專利名稱：無級調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無級調(diào)速裝置，更具體地說是涉及一種機械式無級調(diào)速裝置。
傳統(tǒng)的機械式無級調(diào)速裝置是由傳動件、加壓機構(gòu)和調(diào)速機構(gòu)三大部分組成。加壓機構(gòu)對傳動件加壓，利用傳動件之間的摩擦來傳遞旋轉(zhuǎn)運動，而調(diào)速機構(gòu)則可以調(diào)節(jié)傳動件之間的長度(角度)比例關(guān)系，從而達到無級變速的目的。常見的有通過改變錐輪(傳動件)的接觸半徑來實現(xiàn)無級變速。但是，現(xiàn)有的機械式無級調(diào)速裝置的變速范圍仍不夠大，特別是不能使變速比達到無窮大，也就是說不能使輸出的速度為零，因此在應(yīng)用于車輛之類的場合時還需要附加離合器才能讓輸出速度為零。
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)和操作簡單、調(diào)速范圍廣、無需離合器的無級調(diào)速裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的無級調(diào)速裝置包括一其一端連接于動力機械的輸入軸和一與所述輸入軸同軸的輸出軸，其特點是，它還包括一裝配在輸入軸另一端上的一滑槽內(nèi)的并可在滑槽中滑動的滑塊；一裝配在所述滑槽內(nèi)、使所述滑塊沿輸入軸之徑向移動的推動件；一行星輪，其中心軸安裝在滑塊內(nèi)；一分別連接于行星輪之中心軸和輸出軸的傳動裝置；兩個與輸入軸同軸且?guī)в绣F面的套筒，所述套筒的錐面部分與行星輪的兩外周緣相接觸；一使套筒的錐面沿軸向靠攏或遠離的調(diào)節(jié)機構(gòu)；以及一容納套筒的殼體。
前述無級調(diào)速裝置的進一步特點如下所述推動件是一裝配在所述滑塊一側(cè)和滑槽底部之間的碟形彈簧。
所述調(diào)節(jié)機構(gòu)是一螺桿和與之螺旋相配的兩螺母，所述螺母穿過殼體后配合在套筒的與錐面相對的兩個表面上。
所述傳動裝置是一等角速度傳動軸。
所述行星輪的半徑和行星輪的偏心距之比是4∶1。
本發(fā)明的無級調(diào)速裝置采用的是摩擦傳動的原理，只需控制兩套筒的錐面之間的相對距離就可以方便地控制無級調(diào)速的變速比，尤其適合于汽車、摩托車等行走機械。該無級調(diào)速裝置的突出優(yōu)點是無級調(diào)速的范圍廣，輸入速度和輸出速度之比可以從無窮大到2左右，因此在用于車輛時可以不再需要離合器。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明較佳實施例的描述可以更清楚地了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點和目的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一較佳實施例的無級調(diào)速裝置的剖面示意圖2是沿圖1中的線A-A剖取的剖視圖；請參見圖1，本發(fā)明一較佳實施例的無級調(diào)速裝置包括一其一端連接于動力機械的輸入軸1和一與輸入軸同軸的輸出軸7；一裝配在輸入軸1另一端上的一滑槽11內(nèi)并且可在滑槽中滑動的滑塊3；一裝配在滑塊3的一側(cè)和滑槽11底部之間的、使滑塊3沿輸入軸1之徑向移動的彈簧4；一中心軸22安裝在滑塊3內(nèi)的行星輪2；一連接于行星輪2之中心軸22和輸出軸7的等角速度傳動軸6；兩個都與所述輸入軸同軸線地相對設(shè)置且?guī)в绣F面的套筒5，該套筒的錐面部分分別與行星輪的兩外周緣相接觸；使套筒的錐面沿軸向靠攏或遠離的兩個螺母8和與該兩螺母相配合的螺桿9；以及一容納著套筒5的殼體10。
下面將結(jié)合圖1和圖2來進一步地描述本發(fā)明的無級調(diào)速裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理。
輸出軸1的一端連接于一動力機械(圖中未示)，其另一端上開有滑槽11，該滑槽內(nèi)滑配了一具有內(nèi)孔的滑塊3。滑塊3的一側(cè)與滑槽底部之間裝有彈簧4，在本實施例中，彈簧4采用的是碟形彈簧的型式。行星輪2的中心軸22通過與軸線方向垂直的凸緣23而固定連接于行星輪，該中心軸安裝在滑塊3的內(nèi)孔中。由于滑塊3在彈簧4的作用下總是有沿輸入軸1的徑向移動的趨勢，所以行星輪2的中心軸22在滑塊3的帶動下一般是和輸入軸1不同心的，行星輪2的軸線和輸入軸1的軸線之間存在著一個偏心距e。在殼體10內(nèi)安裝著兩個套筒5，該兩套筒的兩個相對的側(cè)面是呈對稱排列的錐面。在彈簧4的作用下，行星輪2的兩外周緣總是與套筒5的兩錐面相接觸，因此，行星輪轉(zhuǎn)動時總是既圍繞其中心軸作“自轉(zhuǎn)”還沿著與套筒5的錐面接觸的圓周作“公轉(zhuǎn)”。兩套筒5可以沿軸向滑動而產(chǎn)生相互靠近或遠離的運動，于是兩套筒5的錐面之間的距離便可發(fā)生變化，靠錐面的作用可以使行星輪2克服彈簧4的作用而改變行星輪的偏心距e。如圖1所示，可以采用螺桿9和與之螺旋相配的兩螺母8來作為調(diào)節(jié)套筒5軸向移動的調(diào)節(jié)機構(gòu)，螺母8穿過殼體10上的相應(yīng)開口后配合在套筒5的與錐面相對的表面上，通過轉(zhuǎn)動螺桿9可以使兩螺母8沿軸向相對靠近或遠離，從而調(diào)節(jié)兩套筒5沿軸向相對地靠近或遠離，進而改變行星輪2的偏心距e以達到無級調(diào)速的目的。
