CN218207651U - 一种无级变速机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于传动结构领域，特别涉及到了一种无级变速机构，该机构包括有锥形可变速齿轮、两个直齿轮、两根直齿轮传动轴和输入轴，其特征在于，所述直齿轮包括有齿轮部、万向节圈、轴外圈，第一旋转轴两端分别与齿轮部、万向节圈可旋转式活动连接；第二旋转轴两端分别与万向节圈、轴外圈可旋转式活动连接；所述轴外圈内设置有用于限制直齿轮相对直齿轮传动轴旋转的限位孔。在该机构中，齿轮部可以通过在一定范围内活动以与锥形可变速齿轮变速区上不同的变速部的位置均适配，可以使得该机构在工作时可通过直齿轮在直齿轮传动轴上的运动，以增加或减少锥形可变速齿轮变速区与直齿轮的齿轮之间啮合的工作齿数，实现该机构在工作中进行变速。

Description

一种无级变速机构

技术领域

本实用新型属于传动结构领域，特别涉及到了一种变速传动领域。

背景技术

齿轮传动的适用范围很广，传递功率可达数万千瓦，单级传动比可达8或更大，因此在机器中应用很广。和其他机械传动比较，齿轮传动的优点是：工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和适用范围很广等。缺点是：齿轮制造需专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离较大的传动等。齿轮传动的类型较多，按照两齿轮传动时的相对运动为平面运动或空间运动，可将其分为平面齿轮传动和空间齿轮传动两大类。但是现有的齿轮传动系统中，在进行工作的时候，无法很好地实现变速。

如专利申请号为“201820241312.5”的对比文件1一种防逆转的内棘轮式锥形齿轮机构，包括中心轴和两个相互啮合的锥形齿轮，其中一个锥形齿轮内孔固定有棘轮，棘轮、棘轮所在锥形齿轮和中心轴均同轴，中心轴单独固定不与锥形齿轮和棘轮连接，中心轴上设有与棘轮配合的棘爪，棘爪能绕中心轴偏移并复位，棘轮在棘爪的作用下只能单向转动。该机构将棘轮棘爪结构融合进锥形齿轮机构中，实现了防逆转功能，节约空间，体积小。但是该机构无法实现变速的效果。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于提供一种无级变速机构，该齿轮传动机构在进行工作的时候可实现实时变速。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种无级变速机构，该机构包括有锥形可变速齿轮、两个直齿轮、两根直齿轮传动轴和输入轴，所述输入轴与锥形可变速齿轮连接，所述锥形可变速齿轮包括有整体为锥形的锥形齿轮主体，该锥形齿轮主体上设置有变速区和具有避让效果的避让区，所述变速区侧边与避让区衔接，所述变速区由两个以上的轮齿构成，且变速区由上至下分为两个以上的变速部，相邻两个变速部中上面的变速部的齿数大于下面的变速部的齿数；

其特征在于，所述直齿轮包括有齿轮部、万向节圈、轴外圈，所述齿轮部套接在万向节圈外侧，且齿轮部和万向节圈之间设置有第一旋转轴，第一旋转轴两端分别与齿轮部、万向节圈可旋转式活动连接；所述万向节圈套接在轴外圈外侧，且万向节圈和轴外圈之间设置有第二旋转轴，第二旋转轴两端分别与万向节圈、轴外圈可旋转式活动连接；所述轴外圈内设置有用于限制直齿轮相对直齿轮传动轴旋转的限位孔，所述轴外圈通过限位孔可上下滑动式的活动套接在对应直齿轮传动轴上；且锥形可变速齿轮旋转时，两个直齿轮的齿轮部交替与变速区啮合。

在该机构中，基于直齿轮的结构设置，可在锥形可变速齿轮上进行上下调动，且上下调动时，通过第一旋转轴和第二旋转轴的设置，万向节圈、轴外圈之间以及齿轮部、万向节圈之间均可以相对调节角度，使得齿轮部可以通过在一定范围内活动以与锥形可变速齿轮变速区上不同的变速部的位置均适配，进而可以使得该机构在工作时可通过直齿轮在直齿轮传动轴上的运动，以增加或减少锥形可变速齿轮变速区与直齿轮的齿轮之间啮合的工作齿数，实现该机构在工作中进行变速，而该机构结构简单，更加便于生产，且便于使用。

