CN210600055U - 一种无级变径齿轮接力传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无级变径齿轮接力传动装置，包括如下部件，机壳，一端中心设置输入轴，另一端中心设置输出轴，输出轴在机壳内部连接变径装置；变径装置，具有与输出轴连接的变径卡盘和设置在变径卡盘上的变径控制杆；传动装置，由中心齿轮，变径齿轮，接力传动组件，中心齿轮通过接力传动组件传递运动至变径齿轮，变径齿轮为一个完整齿轮等分成的若干个扇形块，均卡紧在变径卡盘上，变径齿轮分度圆最大直径可以由变径控制杆控制改变并可以带动变径盘及输出轴转动。本实用新型在全部利用平面齿轮传动，传动精度高，结构紧凑牢固、能够承载较大载荷和传递较大扭矩。

Description

一种无级变径齿轮接力传动装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，尤其涉及一种无级变径齿轮接力传动装置。

背景技术

无级变速器是传动比可以在一定范围内连续变化的变速器，简称CVT(英文Continuously Variable Transmiss1n的缩写)。它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，最大限度地利用发动机的特性，提高汽车的动力性和燃油经济性，目前在汽车上的应用越来越多。

无级变速的一个核心问题是如何实现主从传动轮的工作直径可变，目前本领域技术人员公认的变径轮的常规原理结构，即输入轴和输出轴均连接的是一个由两个带有锥面的带轮组成一体的传动轮，一个传动轮作为主动轮，另一个传动轮作为从动轮，两传动轮之间由传动带联动，通过改变同一传动轮的两个带轮之间的距离，可平稳调节传动带在传动轮上的驱动直径，从而实现传动的工作直径可变。现有这种带锥面的无级变速器存在一个致命的缺陷，就是无法承载较大的载荷和传递较大的扭矩，不仅传动带容易损坏，导致其寿命较低，而且传动中传动带与传动轮容易打滑，同时还产生热衰减问题，引起传动效率下降。其中最大的矛盾在于需要在调节变径时使二者相对滑动同时在传动时使二者相对静止保持足够的传动摩擦力。受限于此，无级变速器大多都只在小排量汽车上应用。

随着技术的发展进步，本领域技术人员也一直在研发减小甚至消除无级变速器缺陷的办法，但是，这些技术发展的基础都是源于本领域公认的锥面轮与传动带的结合，也使得技术发展陷于瓶颈。本实用新型设计出一种新的构造以实现无级变速，并能克服现有无级变速结构的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种无级变径齿轮接力传动装置，该装置为全齿传动，巧妙利用多组接力传动齿轮组件对一个无级变径齿轮进行接力传递，使变径齿轮转化成任意齿数的全齿齿轮而有效的传动。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种无级变径齿轮接力传动装置，包括如下部件，

机壳，一端中心设置输入轴，另一端中心设置输出轴，输出轴在机壳内部连接变径齿轮，输入轴在机壳内部连接有中心齿轮；

变径齿轮装置，具有与输出轴连接的变径卡盘和设置在变径卡盘上的变径转盘及扇形齿轮块；

传动装置，由中心齿轮，变径齿轮，接力传动组件，中心齿轮通过若干接力传动组件传递运动至变径齿轮，变径齿轮为一个完整齿轮等分成的若干个扇形齿轮块，均设置在变径卡盘上，变径齿轮分度圆直径可以由变径转盘控制改变并可同步控制接力传动组件同步变径，实现无级变速并由输出轴输出。

作为优选，所述变径装置具有与输出轴连接的变径卡盘，变径卡盘变径卡盘设置有与扇形块数量相应的沿径向的滑槽，滑槽沿变径卡盘圆周均匀分布，变径卡盘另一侧设置可以相对变径卡盘转动的变径转盘，变径转盘上设置若干向转盘中心收缩的螺旋槽，扇形块的中心轴穿过滑槽并卡接在螺旋槽内，变径转盘外侧连接设置有用于转动变径转盘的变径控制杆。

作为优选，所述接力传动组件具有若干组，每组至少由一个固定的导轮、至少一个接力齿轮组成，或至少一个固定的导轮、至少一个变位齿轮、至少一个接力齿轮组成；其中，中心齿轮、导轮、变位齿轮、接力齿轮、变径齿轮依次啮合，导轮的中心轴设置在机壳上。

