CN85100152B - 柔性滚柱变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有柔性行星滚柱的变速装置。该结构是由行星轮系和差速轮系复合而成的周转轮系，其中的外轮或中心轮由固定轮［４］和输出轮［５］同时构成，并能各自独立地改变径向尺寸。柔性行星滚柱［１］与输入轮［３］，固定轮［４］，输出轮［５］作滚动接触，在挤压作用下可以径向变形。该装置变速范围大，具有零转速输出和正反换向功能。中心轮可采用变径轮结构，使装置具有无级变速的功能。

Description

柔性滚柱变速装置

本发明涉及一种具有柔性行星滚柱的变速装置。

在现有的刚性行星摩擦轮装置中，元件间为线接触，限制了容许传递功率。

为了解决这个问题，人们使用柔性行星滚柱代替刚性行星摩擦轮，增大了元件间的接触面，提高了容许传递功率。

苏联发明说明书SU-522363公开了这样一种柔性滚柱变速装置。该装置虽具有上述优点，但因其结构只是一个简单的行星轮系，变速范围小，没有零转速输出和换向功能。限制了该装置的适用范围。

本发明的目的是，提出一种改进的具有柔性行星滚柱的变速装置，它具有变速范围大、零转速输出、正反换向以及无级变速的功能。

本发明的任务是通过下述技术方案实现的。

本发明的基本结构型式是由一个行星轮系和一个差动轮系组成的复合周转轮系。该轮系具有输入轮，固定轮和一组径向可变形的柔性行星滚柱。输入轮和固定轮为圆柱形，并与柔性行星滚柱作滚动接触，该轮系还具有一个圆柱形输出轮，该轮和固定轮同时是外轮或中心轮，与柔性行星滚柱作滚动接触，并能各自独立地改变径向尺寸。柔性行星滚柱沿周向均布安装在保持架上。

装置中的柔性行星滚柱外表面可以是一个连续圆柱面也可以由若干个不同的圆柱面构成。

装置中可以有两个对称排列的固定轮同时是中心轮或外轮。

装置中可以有两个或两个以上输出轮同时是中心轮或外轮。

装置中作为中心轮使用的固定轮和输出轮可以为变径轮，其表面由若干胀圈构成，胀圈由弹性钢片制成，定位于幅板上，幅板的斜面与调节轴的锥面接触，调整调节轴的位置可以改变轮的直径。

上述装置工作原理如下：

1.柔性行星滚柱在输入轮的驱动下绕固定轮滚动。

2.固定轮和输出轮的表面周向展开长度有如图6所示的尺寸差AB，当柔性行星滚柱绕固定轮滚动时，驱动输出轮转动，柔性行星滚柱每绕固定轮滚动一周，输出轮就相对固定轮沿表面周向移动一个距离AB。柔性行星滚柱连续滚动，输出轮就连续旋转，并将运动通过输出轴输出。

3.当固定轮和输出轮的直径相等时，两轮的表面尺寸差AB为零，装置有零转连输出。

4.当固定轮直径大于或小于输出轮的直径尺寸时，两轮的表面尺寸差AB为可变值，装置有可变速比，相应有正反向的旋转运动输出。

由于采用了复合周转轮系，本发明的柔性滚柱变速装置变速范围大，获得了零转速输出和正反换向的功能。由于作为中心轮的固定轮和输出轮可采用变径轮，所以装置可以具有无级变速的功能。

附图图面说明：

图1，本发明基本结构的机构简图。

图2，根据本发明提出的一种具体装置的轴测解剖图。

图3，柔性行星滚柱变形示意图。

图4，图3的A-A剖面。

图5，变径轮轴测解剖图。

图6，输出轮与固定轮表面周向展开长度示意图。

图7，输出轮与固定轮同时为外轮的机构简图。

图8，具有两个固定轮和两个输出轮的机构简图。

图9，具有不同圆柱面构成的柔性行星滚柱变速装置示意图。

图2所示的一种具体装置，包括三个柔性行星滚柱〔1〕，一个输入轮〔3〕，一个固定轮〔4〕，一个输出轮〔5〕，一个保持架〔2〕，以及壳体〔11〕和一些轴承。该装置的机构示意图见图1。