输入轴驱动锥形可变速齿轮旋转，而锥形可变速齿轮旋转时，交替着与两个直齿轮的齿轮部啮合传动，以交替驱动两根直齿轮传动轴，直齿轮传动轴可用于对外部结构进行驱动；具体的，直齿轮传动轴的上下移动可以通过外部结构进行驱动；输入轴的旋转可以通过外部电机等结构驱动。

进一步的，该机构还包括有用于驱动直齿轮在直齿轮传动轴处上下运动的变速驱动组件。

进一步的，该机构还包括有两根伞齿轮传动轴、输出轴，两根伞齿轮传动轴两端均固定有第一伞齿轮，两个所述直齿轮传动轴两端处均设置有第二伞齿轮，所述输出轴上固定有第三伞齿轮，两个第二伞齿轮分别与两根伞齿轮传动轴一端的第一伞齿轮啮合，两根伞齿轮传动轴另一端的第一伞齿轮均与第三伞齿轮啮合。两根直齿轮传动轴通过对应的第一伞齿轮、第二伞齿轮以交替驱动两根伞齿轮传动轴旋转，而两根伞齿轮传动轴通过对应的第二伞齿轮以交替驱动第三伞齿轮，使得输出轴持续进行旋转，以通过输出轴持续对外部结构进行驱动。

进一步的，至少一个伞齿轮传动轴处设置有用于控制伞齿轮传动轴旋转速度的行星齿轮差速器。行星齿轮差速器其具体结构和工作原理为现有技术。

进一步的，所述变速驱动组件与轴外圈传动连接。

进一步的，所述变速驱动组件包括有丝杆、拨动件、驱动组件，所述驱动组件与丝杆驱动连接，所述拨动件与丝杆传动连接，所述拨动件与轴外圈连接。驱动组件驱动丝杆时，拨动件在丝杆传动下在丝杆处上下运动，以带动着直齿轮上下运动。

进一步的，所述轴外圈上下两侧均超过齿轮部、万向节圈的上下两侧，所述拨动件上下两侧均固定有拨动部，两个拨动部分别与轴外圈上下两侧固定。

进一步的，所述驱动组件包括有第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、蜗轮、蜗轮驱动轴，所述蜗轮与蜗轮驱动轴一端连接，所述蜗轮驱动轴另一端与第一驱动齿轮连接，所述第一驱动齿轮与第二驱动齿轮啮合，所述第二驱动齿轮与丝杆连接。外部驱动结构(如蜗杆和电机)驱动蜗轮，通过蜗轮驱动蜗轮驱动轴，并通过蜗轮驱动轴驱动第一驱动齿轮，通过第一驱动齿轮驱动第二驱动齿轮，进而驱动丝杆的运动。

进一步的，所述变速区和避让区均为四个，四个变速区和四个避让区交替均匀地设置在齿轮主体上。

进一步的，所述第一旋转轴延长线和第二旋转轴延长线垂直。该结构设置，使得齿轮部相对轴外圈之间，活动范围更大，使得齿轮部更好的适配变速区的不同变速部的轮齿。

进一步的，所述第一旋转轴和第二旋转轴数量均为两个，两个第一旋转轴一端分别可旋转式活动设置在万向节圈外侧的上下两侧处，两个第一旋转轴另一端分别可旋转式活动设置在齿轮部内侧的上下两侧处；两个第二旋转轴一端分别可旋转式活动设置在轴外圈外侧的上下两侧处，两个第二旋转轴另一端分别可旋转式活动设置在万向节圈内侧的上下两侧处。

