CN212564259U - 珠齿啮合机构及珠齿传动式变速装置 - Google Patents

Abstract

珠齿啮合机构及珠齿传动式变速装置，涉及一种啮合传动机构及变速器。包括箱体，在箱内设有转动盘，在转动盘上设有1至多个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈，在转动盘上面沿转动盘半径方向设有能驱动转动盘转动的主动轴，沿转动盘另一半径方向设有由转动盘驱动的从动轴，在主动轴和从动轴上分别设有可在其轴上滑动的、能与转动盘上的圆珠环形齿圈进行啮合的第一珠啮齿轮和第二珠啮齿轮。本实用新型克服了现有技术的局限，结构极为简单，结构紧凑，体积只有现有技术的约十分之一，变速范围大，既可实现大扭矩低转速的动力输出，也可实现小扭矩高转速的动力输出，适应范围广，可用于各种机械的变速，特别适宜于纯电动汽车的变速。

Description

珠齿啮合机构及珠齿传动式变速装置

技术领域

本实用新型涉及一种啮合传动机构及变速器，特别是珠齿啮合机构及珠齿传动式变速装置。

背景技术

啮合传动机构是机械里面最基础的机构，啮合传动机构主要有直齿啮合、锥齿啮合、蜗轮蜗杆啮合、人字齿啮合等，这些啮合传动机构所存在的局限在于其齿只能分布在圆柱体上，不能分布在旋转平面上，更不能实现旋转平面齿与直齿齿轮的啮合。

现有的各类机器包括汽车与内燃机采用的变速器有有级变速器和无级变速器两大类。有级变速器为齿轮变速器，是由不同齿比的齿轮组件构成，通过切换不同大小的齿轮组合来实现不同的速比传动。

如中国专利公开号：CN111396516A（2020.07.10）的一种用于电动汽车的行星齿轮变速装置，公开的技术为：包括第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、箱体、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第一制动器、第二制动器；所述第一行星齿轮组的太阳轮设于第一转轴上，行星架设于第二转轴上，齿圈位于第三转轴上，第二行星齿轮组的太阳轮设于第一转轴上，行星架设于第三转轴上，齿圈设于第四转轴上，第一制动器连接第三转轴和箱体，第二制动器连接第四转轴与箱体，驱动电机将动力输入第一转轴，第二转轴将动力输出至车轮。实现了两个不同速比的挡位，在保持紧凑结构的同时获得了大的传动比，尤其适用于电动汽车。但存在不足之处在于结构复杂，体积相对庞大，制造成本高，磨擦系数较大，传递效率较低。

无级变速器有金属V带摩擦式无级变速器，齿泵式无级变速器，液压无级变速器，链传动无级变速器，其工作原理各不相同，相对于齿轮变速器的技术难度更大，制造成本更高。

如中国专利公开为CN111255866A（2020.06.09）链传动无级变速装置，公开的技术为：主要包括滑座基盘系统、滑动支架及链轮系统，调速锥盘及控制系统，链条及主轴传动系统。滑座基盘系统是动力输入、输出及中间动力传动的主要器件之一，它成对配置，二只为一对，一只为动力输入，一只为动力输出，可以级联，上一对的输出作为下一对的输入，级联数越多，无级变速范围就越大，总变速比是各级变速比的乘积。滑动支架及链轮系统，是一组由滑动支架支撑的链轮组，主要由主滑动支架、付滑动支架、主链轮、付链轮、链轮限位螺母、链轮拉簧等组成。调速锥盘及控制系统，是调速的主要控制器件，由锥盘、轴承、位移支架、调速拉线及位移控制器件等组成。链条及主轴传动系统，是动力输入、动力中间传动、及动力输出的主要器件，主要由输入轴、输出轴、中间传动轴(二对及以上联动系统)、链条、导向链轮及张紧链轮等组成。这种链传动无级变速装置，可以用在需要变速的各种机械装置中，特别是汽车领域，将这链传动无级变速装置与行星齿轮变速器相联，可以实现正反向控制，并改善变速比范围，它不但能适应较大的扭矩系统，机械效率也较高，特别是可以平滑连续地变速，既能开环控制，也能闭环控制，控制变速简单易行可靠。但所存在的问题是结构复杂，体积较大，造价较高，传递效率较低。