装置中的输入轮〔3〕由输入轴〔7〕直接驱动，三个柔性行星滚柱〔1〕，沿周向均布安装在保持架〔2〕上。柔性行星滚柱的结构可相同于一般常见的胶棍，在刚性芯轴上均匀地覆裹橡胶或工程塑料等柔性材料。固定轮〔4〕和输出轮〔5〕都为中心轮，输出轮〔5〕安装在输出轴〔8〕上，输出轴〔8〕由固定轮〔4〕的内孔通过，定位于装在固定轮〔4〕的轴承上。柔性行星滚柱〔1〕同时与输入轮〔3〕固定轮〔4〕输出轮〔5〕作滚动接触，并在它们的挤压作用下变形，图〔3〕和图〔4〕表示了柔性行星滚柱的变形情况。

上述装置的传动比变化是通过固定轮〔4〕和输出轮〔5〕径向尺寸的改变实现的，具体方法可以通过直接更换尺寸不同的固定轮〔4〕或旋转轮〔5〕，也可以用变径轮替换。

图5给出了一种可以直接用于本发明的变径轮，其表面由若干个胀圈〔12〕组成，胀圈〔12〕用定位螺钉〔9〕及弹性接头〔10〕安装于幅板〔14〕上，幅板〔14〕通过斜面，在胀圈〔12〕的弹力作用下与调节轴〔13〕的锥面接触，调节轴〔13〕通过螺纹安装于轮芯〔15〕并可在其中沿轴向移动。轮芯〔15〕可直接安装在装置的壳体〔11〕上或装在制成空心的输出轴〔8〕上。调节轴〔13〕的操作可采用通常的方法。

图7给出的是本发明的另外一种结构形式，在这种结构中，输入轮〔3〕作为中心轮使用，固定轮〔4〕和输出轮〔5〕同时作为外轮使用，其它零件均与图2所示的装置相似，只是固定轮〔4〕和输出轮〔5〕的径向尺寸不能直接使用图5所示的变径轮调整。

图8给出的是具有两个固定轮〔4〕和两个输出轮〔5〕的具体装置，两个固定轮〔4〕具有相同的尺寸，对称排列在两侧，两个输出轮〔5〕安装于内侧，与输出轴〔8〕连接，根据需要，还可以在此基础上，适当增加输出轮的数目。

图9所示的结构中，柔性行星滚柱〔1〕由不同直径尺寸的圆柱体组合而成，可以提高装置的输出转速。

Claims (8)

1、柔性滚柱变速装置，具有输入轮〔3〕，固定轮〔4〕和一组径向可变形的柔性行星滚柱〔1〕，输入轮〔3〕和固定轮〔4〕为圆柱形，并与柔性行星滚柱〔1〕作滚动接触，本发明的特征是，具有一个圆柱形输出轮〔5〕，该轮和固定轮〔4〕同时是外轮或中心轮，与柔性行星滚柱〔1〕作滚动接触，并能各自独立地改变径向尺寸，柔性行星滚柱〔1〕沿周向均布安装在保持架〔2〕上。

2、根据权利要求1的柔性滚柱变速装置，其特征是，柔性行星滚柱〔1〕的外表面是一个连续的圆柱面。

3、根据权利要求1的柔性滚柱变速装置，其特征是，柔性行星滚柱〔1〕的外表面由若干个不同的圆柱面构成。

4、根据权利要求1或2或3的柔性滚柱变速装置，其特征是，有两个对称排列的固定轮〔4〕同时是中心轮或外轮。

5、根据权利要求1或2或3的柔性滚柱变速装置，其特征是，有两个或两个以上的输出轮〔5〕同时是中心轮或外轮。

6、根据权利要求1或2或3的柔性滚柱变速装置，其特征是，作为中心轮使用的固定轮〔4〕和输出轮〔5〕的表面由若干胀圈〔12〕构成，胀圈〔12〕由弹性钢片制成，定位于幅板〔14〕上，幅板〔14〕的斜面与调节轴〔13〕的锥面接触，调整调节轴〔13〕的位置以改变轮的直径。

7、根据权利要求4的柔性滚柱变速装置，其特征是，作为中心轮使用的固定轮〔4〕和输出轮〔5〕的表面由若干胀圈〔12〕构成，胀圈〔12〕由弹性钢板制成，定位于幅板〔14〕上，幅板〔14〕的斜面与调节轴〔13〕的锥面接触，调整调节轴〔13〕的位置以改变轮的直径。

8、根据权利要求5的柔性滚柱变速装置，其特征是，作为中心轮使用的固定轮〔4〕和输出轮〔5〕的表面由若干个胀圈〔12〕构成，胀圈〔12〕由弹性钢片制成，定位于幅板〔14〕上，幅板〔14〕的斜面与调节轴〔13〕的锥面接触，调整调节轴〔13〕的位置以改变轮的直径。

Images