CN108895136A - 一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机械传动技术领域内的一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，包括支撑架，支撑架上可转动地连接有主动弧形轮和从动弧形轮，外部传动装置一的输出端传动连接有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动弧形轮和从动弧形轮正对设置，主动弧形轮上排布有若干主动插槽，从动弧形轮上排布有若干从动插槽，滚轮一和滚轮二上均排布有若干连接槽，滚轮一和滚轮二经连接槽分别连接有结构相同的弹片一和弹片二，主动弧形轮在滚轮一和滚轮二之间，滚轮一和滚轮二上至少有一个弹片一分别***主动插槽和从动插槽内，主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的弧形母线在同一圆上；本发明的传动零件不易磨损，安全可靠。

Description

一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，特别涉及一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器。

背景技术

无级变速器作为一种传动装置满足机器或生产***在运转过程中各种工况的要求。目前应用较多的有带式、链式和滚轮式等变速器，尤其是滚轮式变速器因其调速方便的特性而得到广泛应用。

现有技术中，公开了专利名称为“一种传动滚轮无级变速器”，申请日为2018年01月04日，公布日为2018年07月06日的中国发明专利，该变速器包括箱体座，箱体座内设有主动锥轮和从动锥轮，输入轴驱动主锥轮轴，主锥轮轴可茶歇固定连接着主动锥轮，输出轴可拆卸固定连接着从动锥轮，主动锥轮和从动锥轮之间设有传动滚轮，传动滚轮可旋转连接在滑块螺母上，滑块螺母与调速螺杆螺旋连接，调速螺杆可旋转连接在滑动座轨上，从动锥轮通过输出轴与箱体座可旋转连接，主动锥轮与从动锥轮两端摆放方向相反，主动锥轮和从动锥轮的轴线互相平行，主动锥轮和从动锥轮的形状和大小相同，传动滚轮压紧在主动锥轮和从动锥轮之间实现主动锥轮向从动锥轮的传动，转动调速按钮依次通过主调节齿轮、从调节齿轮和万向节带动调速螺杆转动，滑块螺母上的滑块导轨滑动连接在滑道凹槽内，调速螺杆驱动滑块螺母沿着滑道凹槽前后移动，改变传动锥轮与主动锥轮以及从动锥轮的相对位置，从而实现传动比调节；此变速器中，传动滚轮在主动锥轮和从动锥轮之间滑动，传动滚轮压紧在主动锥轮和从动锥轮之间，传动滚轮滑动时，传动滚轮、主动锥轮和从动锥轮均受到很大的滑动摩擦，主动锥轮转动带动传动滚轮的转动，传动滚轮带动从动锥轮的转动时，传动滚轮、主动锥轮和从动锥轮又受到很大的滚动摩擦，传动滚轮、主动锥轮和从动锥轮的磨损严重，长期使用后，传动滚轮和主动锥轮、从动锥轮之间传动时容易打滑，使用寿命短，突然加速不安全，需要经常更换传动滚轮、主动锥轮和从动锥轮，成本高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于解决上述现有技术中磨损大的技术问题，提供一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，本发明摩擦力小，传动零件不易磨损，安全可靠。

