿轮相齿合；第一差动齿轮与其相关的齿轮的比例反应在被动轴上的转速应大于第二差动齿轮与其相关的齿轮的比例反应在被动轴上的转速。由多个上述装置串联可以得到不同的扭矩段。如果电机的转速达不到，可以减小可转动体的直径。用行星齿轮系可以替代上述主动轮及第一差动齿轮及第二差动齿轮。 

本实用新型有益效果是，可以根据需要，在一定范围内任意调节被动轴的转速，无冲击，无颤振，无脉动，可以实现大的动力输出，结构简单。 

附图说明，

图1是以小动力控制大动力的差动无级变速装置示意图， 

图2是可转动体与蜗杆联结示意图 

图1中，其中 

1-主动轴  2-第一轴  3-第二轴  4-第一主动轮  5-第二主动轮  6-第一差动齿轮7-第二差动齿轮  8-可转动体  9-蜗杆  10-变速电机  11-第一齿轮  12-被动轮213-被动轴  14-第二动力合成齿轮  15-第一动力合成齿轮  16-第三轴  17-被动轮118-第四轴  19-外壳  22-控制电器  23-电源  24-电源开关 

图2中，其中 

8-可转动体  9-蜗杆  10-变速电机  25-轴承  26-轴  27-螺旋形槽  28-螺旋形凸起 

具体实施方式，

当主动轴(1)转动时，第一轴(2)第二轴(3)跟着转动带动第一差动齿轮(6)转动，变速电机(10)通电时开始转动，与变速电机(10)轴连在一起的蜗杆(9)也跟着转动，由于第一差动齿轮(6)输出的转速是放大了的，而第二差动齿轮(7)输出的转速是缩小了的，第一差动齿轮(6)受到的阻力大于第二差动齿轮(7)受到的阻力，第一主动轮(4)及第二主动轮(5)上的动力被迫向第二差动齿轮(7)上转移，第二差动齿轮(7)转动，与第二差动齿轮(7)连在一起的可转动体(8)跟着转动，但又受到蜗杆(9)的约束，可转动体(8)及其上的轴(26)与轴承(25)是对蜗轮的改进，在它上的轴(26)及轴承(25)相当于蜗轮上的齿，它有效地消除了蜗轮的固有缺陷，由于蜗杆(9)受到的纵向阻力很大而横向阻力很小也就实现了以小控大，调节控制电器(22)改变变速电机(10)的转速也就改变了第二差动齿轮(7)的转速，也就改变了第一差动齿轮(6)转速，也就是说第二差动齿轮(7)转速越快第一差动齿轮(6)转速就越慢，第二差动齿轮(7)的转速越慢第一差动齿轮(6)的转速越快，由于第一差动齿轮(6)的转速是放大了的而第二差动齿轮(7)是缩小了的，所以它们偶合到被动轴(13)上的扭矩不再是第一差动齿轮(6)的扭矩与第二差动齿轮(7)的扭矩简单相加的关系，当变速电机(10)转动时，在第一差动齿轮(6)的转速偶合到第一动力合成齿轮(6)上且经过放大再偶合到被动轴(13)上，第二差动齿轮(7)输出的转速通过与第二动力合成齿轮(14)进行缩小后偶合到被动轴(13)上，第一动力合成齿轮(15)与第二动力合成齿轮(14)合并向被动轴(13)输出转速与扭矩，改变变速电机(10)的转速也就改变了第二差动齿轮(7)的转速，也就改变了第一差动齿轮(6)转速，变速电机(10)转速连续可调，被动轴(13)的转速也连续可调，达到无级变速目的。 

Claims (4)

1.一种以小动力控制大动力的差动无级变速装置，它包括：外壳(19)、主动轴(1)、第一轴(2)、第二轴(3)、第一主动轮(4)、第二主动轮(5)、第一差动齿轮(6)、第二差动齿轮(7)机械联结，变速电机(10)、控制电器(22)、电源开关(24)、电源(23)电连接，其特征在于：它还有可转动体(8)与蜗杆(9)，可转动体(8)上有多个轴(26)，轴(26)上有轴承(25)，轴承(25)之间有间隙，蜗杆(9)上有螺旋形凸起(28)，在螺旋形凸起(28)之间形成螺旋形槽(27)，螺旋形凸起(28)从轴(26)上的轴承(25)之间的间隙穿过，而轴(26)上的轴承(25)则在蜗杆(9)上的螺旋形槽(27)中。

2.根据权利要求1所述的一种以小动力控制大动力的差动无级变速装置，其特征在于：主动轴(1)上有第一轴(2)与第二轴(3)，第一主动轮(4)在第一轴(2)上，第二主动轮(5)在第二轴(3)上，第一差动齿轮(6)与第一主动轮(4)和第二主动轮(5)相齿合，第二差动齿轮(7)与第一主动轮(4)和第二主动轮(5)相齿合，所述可转动体(8)与第二差动齿轮(7)连在一起，所述蜗杆(9)与变速电机(10)的轴连在一起。

3.根据权利要求1、2所述的一种以小动力控制大动力的差动无级变速装置，其特征在于：它还包括被动轴(13)、第三轴(16)、第四轴(18)、第一被动轮(17)、第二被动轮(12)、第一动力合成齿轮(15)、第二动力合成齿轮(14)，第一齿轮(11)与所述可转动体(8)及第二差动齿轮(7)连在一起，被动轴(13)上有第三轴(16)与第四轴(18)，第一被动轮(17)在第三轴上，第二被动轮(12)在第四轴(18)上，第一动力合成齿轮(15)与第一被动轮(17)及第二被动轮(12)相齿合，第二动力合成齿轮(14)与第一被动轮(17)和第二被动轮(12)相齿合，第二差动齿轮(7)和可转动体(8)及第一齿轮(11)连在一起，第一动力合成齿轮(15)与所述第一差动齿轮(6)相齿合，第二动力合成齿轮(14)与第一齿轮(11)相齿合。

4.根据权利要求1所述的一种以小动力控制大动力的差动无级变速装置，其特征在于：所述轴承(25)的外圈固定在可转动体(8)上，而轴(26)固定在轴承(25)内圈上。 

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