CN204127242U - 可变斜面式无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可变斜面式无级变速器。主要解决现有的无级变速器易打滑而无法应用到大功率车辆、多档位自动变速器结构复杂及价格昂贵的问题。其特征在于：所述的动力输入轴（1）上连接有转盘（20），转盘（20）边缘处连接有拉杆（15），拉杆（15）通过摇臂（18）、单向离合器（14）连接摇臂轴驱动齿轮（13），所述的摇臂轴驱动齿轮（13）与蜗杆驱动齿轮（11）相啮合，蜗杆驱动齿轮（11）与蜗杆（12）连接，蜗杆（12）与蜗轮（10）相啮合，蜗轮（10）通过动力输出链轮（7）与减速器连接。该可变斜面式无级变速器不会打滑、省去离合器或者液力变矩器而使结构简单、制造成本低廉，使其有广泛的应用前景。

Description

可变斜面式无级变速器

技术领域

 本实用新型涉及机械领域，具体的说是一种可变斜面式无级变速器。

背景技术

目前汽车装备的无级变速器是利用金属带摩擦传递动力的，虽然广泛使用但是很难装备到大功率的汽车，因为摩擦传递动力用在大功率的汽车有一定程度的打滑。而多档位的自动变速器性能虽然可以接近无级变速器，但是因为档位太多，结构及其复杂，价格昂贵，因而很难广泛推广使用。

发明内容

为了克服现有的无级变速器易打滑而无法应用到大功率车辆、多档位自动变速器结构复杂及价格昂贵的不足，本实用新型提供一种可变斜面式无级变速器，该可变斜面式无级变速器不会打滑、省去离合器或者液力变矩器而使结构简单、制造成本低廉，使其有广泛的应用前景。

本实用新型的技术方案是：一种可变斜面式无级变速器，包括动力输入轴，所述的动力输入轴上通过万向节连接有转盘，转盘外部设有转盘框架，转盘框架外部连接有转盘框架驱动齿轮，且转盘框架驱动齿轮与弧形齿条相啮合；所述的转盘边缘处连接有平均分布的四根拉杆，拉杆的另一端连接有十字轴，十字轴上连接有摇臂，且摇臂内部设有单向离合器，单向离合器连接有摇臂轴，且其中一对摇臂轴上连接有摇臂轴驱动齿轮，所述的摇臂驱动齿轮与蜗杆驱动齿轮相啮合，蜗杆驱动齿轮与蜗杆连接，所述的蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮通过动力输出链轮与挡位切换装置连接。

本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，动力输入轴与转盘通过万向节连接，转盘摆动可以通过拉杆连接摇臂摆动，摇臂摆动带动各级齿轮及蜗杆、蜗轮旋转，从而将动力输出。由于转盘摆动角度可任意调节，从而实现输出转速的无级变速。并且该可变斜面式无级变速器不会打滑、省去离合器或者液力变矩器而使结构简单、制造成本低廉，使其有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是沿图1中A－A的剖面图；

图3是沿图1中B－B的剖面图。

图中1-动力输入轴，2-前排太阳轮，3-前排行星齿轮，4-前排行星齿轮架，5-齿圈，6-后排行星齿轮，7-动力输出链轮，8-后排太阳轮，9-后排行星齿轮架，10-双滚子蜗轮，11-蜗杆驱动齿轮，12-蜗杆，13-摇臂轴驱动齿轮，14-单向离合器，15-拉杆，16-十字轴，17-保持架，18-摇臂，19-弧形齿条，20-转盘，21-等速万向节，22-角接触球轴承，23-摇臂轴，24-转盘框架，25-转盘框架驱动齿轮，26-锥齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1至图3所示，一种可变斜面式无级变速器，包括动力输入轴1，所述的动力输入轴1上通过万向节连接有转盘20，转盘20外部设有转盘框架24，且转盘20与转盘框架24之间通过角接触球轴承22连接，使二者之间可相互旋转。转盘框架24外部连接有转盘框架驱动齿轮25，且转盘框架驱动齿轮25与弧形齿条19相啮合，当转盘框架驱动齿轮25在弧形齿条19上移动时，可带动转盘框架24摆动，从而带动转盘20摆动。所述的转盘20边缘处连接有均布的四根拉杆15，拉杆15可自由转动，拉杆15的另一端连接有十字轴16，十字轴16上连接有摇臂18，摇臂18内部设有连接单向离合器14，这样转盘20摆动时可依次通过拉杆15、摇臂18带动单向离合器14动作。单向离合器14驱动摇臂轴23，且其中一对摇臂轴23上安装有摇臂轴驱动齿轮13（如图3）。摇臂轴23两端还固定有锥齿轮26，当摇臂摆18向一个方向摆动时内部的单向离合器14便会接合，可带动摇臂轴23转动，其中一对摇臂轴23上面安装的摇臂轴驱动齿轮13就会带动蜗杆驱动齿轮11旋转。