发明内容

本实用新型的目的之一是突破现有技术的局限，公开一种能将齿分布在旋转平面上，实现旋转平面齿与直齿齿轮啮合的珠齿啮合机构。

本实用新型的目的之二在于克服现有技术所存在的局限，公开一种结构简单，体积小巧，变速范围大，适应范围广，特别适宜于纯电动汽车使用的珠齿传动式变速装置。

本实用新型的技术解决方案之一是：珠齿啮合机构，包括主动齿轮与从动齿轮，其特殊之处在于，所述从动齿轮由转动盘、设在转动盘上的由若干相同大小的圆珠等距组成的同心圆珠环形齿圈所组成，所述主动齿轮为珠啮齿轮，珠啮齿轮的两齿之间制成与圆珠相对应的凹圆弧形结构，使之能与圆珠环形齿圈相啮合。

进一步地，所述同心圆珠环形齿圈上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。

进一步地，同心圆珠环形齿圈的直径Φ=L2×圆珠齿数÷兀。

本实用新型的技术解决方案之二是：珠齿传动式变速装置，包括箱体，其特殊之处在于：在箱体内设有连接输出轴的转动盘，在转动盘上设有1至多个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈，在转动盘上面设有能与圆珠环形齿圈进行啮合并驱动转动盘转动的连接主动轴的第一珠啮齿轮。

本实用新型的技术解决方案之三是：珠齿传动式变速装置，包括箱体，其特殊之处在于：在箱体内设有转动盘，在转动盘上设有1至多个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈，在转动盘上面设有能与圆珠环形齿圈进行啮合并驱动转动盘转动的连接主动轴的第一珠啮齿轮和能与圆珠环形齿圈进行啮合由转动盘驱动的与从动轴连接的第二珠啮齿轮。

进一步地，所述主动轴设有主动轴滑键，第一珠啮齿轮通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键相配合，可在主动轴上滑动，使之能与转动盘的任一圆珠环形齿圈进行啮合。

进一步地，所述从动轴上设有从动轴滑键，第二珠啮齿轮通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键相配合，可在从动轴上滑动，使之能与转动盘的任一圆珠环形齿圈进行啮合。

进一步地，所述从动轴与主动轴的夹角，可以为180℃，或90℃，或其它角度。

进一步地，所述圆珠环形齿圈的数量根据需要设置，至少为1个，一般2-10个，常采用的3-5个。

进一步地，所述圆珠为实心球，在转动盘上的高度要保证与对应的珠啮齿轮正常啮合和正常的动力转递。

更进一步地，所述圆珠为实心球，在转动盘上的高度可以为原来高度的70%-30%，一般为60%-50%。

进一步地，在所述第一珠啮齿轮上套设有可使其滑动的第一拨叉，在第二珠啮齿轮上设有可使其滑动的第二拨叉。

进一步地，所述转动盘，设有中心孔，中心孔内设有转动盘轴承，转动盘轴承内设有支柱，支柱的顶部设有设有中心轴承座，在中心轴承座内设有独立运行的第一主动轴轴承和第一从动轴轴承。

进一步地，在箱体的侧壁上设有第一轴承座和第二轴承座，在第一轴承座内设有第二主动轴轴承，在第二轴承座内设有第二从动轴轴承。

进一步地，在转动盘与箱体的内底之间设有大推力轴承，在大推力轴承的中部设有小推力轴承，转动盘的底部设有卡在大推力轴承上部内的大套环和卡在小推力轴承上部内的小套环，在箱体的内底面上设有卡在大推力轴承下部外侧的大固定环和卡在小推力轴承下部外侧的小固定环，转动盘的底面由推力轴承的顶面支撑。

进一步地，所述箱体上设有箱盖，在箱盖上设有与拨叉运动轨迹对应的移动槽。

本实用新型由于采用了以上技术方案，珠齿啮合机构，能将珠齿布置在平面上，组成能与直齿齿轮相啮合的不同直径大小的同心圆珠环形齿圈，为机械提供了一种新的啮合传动方式，结构简单，加工容易，成本低廉，用途广泛。珠齿传动式变速装置，克服了现有技术所存在的问题，结构极为简单，零部件数量减少约90%；结构紧凑，体积只有现有技术的约十分之一；采用主动轴与从动轴同时与转动盘上的圆珠组成的同心圆珠环形齿圈进行啮合传动，使变速档显著增加，如果增加同心圆珠环形齿圈数量可接近于无级变速，而变速范围是无级变速的若干倍；本实用新型既可实现大扭矩低转速的动力输出，也可实现小扭矩高转速的动力输出，适应范围广，可用于各种机械的变速，特别适宜于纯电动汽车的变速。

