CN2191316Y - 齿轮无级调速箱 - Google Patents

Abstract

齿轮无级调速箱，由箱体2、输入轴3组成，本实 用新型的特征在于：具有与输入轴3联结人齿轮啮合 的并联结有齿轮10的主齿轮5，联结于行星轴6和 7的两端的行星齿轮8和9，联结有齿轮10并套过 主齿轮5及调速轮12的主轴11，能绕主轴11旋转 并与行星齿轮9啮合的调速轮12，联结于输入轴3 末端并与摩擦轮14接触的摩擦盘4，与调速轮12啮 合并与摩擦盘4通过摩擦轮14进行接触的蜗杆 13。

Description

本实用新型涉及机械变速传动的无级调速技术。

传统的机械变速传动的无级调速技术大多都是结构复杂，调速范围小。无论是多相并列连杆式，凸轮摇杆式还是偏心环齿轮式都存在着不能增速、运转时震动大、低速转动时脉动量大，传递功率小，运行效率低等问题。

本实用新型的目的是设计一种齿轮无级调速箱，克服传统无级调速箱存在的缺点。

本实用新型的目的是这样达到的：齿轮无级调速箱，由箱体2、输入轴3组成，本实用新型的特征在于：具有与输入轴3联结的齿轮啮合的并连结有齿轮10的主齿轮5，联结于行星轴6和7′的两端的行星齿轮8和9′，联结有齿轮5及调速轮12的主轴11，能绕主轴11旋转并与行星齿轮9的调速轮12，联结于输入轴3末端并与摩擦轮14接触的摩擦盘4，与调速轮上的蜗轮啮合并与摩擦盘4通过摩擦轮14进行接触的蜗杆13。输入轴3末端装置有摩擦盘4。

采取以上措施的本实用新型结构简单，加工容易，造价低廉，变速范围大，使用安全，输出脉动小，无开脱传动件和撞击现象。既能减速，也能增速，非常适宜于各种需要无级变速的装置使用。

以下再结合附图对本实用新型作进一步的详述：

附图1是本实用新型的结构图。

参考附图。箱体2用铸铁或铸钢做成。输入轴3上联结有齿轮与主齿轮5啮合，主输11为输出轴，轴上联结有齿轮10，并有主齿轮5和调速轮12。齿轮10用键与主轴11联结，主齿轮5和调速轮12均能绕主轴11旋转。主齿轮5内有联结有行星齿轮的行星轴6和7，它们各末端各有行星齿轮8和9分别与齿轮10和调速轮12啮合。调速轮12上有蜗轮与蜗杆13啮合，蜗杆13端有摩擦轮14通过导键的作用，摩擦轮14只能在蜗杆13上沿蜗杆13作轴向滑动，摩擦盘4通过压簧19装置于联结在输入轴3末端的摩擦盘座18上。摩擦轮14与摩擦盘4的接触是点接触，依靠这点接触所获得的摩擦力来驱动蜗杆13，通过外加的调速手柄或电气、液压装置来改变摩擦轮14的位置，可使蜗杆13获得不同的转速，用来控制调速轮12的旋转速度。当有动力（电动机、内燃机及其他动力设置）输入到输入轴3被驱动后，联结其上的齿轮即带动主齿轮5绕主轴11旋转，则行星轴6和7亦绕主轴11作公转，行星齿轮8和9将分别驱动齿轮10和调速轮旋转，设齿轮10，调速轮12阻力相等，它们将与主齿轮5作同步运转。若给调速轮12加上一个阻力，设调速轮12不能转动，则行星齿轮就只能驱动齿轮10；又设齿轮10、调速轮12及行星齿轮的齿数均相等，当主齿轮5旋转一周时，行星齿轮除公转一周外还要被调速轮12驱动自转一周，则齿轮10要被行星齿轮驱动旋转二周；又设主齿轮5旋转一周时，调速轮12已旋转二周，则行星齿轮将要反方向旋转一周，加上公转一周，一正一反，则齿轮10不被驱动，转速为零；若主齿轮5旋转一周，调速轮12亦为一周，行星齿轮只有公转无自转，齿轮10亦是旋转一周，本实用新型就是利用蜗杆13控制调速轮12的转速变化来得到齿轮差动，从而达到齿轮无级调速目的。输出转速（主轴11转速）可由如下公式求得：