當動力機械帶動輸入軸1轉(zhuǎn)動時，由于行星輪2和輸入軸1之間存在著偏心距e，加上行星輪2和套筒5的錐面之間有摩擦力，于是便形成了一個帶動行星輪2旋轉(zhuǎn)的力臂，由于行星輪2通過等角速度傳動軸6與輸出軸7相連，所以可以把行星輪2的輸出速度看作是整個無級調(diào)速裝置的輸出速度。假設(shè)輸入軸1的輸入角速度是ω1，行星輪的角速度是ω2，行星輪2的線速度是V，行星輪的半徑為r，偏心距為e，那么就可以用以下公式來表示它們之間的關(guān)系ω1×e＝ω2×r＝V……(1)ω1/ω2＝r/e ……(2)
從公式(1)和(2)中可以看出，該無級調(diào)速裝置的速比ω1/ω2是隨著行星輪的半徑r與偏心距e的比值而變化的。當兩個套筒5靠得足夠近，行星輪2被套筒5的錐面頂向中心時，行星輪2和輸入軸1的中心相重合，偏心距e為零，輸入和輸出的速度之比為無窮大，即意味著輸出轉(zhuǎn)速為零。逐漸轉(zhuǎn)動螺桿9，推動兩螺母8，使兩個套筒5之間的距離拉大，這樣行星輪2的偏心距e也逐漸加大，于是行星輪2的轉(zhuǎn)速也逐漸增大。繼續(xù)轉(zhuǎn)動螺桿9，使兩套筒5之間的距離最大，這時行星輪2的偏心距e最大，因此變速比最小，輸出速度最大。在該較佳實施例中r/e，也就是變速比的大小取4∶1。
盡管上面已經(jīng)對本發(fā)明的一較佳實施例作了描述，但應(yīng)該理解的是，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員在不偏離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的前提下還可以做出種種等價的改動和變換。例如，可以用液壓機構(gòu)來替換上述實施例中的彈簧4以及由調(diào)節(jié)螺母8和調(diào)節(jié)螺桿9構(gòu)成的調(diào)節(jié)機構(gòu)；可以用齒輪傳動、帶傳動等常見的傳動方式來替換所述的等角速度傳動軸6；另外，行星輪的半徑r和偏心距e之比(變速比)的大小也可以根據(jù)需要作不同的設(shè)計，例如選取到2左右。但是，所有的這些變化均應(yīng)落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種無級調(diào)速裝置，它包括一其一端連接于動力機械的輸入軸和一與所述輸入軸同軸的輸出軸，其特征在于，它還包括一裝配在所述輸入軸另一端上的一滑槽內(nèi)的并且可在滑槽中滑動的滑塊；一裝配在所述滑槽內(nèi)、使所述滑塊沿輸入軸之徑向移動的推動件；一行星輪，其中心軸安裝在所述滑塊內(nèi)；一分別連接于所述行星輪之中心軸和所述輸出軸的傳動裝置；兩個與所述輸入軸同軸且?guī)в绣F面的套筒，所述套筒的錐面部分與所述行星輪的兩外周緣相接觸；一使所述套筒的錐面沿軸向靠攏或遠離的調(diào)節(jié)機構(gòu)；以及一容納所述套筒的殼體。
2.如權(quán)利要求1所述的無級調(diào)速裝置，其特征在于，所述推動件可以是一裝配在所述滑塊一側(cè)和滑槽底部之間的碟形彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的無級調(diào)速裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)是一螺桿和與之螺旋相配的兩螺母，所述螺母穿過所述殼體后配合在所述套筒的與所述錐面相對的兩個表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的無級調(diào)速裝置，其特征在于，所述傳動裝置可以是一等角速度傳動軸。
5.如權(quán)利要求1所述的無級調(diào)速裝置，其特征在于，所述行星輪的半徑和行星輪的偏心距之比是4∶1。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無級調(diào)速裝置,它包括一輸入軸和一輸出軸,還包括:一裝配在輸入軸另一端上的一滑槽內(nèi)的并且可在滑槽中滑動的滑塊;一裝配在滑槽內(nèi)、使滑塊沿輸入軸之徑向移動的推動件;一行星輪,其中心軸安裝在滑塊內(nèi);一分別連接于行星輪之中心軸和輸出軸的傳動機構(gòu);兩個與輸入軸同軸且?guī)в绣F面的套筒,該套筒的錐面部分與行星輪的兩外周緣相接觸;一使套筒的錐面沿軸向靠攏或遠離的調(diào)節(jié)機構(gòu);以及一容納套筒的殼體。
文檔編號F16H15/00GK1188199SQ97102129
公開日1998年7月22日 申請日期1997年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月14日
發(fā)明者顧明峰 申請人:上海離合器總廠