作为优选，每组接力传动组件设置有用于固定导轮和保持导轮与中心齿轮啮合的活动臂杆轴，每个齿轮中心轴上设置至少一个活动臂杆轴的铰接点。

作为优选，所述变径齿轮至少有两个扇形块，接力传动组件的数量在保证至少为两组。

作为优选，输入轴一侧设置有变径装置，接力齿轮的中心轴卡接在变径装置中。

作为优选，多组接力传动组件的导轮与中心齿轮啮合方式为行星啮合形式，接力传动组件中的导轮中心轴设置在机壳上。

作为优选，多组接力传动组件的接力齿轮与变径齿轮啮合方式为行星啮合形式。

作为优选，变径齿轮扇形块向接力齿轮面径向设置有滑槽。

作为优选，接力齿轮与变径齿轮扇形块的滑槽之间设置有啮合保持架。

本实用新型在全部利用平面齿轮传动，传动精度高，结构紧凑牢固、能够承载较大载荷和传递较大扭矩。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种无级变径齿轮接力传动装置的传动示意图。

图2为本实用新型实施例中一种无级变径齿轮接力传动装置的啮合原理示意图。

图3为本实用新型实施例中一种无级变径齿轮接力传动装置的爆炸示意图。

图4为本实用新型实施例中一种无级变径齿轮接力传动装置的接力传动组件仰视轴测示意图。

图5为本实用新型实施例中一种无级变径齿轮接力传动装置的接力传动组件俯视轴测示意图。

附图标记如下：

1、机壳，2、输入轴，3、输出轴，4、中心齿轮，5、变径齿轮，6、扇形块，7、滑槽，8、变径卡盘，9、变径转盘，10、螺旋槽，11、导轮，12、变位齿轮，13、接力齿轮，14，啮合保持架，15、活动臂杆轴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图5所示，一种无级变径齿轮接力传动装置，包括，圆柱形机壳1，一端中心设置输入轴2，输入轴2在机壳1内部连接中心齿轮4，另一端中心设置输出轴3，输出轴3在机壳1内部连接变径装置；变径装置，具有与输出轴3连接的变径卡盘8和设置在变径卡盘8上的变径控制杆；传动装置，由中心齿轮4，变径齿轮5，接力传动组件，中心齿轮4通过多组接力传动组件接力传递运动至变径齿轮5，变径齿轮5为一个完整齿轮等分成的若干个扇形块6，均设置在变径卡盘8上，变径齿轮5分度圆最大直径可以由变径控制杆控制改变并可以带动变径盘及输出轴3转动。为了便于观察内部结构，图2至图5中省略了机壳结构。

所述变径装置具有与输出轴3连接的变径卡盘8，变径卡盘8设置有与扇形块6数量相应的沿径向的滑槽7，滑槽7沿变径卡盘8圆周均匀分布，变径卡盘8另一侧设置可以相对变径卡盘8转动的变径转盘9，变径转盘9上设置若干向转盘中心收缩的螺旋槽10，扇形块6的中心轴穿过滑槽7并卡接在螺旋槽10内，变径转盘9外侧连接设置有用于转动变径转盘9的变径控制杆。当利用变径控制杆转动变径转盘9时，螺旋槽10和滑槽7的配合会使扇形块6沿着滑槽7移动从而实现变径。为了保证所有扇形块6的变径同步，每个扇形块6对应的滑槽7和螺旋槽10设置成相同的大小和形状并均匀分布。本实施例在变径盘径向设置有六条(相互角为60度)径向滑槽7，六个扇形块6分别在滑槽7内径向运动，来实现变径。

本实施例中，所述接力传动组件具有五组，每组由一个固定的导轮11、一个变位齿轮12、一个接力齿轮13组成；其中，中心齿轮4、导轮11、变位齿轮12、接力齿轮13、变径齿轮5依次啮合。具体的数量可以根据传动比和具体应用环境来确定。导轮11、变位齿轮12、接力齿轮13的数量可以根据具体情况变化。

每组接力传动组件设置用于固定和保持齿轮啮合的活动臂杆轴15，每个齿轮中心轴上设置至少一个活动臂杆轴15的铰接点。本实施例中，活动壁杆轴具有三段，四个铰接点，分别为导轮11中心铰接点、变位齿轮12中心铰接点、接力齿轮13中心铰接点、变径齿轮5铰接点，每段的长度根据相啮合的两齿轮中心距确定，用于保证在转动及变径时所有齿轮相互啮合。为了防止发生干涉，所有的齿轮的中心轴长度要精确设置，保证所有啮合及传动稳定，同时活动臂杆轴15能稳定连接。

本实施例中，所述变径齿轮5具有六个扇形块6，接力传动组件的数量为五组；因为扇形块6的直径可变，同心运动的角速度相当，等量的接力传动组件在传动时可能出现某个位置时完全脱开啮合，使传动失效，因此采用这种数量差异的传动，可以保证任何时候都至少有一组传动齿轮与扇形块6啮合。具体如下，接力传动组件由五个相互夹角为72度的接力取速齿轮，从六块变径扇形块6上依次接力传动，将依次获得的速度和力矩传递给各自向依的齿轮，在由齿轮传递给中心齿轮4输出或输入；当变径盘每转角60度，五个接力齿轮13将依次完成接力工作一次。