附图说明

图1为本实用新型珠齿啮合机构主视示意图；

图2为本实用新型珠齿啮合机构俯视示意图；

图3为本实用新型珠齿传动式变速装置实施例立体示意图之一；

图4为本实用新型珠齿传动式变速装置实施例剖视示意图之一；

图5为本实用新型珠齿传动式变速装置实施例拆分示意图之一；

图6为本实用新型珠齿传动式变速装置实施例立体示意图之二；

图7为本实用新型珠齿传动式变速装置实施例剖视示意图之二；

图8为本实用新型珠齿传动式变速装置实施例拆分示意图之二；

图9为本实用新型珠齿传动式变速装置转动盘示意图之一；

图10为本实用新型珠齿传动式变速装置转动盘示意图之二；

图11为本实用新型珠齿传动式变速装置转动盘示意图之三；

图12为本实用新型珠齿传动式变速装置箱体结构示意图。

附图标记：1-箱盖，2-箱盖螺丝，3-主动轴，4-第一珠啮齿轮，5-转动盘，6-箱体，7-固定部，8-圆珠，9-支柱，10-中心轴承座，11-第二珠啮齿轮，12-从动轴，13-从动轴滑键，14-圆珠环形齿圈，15-第二拨叉，16-主动轴滑键，17-第一拨叉，18-移动槽，19-第二主动轴轴承，20-大固定环，21-大套环，22-内底，23-小固定环，24-小推力轴承，25-大推力轴承，26-第一从动轴轴承，27-第二从动轴轴承，28-第一主动轴轴承，29-转动盘轴承，30-第二轴承座，31-中心孔，32-小套环，33-第一轴承座。

具体实施方式

为了更清楚地理解本实用新型，下面结合图1-12，用具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施方式1：珠齿啮合机构，包括主动齿轮与从动齿轮，所述从动齿轮由转动盘5、设在转动盘5上的由若干相同大小的圆珠8等距组成的同心圆珠环形齿圈14所组成，所述主动齿轮为珠啮齿轮，珠啮齿轮的两齿之间制成与圆珠8相对应的凹圆弧形结构，使之能与圆珠环形齿圈14相啮合。

所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。

所述同心圆珠环形齿圈14的直径Φ=珠啮齿轮两齿之间的弧长L2×同心圆珠环形齿圈的圆珠齿数÷兀。

所述珠啮齿轮与同心圆珠环形齿圈的齿比为珠啮齿轮的直径÷同心圆珠环形齿圈中心线的直径。

所述珠啮齿轮的宽度H1大于圆珠的直径，小于相邻两个同心圆珠环形齿圈之间的间隔宽度H。

所述珠啮齿轮两齿之间的凹圆弧形状及大小与圆珠的弧形及大小相适应。

所述圆珠8的弧形，可以为圆弧形或椭圆弧形。

所述圆珠8为实心球，在转动盘上的高度要保证与对应的珠啮齿轮正常啮合和正常的动力转递

所述圆珠8为实心球，在转动盘上的高度可以为原来高度的70%-30%，一般为60%-50%。

由于采用圆珠齿，能将圆珠齿布置在平面上，组成不同直径大小的同心圆珠环形齿圈，将直齿齿轮加工成与圆珠齿形状相适应的凹圆弧形结构，实现了直齿齿轮与圆珠齿的啮合。由于不同直径大小的圆珠环形齿圈上的圆珠齿为同一参数圆珠齿，从而同一直齿齿轮可与不同直径大小的圆珠环形齿圈进行啮合传动，为机械提供了一种新的啮合传动方式，能使传动机构变得结构简单，加工容易，成本低廉，用途广泛。

实施方式2：珠齿传动式变速装置，包括箱体6，在箱体6内设有连接输出轴的转动盘5，在转动盘5上设有1至多个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面设有能与圆珠环形齿圈14进行啮合并驱动转动盘5转动的连接主动轴3的第一珠啮齿轮4。转动盘5的输出轴可以采用中心轴输出。

实施方式3：珠齿传动式变速装置，包括箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有1至多个由若干相同大小的圆珠8等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面设有能与圆珠环形齿圈14进行啮合并驱动转动盘5转动的连接主动轴3的第一珠啮齿轮4和能与圆珠环形齿圈14进行啮合由转动盘5驱动的与从动轴12连接的第二珠啮齿轮11。

进一步地，所述主动轴3设有主动轴滑键16，第一珠啮齿轮4通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键16相配合，可在主动轴上滑动，使之能与转动盘5的任一圆珠环形齿圈14进行啮合。