本发明的目的是这样实现的：一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，包括支撑架和两个同轴心且间隔设置的可转动且做同步水平摆动的滚轮一和滚轮二，所述滚轮一和滚轮二的结构相同，所述支撑架上可转动地连接有从动齿轮和从动弧形轮，外部传动装置一的输出端传动连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮上固连有与从动齿轮同轴心设置的主动弧形轮，主动弧形轮和从动弧形轮正对设置，所述主动弧形轮上排布有若干主动插槽，所述从动弧形轮上排布有若干从动插槽，所述滚轮一和滚轮二上均排布有若干连接槽，滚轮一和滚轮二经连接槽分别连接有结构相同的弹片一和弹片二，所述主动弧形轮在滚轮一和滚轮二之间，滚轮一的一端至少有一个弹片一***主动插槽内与主动弧形轮接触，所述滚轮一另一端至少有一个弹片一***从动插槽内与从动弧形轮接触，所述滚轮二的一端至少有一个弹片一***主动插槽内与主动弧形轮接触，滚轮二的另一端至少有一个弹片二***从动插槽内与从动弧形轮接触，所述主动插槽和从动插槽的宽度均不小于弹片一的宽度，所述主动弧形轮和从动弧形轮的外周为圆弧面一，主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的弧形母线在同一圆上，相对滚轮轴一设置的主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的圆（圆A）的圆心在传动轴一的中心轴线上，相对滚轮轴二设置的主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的圆（圆B）的圆心在传动轴二的中心轴线上，所述滚轮一相对主动弧形轮设置的一端为圆弧面二，所述滚轮二相对主动弧形轮设置的一端为圆弧面三，所述圆弧面二和圆弧面三分别与圆弧面一相切。

本发明工作时，外部传动装置一动作，外部传动装置一的输出端转动，其输出端的转动带动主动齿轮的转动，主动齿轮的转动带动从动齿轮的转动，从动齿轮的转动带动主动弧形轮的转动，主动弧形轮的转动带动滚轮一和滚轮二的转动，滚轮一和滚轮二的转动带动从动弧形轮的转动；当需要调节从动弧形轮的转速时，滚轮一和滚轮二同时做同步同向摆动，弹片一和弹片二与主动弧形轮接触的位置发生变化，使得主动弧形轮和从动弧形轮之间的传动比发生变化，从而改变了从动弧形轮的转速，达到变速的目的；本发明中只需有一个弹片插在插槽内即可实现传动，摩擦力小，传动零件不易磨损，传动安全可靠；滚轮一和滚轮二均不与弧形轮接触，滚轮一和滚轮二不会受到磨损，需要更换部件时，只需更换弹片即可，成本低；主动弧形轮、从动弧形轮和弹片一或弹片二之间的传递扭矩较小，传动更加稳定；通过改变滚轮一和滚轮二与主动弧形轮的接触位置，从而实现从动弧形轮输出的变速，结构巧妙；可应用于机械传动的调速工作中。

为了实现滚轮一和滚轮二的转动和水平摆动，外部传动装置二的输出端传动连接有设为一体且同轴心的蜗杆一和蜗杆二，所述蜗杆一和蜗杆二均可转动地连接在支撑架上，支撑架上可转动地连接有竖直设置的传动轴一和传动轴二，所述传动轴一连接滚轮轴一的一端，所述滚轮轴一的另一端与滚轮一可转动的连接，所述传动轴二连接滚轮轴二的一端，所述滚轮轴二的另一端与滚轮二可转动的连接，所述蜗杆一和蜗杆二的旋向相反。

为了方便滚轮轴一和传动轴一的拆装以及滚轮轴二和传动轴二的拆装，所述滚轮轴一的一端开有夹紧槽和与夹紧槽连通的夹紧孔，所述滚轮轴一经夹紧孔与滚轮轴一连接，夹紧槽两侧的滚轮轴一上均开有至少一个连接孔；所述滚轮轴二和滚轮轴一的结构相同。

为了实现变速器的动力输出，远离所述主动弧形轮的从动弧形轮所在一端固连有传动齿轮，所述传动齿轮上啮合有输出齿轮，输出齿轮上连接有将动力传输出去的输出轴。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的立体结构图一。