本实施例中，输入轴2一侧设置有变径装置，接力齿轮13的中心轴卡接在变径装置中。变径装置采用与输出轴3一侧相同的结构，用于协调变径时接力齿轮13与变径齿轮5的变径节园啮合的位置并与输出轴2侧的变径转盘9同步。

本实施例中，接力齿轮13的中心轴穿过滑槽7卡在变径转盘9上的螺旋槽10内，控制变径盘9转动，接力齿轮13与变径齿轮5的啮合径向发生变径；为了实现接力齿轮13与变径齿轮5的啮合不发生干涉，接力齿轮13的中心轴直径小于滑槽7的宽度，也就是说接力齿轮13有一个径向摆动的自由度，便于与变径齿轮5正确啮合。

本实施例中，五组接力传动组件中的接力齿轮13与变径齿轮5上的六个扇形块6每60度的啮合过程为；啮合正位，啮合过度，啮合传动，啮合退出，无啮合。

本实施例中，所述无级变径齿轮5接力传动装置可以串联使用。

本实施例中，所述输入轴2和输出轴3可以倒向使用。

为了保证变径的同步，还可以采取如下的方案：

1、将变径齿轮5和活动传递齿轮的齿尖修成尖尖形；

2、活动传递齿轮多加一个使之成为可伸长的同步啮合；

3、将传递齿轮的定轴做成绕中心有一定间隙，使传递齿轮与活动小齿轮同步摆动来时现与变径齿轮5的同步；

4、在变径齿轮5和最外圈的接力齿轮13的转轴设置啮合保持架14，防止接力齿轮13自由度过高引起传动不稳定。

本实用新型通过在变径齿轮5啮合的径向上，设置一组程接力赛形式的传递齿轮糸统，将变径齿轮5上的线速度分点依次啮合传递出去，来实现无级变速传动的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，包括如下部件，

机壳，一端中心设置输入轴，另一端中心设置输出轴，输出轴在机壳内部连接变径齿轮，输入轴在机壳内部连接有中心齿轮；

变径齿轮装置，具有与输出轴连接的变径卡盘和设置在变径卡盘上的变径转盘及扇形齿轮块；

传动装置，由中心齿轮，变径齿轮，接力传动组件，中心齿轮通过若干接力传动组件传递运动至变径齿轮，变径齿轮为一个完整齿轮等分成的若干个扇形齿轮块，均设置在变径卡盘上，变径齿轮分度圆直径可以由变径转盘控制改变并可同步控制接力传动组件同步变径，实现无级变速并由输出轴输出。

2.根据权利要求1所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，所述变径装置具有与输出轴连接的变径卡盘，变径卡盘变径卡盘设置有与扇形块数量相应的沿径向的滑槽，滑槽沿变径卡盘圆周均匀分布，变径卡盘另一侧设置可以相对变径卡盘转动的变径转盘，变径转盘上设置若干向转盘中心收缩的螺旋槽，扇形块的中心轴穿过滑槽并卡接在螺旋槽内，变径转盘外侧连接设置有用于转动变径转盘的变径控制杆。

3.根据权利要求1所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，所述接力传动组件具有若干组，每组至少由一个固定的导轮、至少一个接力齿轮组成，或至少一个固定的导轮、至少一个变位齿轮、至少一个接力齿轮组成；其中，中心齿轮、导轮、变位齿轮、接力齿轮、变径齿轮依次啮合，导轮的中心轴设置在机壳上。

4.根据权利要求3所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，每组接力传动组件设置有用于固定导轮和保持导轮与中心齿轮啮合的活动臂杆轴，每个齿轮中心轴上设置至少一个活动臂杆轴的铰接点。

5.根据权利要求1所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，所述变径齿轮至少有两个扇形块，接力传动组件的数量至少为两组。

6.根据权利要求3所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，输入轴一侧设置有变径装置，接力齿轮的中心轴卡接在变径装置中。

7.根据权利要求3所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，多组接力传动组件的导轮与中心齿轮啮合方式为行星啮合形式，接力传动组件中的导轮中心轴设置在机壳上。

8.根据权利要求3所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，多组接力传动组件的接力齿轮与变径齿轮啮合方式为行星啮合形式。

9.根据权利要求2所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，变径齿轮扇形块向接力齿轮面径向设置有滑槽。

10.根据权利要求9所述的一种无级变径齿轮接力传动装置，其特征在于，接力齿轮与变径齿轮扇形块的滑槽之间设置有啮合保持架。

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