进一步地，所述从动轴12上设有从动轴滑键13，第二珠啮齿轮11通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键13相配合，可在从动轴12上滑动，使之能与转动盘5的任一圆珠环形齿圈14进行啮合。

所述从动轴12与主动轴3的夹角，可以为180℃，或90℃，或其它任一角度。

所述圆珠环形齿圈14的数量根据需要设置，至少为1个，一般2-10个，常采用的3-5个。

所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。

所述同心圆珠环形齿圈14的直径Φ=珠啮齿轮两齿之间的弧长L2×同心圆珠环形齿圈的圆珠齿数÷兀。

所述珠啮齿轮与同心圆珠环形齿圈的齿比为珠啮齿轮的直径÷同心圆珠环形齿圈中心线的直径。

所述珠啮齿轮的宽度H1大于圆珠8的直径，小于相邻两个同心圆珠环形齿圈之间的间隔宽度H。

所述珠啮齿轮两齿之间的凹圆弧形状及大小与圆珠8的弧形及大小相适应。

所述圆珠8的弧形，可以为圆弧形或椭圆弧形。

所述圆珠8为实心球，在转动盘5上的高度要保证与对应的珠啮齿轮正常啮合和正常的动力转递。

所述圆珠8为实心球，在转动盘5上的高度可以为原来高度（直径）的70%-30%，一般为60%-50%。

在所述第一珠啮齿轮4上套设有可使其滑动的第一拨叉17，在第二珠啮齿轮11上设有可使其滑动的第二拨叉15。

所述转动盘5，设有中心孔31，在中心孔31内设有转动盘轴承29，转动盘轴承29内设有支柱9，支柱9的顶部设有设有中心轴承座10，在中心轴承座10内设有独立运行的第一主动轴轴承28和第一从动轴轴承26。

所述箱体6的侧壁上设有第一轴承座33和第二轴承座30，在第一轴承座33内设有第二主动轴轴承19，在第二轴承座30内设有第二从动轴轴承27。

所述转动盘5与箱体6的内底22之间设有大推力轴承25，在大推力轴承25的中部设有小推力轴承24，转动盘5的底部设有卡在大推力轴承25上部内的大套环21和卡在小推力轴承24上部内的小套环33，在箱体6的内底面上设有卡在大推力轴承25下部外侧的大固定环20和卡在小推力轴承24下部外侧的小固定环23，转动盘5的底面由推力轴承的顶面支撑。

所述箱体6上设有箱盖1，在箱盖1上设有与拨叉运动方向对应的移动槽18。

所述主动轴可以设置多个，实现多个动力同时输入。

所述从动轴也可以设置多个，实现同时输出多个动力。

在设计时，先根据传动力的大小，设计珠啮齿轮轮齿的大小和圆珠8的直径，首先使其满足机械强度的需要，再根据变速范围的需要设计珠啮齿轮的齿数、圆珠环形齿圈的数量及圆珠环形齿圈的齿数。

以上实施方式，克服了现有技术的局限，结构极为简单，零部件数量减少约90%；结构紧凑，体积只有现有技术的约十分之一；采用主动轴与从动轴同时与转动盘上的不同直径上的同心圆珠环形齿圈进行啮合传动，使变速档数显著增加，增加同心圆珠环形齿圈数量可接近于无级变速，而变速范围是无级变速的若干倍；由于从动轴的方向能在很大范围内变动，从理论上讲可以实现任一方向的动力输出；增加主动轴或从动轴可以实现多个动力输入或多个动力输出。本实用新型由于变速范围大，既可实现大扭矩低转速的动力输出，也可实现小扭矩高转速的动力输出，适应范围广，可用于各种机械的变速，特别适宜于纯电动汽车的变速。

实施例1：如图1-2所示，珠齿啮合机构，包括主动齿轮与从动齿轮，所述从动齿轮由转动盘5、设在转动盘5上的由若干相同大小的圆珠8等距组成的同心圆珠环形齿圈14所组成，所述主动齿轮为珠啮齿轮4，珠啮齿轮4的两齿之间制成与圆珠8相对应的凹圆弧形结构，使之能与圆珠环形齿圈14相啮合。所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。圆珠8为实心球，在转动盘5上的高度要保证与对应的珠啮齿轮正常啮合和正常的动力转递。

由于采用圆珠齿，能将圆珠齿布置在平面上，组成不同直径大小的同心圆珠环形齿圈，将直齿齿轮加工成与圆珠齿形状相适应的凹圆弧形结构，实现了直齿齿轮与圆珠齿的啮合。由于不同直径大小的圆珠环形齿圈上的圆珠齿为同一参数圆珠齿，从而同一直齿齿轮可与不同直径大小的圆珠环形齿圈进行啮合传动，为机械提供了一种新的啮合传动方式，能使传动机构变得结构简单，加工容易，成本低廉，用途广泛。