图3为本发明的立体结构图二。

图4为本发明的立体结构图三。

图5为本发明中滚轮一和滚轮轴一连接在一起的立体结构图一。

图6为本发明中滚轮一和滚轮轴一连接在一起的立体结构图二。

图7为图6中A处的局部放大图。

图8为本发明中滚轮一和弹片压圈连接在一起后的侧视图。

图9为图8中的B-B向视图。

图10为本发明中弹片一的立体结构图。

图11为本发明中主动弧形轮的立体结构图。

图12为本发明中滚轮一和滚轮二分别与主动弧形轮、从动弧形轮同时接触时的结构示意图。

其中，1支撑架，2传动齿轮，3从动弧形轮，4蜗轮一，5主动齿轮，6连接轴，7主动弧形轮，8滚轮一，9输出轴，10蜗杆一，11输出齿轮，12双向推力球轴承，13主动转轴，14从动转轴，15蜗杆二，16传动轴二，17蜗轮二，18滚轮轴二，19滚轮二，20连接孔，21夹紧槽，22夹紧孔，23滚轮轴一，24弹片一，25角接触球轴承，26圆弧面二，27连接槽，28传动轴一，29弹片压圈，30金属丝，31串接孔，32主动插槽，33圆弧面二，34从动插槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～图12所示的一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，包括支撑架1和两个同轴心且间隔设置的可转动且做同步水平摆动的滚轮一8和滚轮二19，滚轮一8和滚轮二19的结构相同，支撑架1上可转动地连接有从动齿轮和从动弧形轮3，外部传动装置一的输出端传动连接有主动齿轮5，主动齿轮5与从动齿轮啮合，从动齿轮上固连有与从动齿轮同轴心设置的主动弧形轮7，主动弧形轮7和从动弧形轮3正对设置，主动弧形轮7上排布有若干主动插槽32，从动弧形轮3上排布有若干从动插槽34，滚轮一8和滚轮二19上均排布有若干连接槽27，滚轮一8和滚轮二19经连接槽27分别连接有结构相同的弹片一24和弹片二，主动弧形轮7在滚轮一8和滚轮二19之间，滚轮一8的一端至少有一个弹片一24***主动插槽32内与主动弧形轮7接触，滚轮一8另一端至少有一个弹片一24***从动插槽34内与从动弧形轮3接触，滚轮二19的一端至少有一个弹片一24***主动插槽32内与主动弧形轮7接触，滚轮二19的另一端至少有一个弹片二***从动插槽34内与从动弧形轮3接触，主动插槽32和从动插槽34的宽度均不小于弹片一24的宽度，主动插槽32的宽度为0.5～2mm，弹片一24的宽度为0.3～2mm；主动弧形轮7和从动弧形轮3的外周均为圆弧面，主动弧形轮7和从动弧形轮3的外周对应的弧形母线在同一圆上，相对滚轮一8设置的主动弧形轮7和从动弧形轮3的一端对应的弧形形成的圆（为了描述的方便称为圆A）的圆心在传动轴一28的中心轴线上，相对滚轮二19设置的主动弧形轮7和从动弧形轮3的另一端对应的弧形形成的圆（为了描述的方便称为圆B）的圆心在传动轴二16的中心轴线上，滚轮一8相对主动弧形轮7设置的一端为圆弧面二3326，滚轮二19相对主动弧形轮7设置的一端为圆弧面三，弹片一24伸出圆弧面二3326外，弹片二伸出圆弧面三外，圆弧面二3326和圆弧面三分别与圆弧面一相切；滚轮一8在滚轮二19的前方；远离主动弧形轮7的从动弧形轮3所在一端固连有传动齿轮2，传动齿轮2上啮合有输出齿轮11，输出齿轮11上连接有将动力传输出去的输出轴9。