$n_{\mathrm{11}}\mathrm{=\; n}{}_5\mathrm{\times (}\frac{z_{\mathrm{12}}{\mathrm{\times z}}_8}{z_9{\mathrm{\times z}}_{\mathrm{10}}}\mathrm{+\; 1)\; -}\frac{z_{\mathrm{12}}}{z_9}{\mathrm{\times n}}_{\mathrm{12}}$

式中：

n₁₁＝主轴11输出转速（转／分） Z₉＝行星齿轮9齿数

n₅＝主齿轮5转速（转／分） Z₈＝行星齿轮8齿数

n₁₂＝调速轮12转速（转／分） Z₁₀＝齿轮10齿数

Z₁₂＝调速轮12圆柱齿齿数

本实用新型实施例可提供如下数据：

n₅＝200（转／分） Z₁₂＝48 Z₈＝30

n₁₂＝0～250（转／分） Z₉＝12 Z₁₀＝30

代入公式后简化如下：

n₁₁＝1000－4×n₁₂

由上述可知，调速轮12的转速是主要变化因素，且调速轮12转速越高，则主轴11转速越低，调速轮12转速达到最高时，主轴11转速等于零。相反，调速轮12转速越低，主轴11转速则越高。当调速轮12转速等于零时，主轴11转速达到最高，调速轮12的转速与主轴11的转速是相反变化的。本实用新型传递功率的力是沿输入轴3、主齿轮5、行星轴7，行星齿轮8、齿轮10至主轴11的。调速轮12使行星齿轮8产生差动，并且抵抗不来自行星齿轮9的功，使力反传到行星齿轮而传递给主轴11。调速轮12抵抗行星轮9的压力，需要相当大的力，这个力是靠调速轮12上的蜗轮付给的自锁来实现的。蜗杆13的旋转只是起到释放蜗轮使它获得旋转的作用，而不是用它驱动蜗轮。驱动蜗杆13的伺服机构，可以是摩擦式，液压式及电气控制，以钢对钢摩擦轮最简单，液马达控、电气控制更易于实现自动化。本实用新型的传动齿轮可分外啮合、外啮合或齿轮啮合形式。本实用新型实施例所提供的为外啮合形式。最后给出附图1中的各零部件具体名称。

序号	名称	数量		序号	名称	数量
							1	输入轴法兰	1		20	主轴后法兰	1
2	箱体	1		21	轴承	1
							3	输入轴	1		22	垫圈	1
4	摩擦盘	1		23	主齿轮夹块	1′
							5	主齿轮	1		24	轴承挡块	4
6	行星轴	2		25	轴承	8
							7	行星轴	2		26	衬套	1
8	行星齿轮	2		27	轴承	2
							9	行星齿轮	2		28	衬套	1
10	齿轮	1		29	轴承	2
							11	主轴	1		30	主轴前法兰	1
12	调速轮	1		31	轴承	1
							13	蜗杆	1		32	橡胶油封	1
14	摩擦轮	1		33	卸荷轮	1
							15	橡胶油封	1		34	轴承	1
16	轴承	1		35	蜗杆法兰	2
							17	轴承	1		36	轴承	2
18	摩擦盘座	1		37	垫圈	1
							19	压簧	8

Claims (2)

1、齿轮无级调速箱，由箱体2、输入轴3组成，本实用新型的特征在于：具有与输入轴3联结的齿轮啮合的并联结有齿轮10的主齿轮5、联结于行星轴6和7的两端的行星齿轮8和9，联结有齿轮10并套过主齿轮5及调速轮12的主轴11、能绕主轴11旋转并与行星齿轮9啮合的调速轮12，联结于输入轴3末端并与摩擦轮14接触的摩擦盘4，与调速轮12啮合并与摩擦盘4通过摩擦轮14进行接触的蜗杆13。

2、根据权利要求1所述的齿轮无级调速箱，其特征是输入轴3末端上固定能与装置于蜗杆13上的摩擦轮14接触的摩擦盘4。