实施例2：如图1-2所示，珠齿啮合机构，包括主动齿轮与从动齿轮，所述从动齿轮由转动盘5、设在转动盘5上的由30个相同大小的圆珠8等距组成的同心圆珠环形齿圈14所组成，所述主动齿轮为珠啮齿轮4，珠啮齿轮4的两齿之间制成与圆珠8相对应的凹圆弧形结构，使之能与圆珠环形齿圈14相啮合。所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。同心圆珠环形齿圈14的直径Φ=L2×圆珠齿数÷兀。珠啮齿轮4与同心圆珠环形齿圈14的齿比为珠啮齿轮4的直径÷同心圆珠环形齿圈14中心线的直径。圆珠8为实心球，在转动盘5的高度h为实心球原来高度（直径）的50%。

实施例3：珠齿啮合机构，包括主动齿轮与从动齿轮，所述从动齿轮由转动盘5、设在转动盘5上的由24个相同大小的圆珠8等距组成的同心圆珠环形齿圈14所组成，所述主动齿轮为珠啮齿轮，珠啮齿轮的两齿之间制成与圆珠8相对应的凹圆弧形结构，珠啮齿轮的直径为60mm,齿数12个，实现圆珠环形齿圈14与传动轴上的珠啮齿轮相啮合。所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等均为15.7mm。珠啮齿轮两齿之间的弧长=直径×兀÷齿数。将珠啮齿轮的直径设计为6Omm，齿数设置为12个，两齿之间的弧长=60×3.14÷12=15.7mm。本实施例将珠啮齿轮与圆珠环形齿圈14的齿比设为1：2，则圆珠环形齿圈14的齿数设为24个，圆珠环形齿圈14的大小位置即直径Φ=L2×圆珠齿数÷兀=15.7mm×24÷兀=120 mm。如果再设置一个圆珠环形齿圈，根据所要设置的圆珠齿数来确定其直径，也可根据设计的圆珠环形齿圈直径来确定其圆珠齿数，由于圆珠齿数只能为整数，设计时可能直径要作适当修正。圆珠8为实心球，在转动盘5上的高度为原来高度（直径）的70%。

以上实施例由于采用圆珠齿，能将圆珠齿布置在平面上，组成不同直径大小的同心圆珠环形齿圈，将直齿齿轮加工成与圆珠齿形状相适应的凹圆弧形结构，实现了直齿齿轮与圆珠齿的啮合。由于不同直径大小的圆珠环形齿圈上的圆珠齿为同一参数圆珠齿，从而同一直齿齿轮可与不同直径大小的圆珠环形齿圈进行啮合传动，为机械提供了一种新的啮合传动方式，能使传动机构变得结构简单，加工容易，成本低廉，用途广泛。

实施例4：珠齿传动式变速装置，包括箱体6，在箱体6内设有连接输出轴的转动盘5，在转动盘5上设有1个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面设有能与圆珠环形齿圈14进行啮合并驱动转动盘5转动的连接主动轴3的第一珠啮齿轮4。同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。同心圆珠环形齿圈14的直径Φ=L2∗圆珠齿数÷兀。转动盘5的动力传递输出可以直接采用中心轴输出（参考图1），珠啮齿轮4固定只与1个圆珠环形齿圈14啮合，其变速为固定变速。同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。圆珠8的直径为18mm，在转动盘5的高度为10 mm。第一珠啮齿轮4齿数15，圆珠环形齿圈齿数60，可实现4：1的固定减速。

实施例5：如图3-8，珠齿传动式变速装置，包括箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有2个由若干相同大小的圆珠8等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面设有能与圆珠环形齿圈14进行啮合并驱动转动盘5转动的连接主动轴3的第一珠啮齿轮4和能与圆珠环形齿圈14进行啮合由转动盘5驱动的与从动轴12连接的第二珠啮齿轮11。所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等,圆珠8在转动盘5上的高度为原来高度（直径）的55%。第一珠啮齿轮4与大圆珠环形齿圈14啮合，驱动转动盘5转动，第二珠啮齿轮11与小圆珠环形齿圈14啮合，由转动盘5驱动。圆珠8的直径为18mm，在转动盘5的高度为9 mm。将第一珠啮齿轮、大圆珠环形齿圈、小圆珠环形齿圈、第二珠啮齿轮的齿数分别设有10、60、30、30个，可实现6：1的固定减速。