实现滚轮一8和滚轮二19的转动和同步水平摆动的结构，具体的为，外部传动装置二的输出端传动连接有设为一体且同轴心的蜗杆一10和蜗杆二15，蜗杆一10和蜗杆二15均可转动地连接在支撑架1上，支撑架1上可转动地连接有竖直设置的传动轴一28和传动轴二16，传动轴一28连接滚轮轴一23的一端，滚轮轴一23的另一端设有弹片压圈29，如图8-10所示，弹片一24的一端（A端）在圆弧面二3326外，弹片一24的另一端（B端）经连接槽27压在弹片压圈29内，弹片一24靠近B端处开有串接孔31，使用金属丝30穿过所有弹片一24的串接孔31串接起来，传动轴二16连接滚轮轴二18的一端，滚轮轴二18的另一端与滚轮二19可转动的连接，蜗杆一10和蜗杆二15的旋向相反，滚轮轴一23和滚轮轴二18均水平设置，滚轮轴一23和滚轮轴二18的结构相同，滚轮一8和滚轮二19上连接的结构也相同。

为了方便滚轮轴一23和传动轴一28的拆装以及滚轮轴二18和传动轴二16的拆装，滚轮轴一23的一端开有夹紧槽21和与夹紧槽21连通的夹紧孔22，滚轮轴一23经夹紧孔22与滚轮轴一23连接，夹紧槽21两侧的滚轮轴一23上均开有至少一个连接孔20，使用夹紧螺钉穿过连接孔20使夹紧孔22与夹紧槽21之间的间隙变小，滚轮轴一23被夹紧固定在传动轴一28上，滚轮轴二18被夹紧固定在传动轴二16上。

其中，支撑架1上可转动地连接有主动转轴13和从动转轴14，主动弧形轮7经双向推力球轴承12安装在主动转轴13上，从动弧形轮3也经双向推力球轴承12安装在从动转轴14上，滚轮一8和滚轮二19经角接触球轴承25分别连接在滚轮轴一23和滚轮轴二18上；支撑架1上可转动地连接有连接轴6，主动齿轮5安装在连接轴6上；另外，外部传动装置一和外部传动装置二均没有画出，外部传动装置一和外部传动装置二分别为设置在本发明外部的驱动主动齿轮5和蜗杆一10转动的部件，如外部传动装置一和外部传动装置二可为电机，一个电机的输出轴9经联轴器与连接轴6连接，另一个电机的输出轴9经联轴器与蜗杆一10连接。

如图12所示，主动弧形轮7的边界轮廓与半径为R的圆重合，滚轮一8的中心点为O，滚轮一8同时与主动弧形轮7和从动弧形轮3接触，接触点在半径为R的圆上，两个接触点的距离为L，L的范围是0.5R≤L≤2R。

本发明工作时，外部传动装置一动作，外部传动装置一的输出端转动，其输出端的转动带动主动齿轮5的转动，主动齿轮5的转动带动从动齿轮的转动，从动齿轮的转动带动主动弧形轮7的转动，主动弧形轮7的转动带动滚轮一8和滚轮二19的转动，滚轮一8和滚轮二19的转动带动从动弧形轮3的转动，从动弧形轮3的转动带动传动轮的转动，传动轮的转动带动输出轮的转动，输出轮通过输出轴9将动力传输出去；当需要调节输出轮的转速时，外部传动装置二动作，外部传动装置二的输出端转动，输出端的转动带动蜗杆一10和蜗杆二15的转动，蜗杆一10的转动带动蜗轮一4的转动，蜗杆二15的转动带动蜗轮二17的转动，蜗轮一4的转动带动传动轴一28的转动，蜗轮二17的转动带动传动轴二16的转动，传动轴一28的转动带动水平设置的滚轮轴一23的摆动，传动轴二16的转动带动水平设置的滚轮轴二18的摆动，滚轮轴一23和滚轮轴二18同时做同步同向摆动，滚轮一8和滚轮二19分别在滚轮轴一23和滚轮轴二18的作用下同时做同步同向摆动，弹片一24和弹片二与主动弧形轮7接触的位置发生变化，使得主动弧形轮7和从动弧形轮3之间的传动比发生变化，从而改变了从动弧形轮3的转速，达到变速的目的，调速快；本发明中通过弹片一24和弹片二嵌入主动插槽32和从动插槽34内实现传动，摩擦力小，传动零件不易磨损；滚轮一8和滚轮二19均不与弧形轮接触，滚轮一8和滚轮二19不会受到磨损，需要更换部件时，只需更换弹片即可，成本低；以实现滚轮一8与主动弧形轮7和从动弧形轮3的接触，滚轮二19与主动弧形轮7和从动弧形轮3的接触，弧形轮与弹片之间的传递扭矩较小，传动更加稳定；改变滚轮一8和滚轮二19与主动弧形轮7的接触位置，从而实现从动弧形轮3输出的变速，调节方便，结构巧妙；弹片具有弹性，当滚轮一8或滚轮二19摆动遇到死点时，弹片会适量变形，避免出现卡死的现象，传动更加平缓；所有弹片一24或弹片二经金属丝30串接在一起，串接在一起的弹片一24依次压在弹片压圈29内，拆装方便，结构可靠；可应用于机械传动的调速工作中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。