本实用新型的有益效果在于，在该机构中，基于直齿轮的结构设置，可在锥形可变速齿轮上进行上下调动，且上下调动时，通过第一旋转轴和第二旋转轴的设置，万向节圈、轴外圈之间以及齿轮部、万向节圈之间均可以相对调节角度，使得齿轮部可以通过在一定范围内活动以与锥形可变速齿轮变速区上不同的变速部的位置均适配，进而可以使得该机构在工作时可通过直齿轮在直齿轮传动轴上的运动，以增加或减少锥形可变速齿轮变速区与直齿轮的齿轮之间啮合的工作齿数，实现该机构在工作中进行变速，而该机构结构简单，更加便于生产，且便于使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是直齿轮的结构示意图。

图3是锥形可变速齿轮的结构示意图。

图4是变速驱动组件、直齿轮、直齿轮传动轴的结构示意图。

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。

参见图1-4，一种无级变速机构，该机构包括有锥形可变速齿轮1、两个直齿轮2、两根直齿轮传动轴3和输入轴4，输入轴4与锥形可变速齿轮1连接，锥形可变速齿轮1包括有整体为锥形的锥形齿轮主体11，该锥形齿轮主体11上设置有变速区12和具有避让效果的避让区13，变速区12侧边与避让区13衔接，变速区12由两个以上的轮齿121构成，且变速区由上至下分为两个以上的变速部，相邻两个变速部中上面的变速部的齿数大于下面的变速部的齿数；

其特征在于，直齿轮2包括有齿轮部21、万向节圈22、轴外圈23，该三个部分均整体为环形结构；齿轮部21套接在万向节圈22外侧，二者不直接接触，通过在齿轮部21和万向节圈22之间设置有第一旋转轴24，第一旋转轴24两端分别与齿轮部21、万向节圈22可旋转式活动连接；万向节圈22套接在轴外圈23外侧，二者不直接接触，通过在万向节圈22和轴外圈23之间设置有第二旋转轴25，第二旋转轴25两端分别与万向节圈22、轴外圈23可旋转式活动连接；轴外圈23内设置有用于限制直齿轮2相对直齿轮传动轴3旋转的限位孔26，具体可以在限位孔处设置有限位槽261，直齿轮传动轴3上对应限位槽有适配的凸起；轴外圈23通过限位孔26可上下滑动式的活动套接在对应直齿轮传动轴3上；齿轮部外侧具有齿，且锥形可变速齿轮11旋转时，两个直齿轮2的齿轮部21交替与变速区12啮合。

在本实施例中，该机构还包括有用于驱动直齿轮在直齿轮传动轴处上下运动的变速驱动组件5。

在本实施例中，该机构还包括有两根伞齿轮传动轴6、输出轴7，两根伞齿轮传动轴6两端均固定有第一伞齿轮61，两个直齿轮传动轴3上均设置有第二伞齿轮31，输出轴7上固定有第三伞齿轮71，两个第二伞齿轮31分别与两根伞齿轮传动轴6一端的第一伞齿轮61啮合，两根伞齿轮传动轴6另一端的第一伞齿轮61均与第三伞齿轮71啮合。

在本实施例中，至少一个伞齿轮传动轴6处设置有用于控制伞齿轮传动轴6旋转速度的行星齿轮差速器8。

在本实施例中，变速驱动组件5与轴外圈23传动连接。

在本实施例中，变速驱动组件5包括有丝杆51、拨动件52、驱动组件，驱动组件与丝杆51驱动连接，拨动件52与丝杆51传动连接，拨动件52与轴外圈23连接。

在本实施例中，轴外圈23上下两侧均超过齿轮部21、万向节圈22的上下两侧，拨动件52上下两侧均固定有拨动部521，两个拨动部521分别与轴外圈23上下两侧固定。

在本实施例中，驱动组件包括有第一驱动齿轮53、第二驱动齿轮54、蜗轮55、蜗轮驱动轴56，蜗轮55与蜗轮驱动轴56一端连接，蜗轮驱动轴56另一端与第一驱动齿轮53连接，第一驱动齿轮53与第二驱动齿轮54啮合，第二驱动齿轮54与丝杆51连接。