实施例6：如图3-8，珠齿传动式变速装置，包括箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有3个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面设有能与圆珠环形齿圈14进行啮合并驱动转动盘5转动的连接主动轴3的第一珠啮齿轮4和能与圆珠环形齿圈14进行啮合由转动盘5驱动的与从动轴12连接的第二珠啮齿轮11。所述主动轴3设有主动轴滑键16，第一珠啮齿轮4通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键16相配合，可在主动轴上滑动，使之能与转动盘5的任一圆珠环形齿圈14进行啮合。主动轴3和从动轴12，将一个支撑轴承设在箱体6壁上，另一个支撑轴承设在箱体6外。所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等,圆珠8在转动盘5上的高度为原来高度（直径）的60%。圆珠8为椭圆形，长径为20，短径为为18mm，在转动盘5的高度为12 mm，圆珠8焊接在转动盘5上。圆珠环形齿圈的齿数第1-3圈分别设为100、60、20个，第一珠啮齿轮（主动齿轮）、第二珠啮齿轮（从动齿轮）的齿数均为15个，最大变速比5：1。

实施例7：如图3-8，珠齿传动式变速装置，包括箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有5个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面设有能与圆珠环形齿圈14进行啮合并驱动转动盘5转动的连接主动轴3的第一珠啮齿轮4和能与圆珠环形齿圈14进行啮合由转动盘5驱动的与从动轴12连接的第二珠啮齿轮11。所述主动轴3设有主动轴滑键16，第一珠啮齿轮4通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键16相配合，可在主动轴上滑动，使之能与转动盘5的任一圆珠环形齿圈14进行啮合。主动轴3和从动轴12，将一个支撑轴承设在箱体6壁上，另一个支撑轴承设在箱体6外（未画）。所述从动轴12上设有从动轴滑键13，第二珠啮齿轮11通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键13相配合，可在从动轴12上滑动，使之能与转动盘5的任一圆珠环形齿圈14进行啮合。第一珠啮齿轮4和第二珠啮齿轮11的滑动可以采用液压机构或汽动机构推动。圆珠8的直径为26mm，在转动盘5的高度为15 mm，圆珠8和转动盘5采用整体铸造加工。圆珠环形齿圈的齿数第1-5圈分别设为150、120、80、50、20个，第一珠啮齿轮（主动齿轮）的齿数10、第二珠啮齿轮（从动齿轮）的齿数为30个，变速比范围为3：1-22.5：1。由于主动轴与从动轴的功能可以互换的，可以实现多至21.5倍的增速与减速。

实施例8：如图3-5，9-12，珠齿传动式变速装置，设有箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有6个由若干相同大小的圆珠8等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面沿转动盘半径方向设有能驱动转动盘5转动的主动轴3，在转动盘5上面沿转动盘另一半径方向设有由转动盘5驱动的从动轴12，从动轴12与主动轴3的夹角为180℃。所述同心圆珠环形齿圈14上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等,圆珠8在转动盘5上的高度为原来高度（直径）的50%.在主动轴3和从动轴12上分别设有可在其轴上滑动的、能与转动盘5上的圆珠环形齿圈14进行啮合的第一珠啮齿轮4和第二珠啮齿轮11。转动盘5的中心孔31，中心孔31内设有转动盘轴承29，转动盘轴承29内设有支柱9，支柱9的顶部设有设有中心轴承座10，在中心轴承座10内设有独立运行的第一主动轴轴承28和第一从动轴轴承26。在箱体6的侧壁上设有第一轴承座33和第二轴承座30，在第一轴承座33内设有第二主动轴轴承19，在第二轴承座30内设有第二从动轴轴承27。所述主动轴3和从动轴12上分别设有主动轴滑键16和从动轴滑键13，第一珠啮齿轮4通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键16相配合，第二珠啮齿轮11通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键13相配合。第一珠啮齿轮4上套设有可使其滑动的第一拨叉17，在第二珠啮齿轮11上设有可使其滑动的第二拨叉15。所述箱体6上设有箱盖1，在箱盖上设有与拨叉运动方向对应的移动槽18。圆珠8的直径为28mm，在转动盘5的高度为15 mm，圆珠8和转动盘5采用整体铸造加工。圆珠环形齿圈的齿数第1-6圈分别设为160、130、100、50、20个，第一珠啮齿轮（主动齿轮）的齿数10、第二珠啮齿轮（从动齿轮）的齿数为30个，变速比范围为3：1-24：1。由于主动轴与从动轴的功能可以互换的，可以实现24倍的增速与减速。