所述的摇臂驱动齿轮13与蜗杆驱动齿轮11相啮合，蜗杆驱动齿轮11与蜗杆12同轴，蜗杆驱动齿轮11可带动蜗杆12转动。所述的蜗杆12与蜗轮10相啮合，蜗轮10与后排太阳轮8刚性连接一同旋转，后排行星齿轮架9与动力输出链轮7刚性连接在一起。所述的动力输入轴1上固定有保持架17，蜗杆12和摇臂轴23连接在保持架17上。所述的摇臂轴23共有四根，并且两端都有锥齿轮26，其中对称的两根轴上面装有摇臂轴驱动齿轮13。由于四根摇臂轴23两端锥齿轮26都互相啮合，只要有其中的一根摇臂轴23旋转，其余的三根会一同旋转。同时，由于单向离合器14的作用，使得摇臂18在摇臂轴23上只能单向的绕摇臂轴23摆动，也就是说当摇臂18绕摇臂轴23摆动时只能向一个方向是空转的，此时摇臂轴23并不转动；反之当摇臂18绕摇臂轴23 与空转方向相反摆动时，单向离合器14就会结合，摇臂18的摆动会带动摇臂轴23的转动。

所述的减速器包括齿圈、各行星齿轮、行星齿轮架、太阳轮，前排太阳轮2与动力输入轴1固定在一起并且共同旋转，前排行星齿轮3由前排行星齿轮架4固定在减速器壳体上，因此行星齿轮3只能自转但不能公转。前排行星齿轮3与后排行星齿轮6共用的齿圈5可以自由旋转。后排行星齿轮6在后排行星齿轮架9上即可以自转又可以公转，而后排行星齿轮架9与动力输出链轮7固定在一起。后排太阳轮8与蜗轮10刚性连接并共同旋转，但它们是套在动力输入轴1上，与动力输入轴1的旋转不发生干涉。

该无级变速器的工作原理如下，发动机的动力由动力输入轴1输入开始旋转，由万向节21带动装盘20同动力输入轴1一起旋转。在转盘20没有发生倾斜时也就是说倾斜度为零度，拉杆15此时不会拉动摇臂18摆动。由于摇臂18没有摆动，摇臂轴23也不会旋转，摇臂轴驱动齿轮13也不会驱动蜗杆驱动齿轮11旋转，因此蜗杆12也不会旋转自然也就不能驱动双滚子蜗轮10的旋转，但是蜗杆传动的自锁原理，此时的蜗轮10会被蜗杆12带着一起跟着动力输入轴1旋转，而与蜗轮10连接的后排太阳轮8也会跟着同步旋转。在这个行星齿轮组里边前排太阳轮2与动力输入轴1刚性连接一起旋转，前排行星齿轮架4固定在变速器壳体上，所以前排行星齿轮3只能自转，又因为此时的后排太阳轮8也是跟着动力输入轴1同步旋转，因为前排行星齿轮与后排行星齿轮共用的齿圈5的作用，此时的后排行星齿轮6会跟着前排行星齿轮3一起旋转而且方向相同，所以安装在动力输出链轮7上面的后排行星齿轮架9是静止不动的，所以动力输出链轮7不旋转。