在本实施例中，变速区12和避让区13均为四个，四个变速区12和四个避让区13交替均匀地设置在齿轮主体11上。

在本实施例中，第一旋转轴24延长线和第二旋转轴25延长线垂直。

在本实施例中，第一旋转轴24和第二旋转轴25数量均为两个，两个第一旋转轴24一端分别可旋转式活动设置在万向节圈22外侧的上下两侧处，两个第一旋转轴24另一端分别可旋转式活动设置在齿轮部21内侧的上下两侧处；两个第二旋转轴25一端分别可旋转式活动设置在轴外圈23外侧的上下两侧处，两个第二旋转轴25另一端分别可旋转式活动设置在万向节圈22内侧的上下两侧处。

以上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)

1.一种无级变速机构，该机构包括有锥形可变速齿轮、两个直齿轮、两根直齿轮传动轴和输入轴，所述输入轴与锥形可变速齿轮连接，所述锥形可变速齿轮包括有整体为锥形的锥形齿轮主体，该锥形齿轮主体上设置有变速区和具有避让效果的避让区，所述变速区侧边与避让区衔接，所述变速区由两个以上的轮齿构成，且变速区由上至下分为两个以上的变速部，相邻两个变速部中上面的变速部的齿数大于下面的变速部的齿数；

其特征在于，所述直齿轮包括有齿轮部、万向节圈、轴外圈，所述齿轮部套接在万向节圈外侧，且齿轮部和万向节圈之间设置有第一旋转轴，第一旋转轴两端分别与齿轮部、万向节圈可旋转式活动连接；所述万向节圈套接在轴外圈外侧，且万向节圈和轴外圈之间设置有第二旋转轴，第二旋转轴两端分别与万向节圈、轴外圈可旋转式活动连接；所述轴外圈内设置有用于限制直齿轮相对直齿轮传动轴旋转的限位孔，所述轴外圈通过限位孔可上下滑动式的活动套接在对应直齿轮传动轴上；且锥形可变速齿轮旋转时，两个直齿轮的齿轮部交替与变速区啮合。

2.根据权利要求1所述的一种无级变速机构，其特征在于，该机构还包括有用于驱动直齿轮在直齿轮传动轴处上下运动的变速驱动组件。

3.根据权利要求1所述的一种无级变速机构，其特征在于，该机构还包括有两根伞齿轮传动轴、输出轴，两根伞齿轮传动轴两端均固定有第一伞齿轮，两个所述直齿轮传动轴两端处均设置有第二伞齿轮，所述输出轴上固定有第三伞齿轮，两个第二伞齿轮分别与两根伞齿轮传动轴一端的第一伞齿轮啮合，两根伞齿轮传动轴另一端的第一伞齿轮均与第三伞齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的一种无级变速机构，其特征在于，至少一个伞齿轮传动轴处设置有用于控制伞齿轮传动轴旋转速度的行星齿轮差速器。

5.根据权利要求2所述的一种无级变速机构，其特征在于，所述变速驱动组件与轴外圈传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种无级变速机构，其特征在于，所述变速驱动组件包括有丝杆、拨动件、驱动组件，所述驱动组件与丝杆驱动连接，所述拨动件与丝杆传动连接，所述拨动件与轴外圈连接。

7.根据权利要求6所述的一种无级变速机构，其特征在于，所述轴外圈上下两侧均超过齿轮部、万向节圈的上下两侧，所述拨动件上下两侧均固定有拨动部，两个拨动部分别与轴外圈上下两侧固定。

8.根据权利要求6所述的一种无级变速机构，其特征在于，所述驱动组件包括有第一驱动齿轮、第二驱动齿轮、蜗轮、蜗轮驱动轴，所述蜗轮与蜗轮驱动轴一端连接，所述蜗轮驱动轴另一端与第一驱动齿轮连接，所述第一驱动齿轮与第二驱动齿轮啮合，所述第二驱动齿轮与丝杆连接。

9.根据权利要求1所述的一种无级变速机构，其特征在于，所述变速区和避让区均为四个，四个变速区和四个避让区交替均匀地设置在齿轮主体上。

10.根据权利要求1所述的一种无级变速机构，其特征在于，所述第一旋转轴延长线和第二旋转轴延长线垂直。

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