实施例9：如图6-12，珠齿传动式变速装置，设有箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有7个（未画）由若干相同大小的圆珠8等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面沿转动盘半径方向设有能驱动转动盘5转动的主动轴3，在转动盘5上面沿转动盘另一半径方向设有由转动盘5驱动的从动轴12，从动轴12与主动轴3的夹角为90℃。在主动轴3和从动轴12上分别设有可在其轴上滑动的、能与转动盘5上的圆珠环形齿圈14进行啮合的第一珠啮齿轮4和第二珠啮齿轮11。转动盘5的中心孔31，中心孔31内设有转动盘轴承29，转动盘轴承29内设有支柱9，支柱9的顶部设有设有中心轴承座10，在中心轴承座10内设有第一主动轴轴承28和第一从动轴轴承26。在箱体6的侧壁上设有第一轴承座33和第二轴承座30，在第一轴承座33内设有第二主动轴轴承19，在第二轴承座30内设有第二从动轴轴承27。所述主动轴3和从动轴12上分别设有主动轴滑键16和从动轴滑键13，第一珠啮齿轮4通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键16相配合，第二珠啮齿轮11通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键13相配合。第一珠啮齿轮4上套设有可使其滑动的第一拨叉17，在第二珠啮齿轮11上设有可使其滑动的第二拨叉15。所述箱体6上设有箱盖1，在箱盖1上设有与拨叉运动方向对应的移动槽18。箱盖1通过螺栓2和连接螺孔34固定在箱体6上。箱体6的底部外侧设有固定部7，用于对箱体6的固定。在转动盘5与箱体6的内底之间设有大推力轴承25，在大推力轴承25的中部设有小推力轴承24，转动盘5的底部设有卡在大推力轴承25上部内的大套环21和卡在小推力轴承24上部内的小套环33，在箱体6的内底面上设有卡在大推力轴承25下部外侧的大固定环20和卡在小推力轴承24下部外侧的小固定环23，转动盘5的底面由推力轴承的顶面支撑。圆珠8为椭圆体，长径为30mm，短径为26 mm，横设在转动盘5上，短径在转动盘5上的高度为15 mm，圆珠8和转动盘5采用整体铸造加工。圆珠环形齿圈的齿数第1-7圈分别设为190、160、130、100、50、20个，第一珠啮齿轮（主动齿轮）的齿数20、第二珠啮齿轮（从动齿轮）的齿数为20个，变速比范围为1：1-9.5：1。

实施例10：如图6-12，珠齿传动式变速装置，设有箱体6，在箱体6内设有转动盘5，在转动盘5上设有10个由若干相同大小的圆珠8等距组成的圆珠环形齿圈14，在转动盘5上面沿转动盘半径方向设有能驱动转动盘5转动的主动轴3，在转动盘5上面沿转动盘另一半径方向设有由转动盘5驱动的从动轴12，从动轴12与主动轴3的夹角为145℃或者需要的其它角度。在主动轴3和从动轴12上分别设有可在其轴上滑动的、能与转动盘5上的圆珠环形齿圈14进行啮合的第一珠啮齿轮4和第二珠啮齿轮11。珠啮齿轮的宽度大于圆珠8的直径，小于两相邻圆珠环形齿圈之间间隔宽度。转动盘5的中心孔31，中心孔31内设有转动盘轴承29，转动盘轴承29内设有支柱9，支柱9的顶部设有设有中心轴承座10，在中心轴承座10内设有第一主动轴轴承28和第一从动轴轴承26。在箱体6的侧壁上设有第一轴承座33和第二轴承座30，在第一轴承座33内设有第二主动轴轴承19，在第二轴承座30内设有第二从动轴轴承27。所述主动轴3和从动轴12上分别设有主动轴滑键16和从动轴滑键13，第一珠啮齿轮4通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键16相配合，第二珠啮齿轮11通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键13相配合。第一珠啮齿轮4上套设有可使其滑动的第一拨叉17，在第二珠啮齿轮11上设有可使其滑动的第二拨叉15。所述箱体6上设有箱盖1，在箱盖上设有与拨叉运动方向对应的移动槽18，移动槽18为V形，夹角与主动轴与从动轴的夹角相同。箱盖1通过螺栓2和连接螺孔34固定在箱体6上。箱体6的底部外侧设有固定部7，用于对箱体6的固定。在转动盘5与箱体6的内底之间设有大推力轴承25，在大推力轴承25的中部设有小推力轴承24，转动盘5的底部设有卡在大推力轴承25上部内的大套环21和卡在小推力轴承24上部内的小套环33，在箱体6的内底面上设有卡在大推力轴承25下部外侧的大固定环20和卡在小推力轴承24下部外侧的小固定环23，转动盘5的底面由推力轴承的顶面支撑。圆珠8的直径为28mm，在转动盘5的高度为16 mm，圆珠8和转动盘5采用整体铸造加工。圆珠环形齿圈的齿数第1-10圈分别设为230、210、190、160、130、100、50、20个，第一珠啮齿轮（主动齿轮）的齿数15、第二珠啮齿轮（从动齿轮）的齿数为30个，变速比范围2：1-23：1。