Claims (4)

1.一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，其特征在于：包括支撑架和两个同轴心且间隔设置的可转动且做同步水平摆动的滚轮一和滚轮二，所述滚轮一和滚轮二的结构相同，所述支撑架上可转动地连接有从动齿轮和从动弧形轮，外部传动装置一的输出端传动连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮上固连有与从动齿轮同轴心设置的主动弧形轮，主动弧形轮和从动弧形轮正对设置，所述主动弧形轮上排布有若干主动插槽，所述从动弧形轮上排布有若干从动插槽，所述滚轮一和滚轮二上均排布有若干连接槽，滚轮一和滚轮二经连接槽分别连接有结构相同的弹片一和弹片二，所述主动弧形轮在滚轮一和滚轮二之间，滚轮一的一端至少有一个弹片一***主动插槽内与主动弧形轮接触，所述滚轮一另一端至少有一个弹片一***从动插槽内与从动弧形轮接触，所述滚轮二的一端至少有一个弹片一***主动插槽内与主动弧形轮接触，滚轮二的另一端至少有一个弹片二***从动插槽内与从动弧形轮接触，所述主动插槽和从动插槽的宽度均不小于弹片一的宽度，所述主动弧形轮和从动弧形轮的外周为圆弧面一，主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的弧形母线在同一圆上，相对滚轮轴一设置的主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的圆的圆心在传动轴一的中心轴线上，相对滚轮轴二设置的主动弧形轮和从动弧形轮的外周对应的圆的圆心在传动轴二的中心轴线上，所述滚轮一相对主动弧形轮设置的一端为圆弧面二，所述滚轮二相对主动弧形轮设置的一端为圆弧面三，所述圆弧面二和圆弧面三分别与圆弧面一相切。

2.根据权利要求1所述的一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，其特征在于：外部传动装置二的输出端传动连接有设为一体且同轴心的蜗杆一和蜗杆二，所述蜗杆一和蜗杆二均可转动地连接在支撑架上，支撑架上可转动地连接有竖直设置的传动轴一和传动轴二，所述传动轴一连接滚轮轴一的一端，所述滚轮轴一的另一端与滚轮一可转动的连接，所述传动轴二连接滚轮轴二的一端，所述滚轮轴二的另一端与滚轮二可转动的连接，所述蜗杆一和蜗杆二的旋向相反。

3.根据权利要求2所述的一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，其特征在于：所述滚轮轴一的一端开有夹紧槽和与夹紧槽连通的夹紧孔，所述滚轮轴一经夹紧孔与滚轮轴一连接，夹紧槽两侧的滚轮轴一上均开有至少一个连接孔；所述滚轮轴二和滚轮轴一的结构相同。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种带调速的片式啮合齿轮无级变速器，其特征在于：远离所述主动弧形轮的从动弧形轮所在一端固连有传动齿轮，所述传动齿轮上啮合有输出齿轮，输出齿轮上连接有将动力传输出去的输出轴。