如果转盘框架驱动齿轮25开始工作带动装盘框架24相对动力输入轴1产生一定角度的倾斜，我们可以把转盘框架24靠近蜗杆12和摇臂轴保持架17的一端为最低点，远离蜗杆12和摇臂轴保持架17的一端为最高点，这样在动力输入轴1旋转时通过拉杆15在低端开始拉动摇臂18摆动，在摇臂18摆动时内部的单向离合器14会接合，从而带动摇臂轴23旋转，直到这一组拉杆15运动到最高点为止，之后会到从最高点运动到最低点，但此时拉杆15会推着摇臂18在摇臂轴23上面反方向摆动，但是因为单向离合器14的作用，此时的这组摇臂18的摆动不会带动摇臂轴23旋转。转盘20上面平均分布安装着这样的四个拉杆15和对应的摇臂18，当其中一组从最低点开始向最高点运动时拉杆15都会拉动摇臂18摆动直到最高点，动力输入轴1每旋转90度角就会有一组拉杆15拉动着对应的摇臂18摆动，动力输入轴1旋转一圈就会有四次摇臂18的摆动，也就是说在一组拉杆15拉动摇臂18开始摆动时没等到最高点就会有另一组这样的拉杆15就已经开始拉动摇臂18摆动了，它们的工作都是有着重叠的，所以摇臂轴23就会连续的转动，摇臂轴23上面的其中一对是带摇臂轴驱动齿轮13的，此时它就会驱动蜗杆齿轮11旋转。蜗杆驱动齿轮11就会带动蜗杆12旋转，与蜗杆12会驱动蜗轮10旋转，也就会带动后排太阳轮8的旋转。需要注意的是此时双滚子蜗轮10和后排太阳轮8的旋转方向与动力输入轴1相同，因为前排行星齿轮架4是固定在壳体上面不动的，前排太阳轮2与动力输入轴1刚性连接，所以在前后排行星齿轮共用的齿圈5的作用，而在此时后排太阳轮8要快于前排太阳轮，或者说快于动力输入轴1，这样就迫使后排行星齿轮6即自转又公转，也就会带着后排行星齿轮架9和动力输出链轮7开始旋转，动力开始向外输出。根据斜面杠杆的原理转盘20倾斜的角度越小，拉杆15带动摇臂18摆动的幅度越小，但是因为斜面角度小拉杆15的拉力会越大，反之当转盘20倾斜角度增大，斜面角度增大拉杆15拉动摇臂18摆动幅度也会增大，因为斜面增大的缘故根据斜面杠杆的原理拉杆15的拉力就会减小，拉动摇臂18的幅度增大，也就意味着摇臂轴23的旋转素的加快，这样就会带动摇臂轴驱动齿轮13的旋转加快，最后会带动后排太阳轮8的旋转速度的加快，所以后排行星齿轮架9带动动力输出链轮7旋转速度的加快。只要改变转盘框架24的倾斜角度就能改变动力输出链轮7的旋转速度。倾斜角度越大输出链轮7旋转速度越快但是扭矩变小，倾斜角度越小输出链轮7旋转速度越慢但扭矩变大。这些就是本方案能够无级变速的工作原理，至于在变速器上面还要有倒车挡位、空挡，但是这些与本方案成果无关这里不再叙述。

Claims (1)

1.一种可变斜面式无级变速器，包括动力输入轴（1），其特征在于：所述的动力输入轴（1）上通过万向节（21）连接有转盘（20），转盘（20）外部设有转盘框架（24），转盘框架（24）外部连接有转盘框架驱动齿轮（25），且转盘框架驱动齿轮（25）与弧形齿条（19）相啮合；所述的转盘（20）边缘处连接有平均分布的四根拉杆（15），拉杆（15）的另一端连接有十字轴（16），十字轴（16）上连接有摇臂（18），且摇臂（18）内部设有单向离合器（14），单向离合器（14）连接有摇臂轴（23），且其中一对摇臂轴（23）上连接有摇臂轴驱动齿轮（13），所述的摇臂驱动齿轮（13）与蜗杆驱动齿轮（11）相啮合，蜗杆驱动齿轮（11）与蜗杆（12）连接，所述的蜗杆（12）与蜗轮（10）相啮合，蜗轮（10）通过动力输出链轮（7）与挡位切换装置连接。