实施例4-10克服了现有技术的局限，结构极为简单，零部件数量减少约90%；结构紧凑，体积只有现有技术的约十分之一；采用主动轴与从动轴同时与转动盘上的不同直径上的同心圆珠环形齿圈进行啮合传动，使变速档数显著增加；由于从动轴与主动轴的夹角可在很大范围内变动，可以实现动力从90度、180度或其他角度方向输出。由于变速范围大，既可实现大扭矩低转速的动力输出，也可实现小扭矩高转速的动力输出，适应范围广，可用于各种机械的变速，特别适宜于纯电动汽车的变速。

以上所述，仅为本实用新型的说明实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的前提下，做出的若干改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型构思的情况下，利用以上所揭示的技术内容做出的些许更改、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所做的任何等同变化的更改、修饰与演变，均仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.珠齿啮合机构，包括主动齿轮与从动齿轮，其特征在于：所述从动齿轮由转动盘、设在转动盘上的由若干相同大小的圆珠等距组成的同心圆珠环形齿圈所组成，所述主动齿轮为珠啮齿轮，珠啮齿轮的两齿之间制成与圆珠相对应的凹圆弧形结构，使之能与圆珠环形齿圈相啮合。

2.根据权利要求1所述的珠齿啮合机构，其特征在于：所述同心圆珠环形齿圈上的相邻两圆珠齿中心点之间的弧长L1与珠啮齿轮两齿之间的弧长L2相等。

3.根据权利要求1所述的珠齿啮合机构，其特征在于：所述同心圆珠环形齿圈的直径Φ=珠啮齿轮两齿之间的弧长×同心圆珠环形齿圈的圆珠齿数÷兀。

4.珠齿传动式变速装置，包括箱体，其特征在于：在箱体内设有转动盘，在转动盘上设有1至多个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈，在转动盘上面设有能与圆珠环形齿圈进行啮合并驱动转动盘转动的连接主动轴的第一珠啮齿轮。

5.珠齿传动式变速装置，包括箱体，其特征在于：在箱体内设有转动盘，在转动盘上设有1至多个由若干相同大小的圆珠等距组成的圆珠环形齿圈，在转动盘上面设有能与圆珠环形齿圈进行啮合并驱动转动盘转动的连接主动轴的第一珠啮齿轮和能与圆珠环形齿圈进行啮合由转动盘驱动的与从动轴连接的第二珠啮齿轮。

6.根据权利要求4或5所述的珠齿传动式变速装置，其特征在于：所述主动轴设有主动轴滑键，第一珠啮齿轮通过设在其中心孔上的滑键槽与主动轴滑键相配合，可在主动轴上滑动，使之能与转动盘的任一圆珠环形齿圈进行啮合。

7.根据权利要求5所述的珠齿传动式变速装置，其特征在于：所述从动轴上设有从动轴滑键，第二珠啮齿轮通过设在其中心孔上的滑键槽与从动轴滑键相配合，可在从动轴上滑动，使之能与转动盘的任一圆珠环形齿圈进行啮合。

8.根据权利要求4或5所述的珠齿传动式变速装置，其特征在于：在所述第一珠啮齿轮上套设有可使其滑动的第一拨叉，在第二珠啮齿轮上设有可使其滑动的第二拨叉。

9.根据权利要求6所述的珠齿传动式变速装置，其特征在于：在所述第一珠啮齿轮上套设有可使其滑动的第一拨叉，在第二珠啮齿轮上设有可使其滑动的第二拨叉。

10.根据权利要求4或5所述的珠齿传动式变速装置，其特征在于：所述转动盘，设有中心孔，中心孔内设有转动盘轴承，转动盘轴承内设有支柱，支柱的顶部设有中心轴承座，在中心轴承座内设有相互独立的第一主动轴轴承和第一从动轴轴承。

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