旋转杠杆力学变像系的制作方法

技术领域:本发明属于一种物理力学原理，机械传动领域，具体涉及一种斜面在异形齿轮中的力学传动原理的技术方案。

背景技术：
:目前一种齿轮啮合的无级变速技术，申请号为201911263663.1的圆弧滑动类楔形齿齿轮啮合无级变速器，输入轴与内凹主动齿轮固定连节，内凹主动齿轮与外凸从动齿轮啮合连接，外凸从动齿轮通过连接轴与外凸主动齿轮连接，外凸主动齿轮与内凹从动齿轮啮合固定连节，内凹从动齿轮与输出轴固定连节；动力由输入轴输入内凹主动齿轮，通过中心导轮变换受力啮合点，来改变内凹从动齿轮的转速，来实现无级变速。

技术实现要素：
:运用斜面滑动力学变像系原理和旋转啮合力学变像系原理，在力矩不变时，以应力和力臂的变化规律，来实现旋转杠杆力学变像系的力学传递特性。

当两个齿轮啮合联动时，切割啮合点运用斜面滑动力学变像系原理，在旋转力作用下，应力随之变化，使旋转杠杆改变啮合点滑动，最终使应力和力臂发生相应的变换；

当两个齿轮啮合联动时，旋转啮合切割点运用旋转啮合力学变像系原理，使应力和力臂发生相应变换。

本发明的技术特点是：旋转啮合力学变像系与斜面滑动力学变像系共同作用，形成旋转杠杆力学变像系；以上述变像系特性实现，齿轮传动的无级变速器；上述力学变像系适用于，外形结构相同的，磁电感应力学的变速电机。

附图说明：

图1旋转杠杆力学变像系结构力学分析示意图

图2斜面力学变像系力学分析示意图

图3外凸主动齿轮和内凹从动齿轮滑变齿啮合图

图4内凹主动齿轮和外凸从动齿轮旋转齿啮合图

图5旋转杠杆力学变像系变换力学分析示意图

图6外凸主动齿轮侧视俯视图

图7内凹主动齿轮侧视俯视图

图8外凸从动齿轮侧视俯视图

图9内凹从动齿轮侧视俯视图

1.菱形齿应力变交排列图2.应力变交曲线3.滑变点a4.滑变点b5.滑变曲线边

∆r1为内凹从动轮力臂；∆l1为内凹从动轮滑变力臂；∆t1为内凹从动轮旋转应力；r3为外凸从动轮力臂；l3为外凸从动轮滑变力臂；∆t3为外凸从动轮旋转应力；r2为外凸主动轮力臂；∆l2为外凸主动轮可变力臂；∆t2为外凸主动轮旋转应力；∆r4为内凹主动轮力臂；∆l4为内凹主动轮滑变力臂；∆t4为内凹主动轮旋转应力；f为滑变力；fa为滑变点a作用力；fb为滑变点b作用力；ta为滑变点a应力；tb为滑变点b应力；∆h为旋转力t的做功距离；∆h为滑变力f的做功距离

具体实施方式：如图2图4图6图7图8图9所示，受滑变力f和旋转力t的应力大小变化，切割啮合点在滑变点a（3）和滑变点b（4）之间滑动，继而应力和力臂随之变化，把这种变化关系称之为斜面滑动力学变像系；依旋转力t的做功距离∆h和滑变力f的做功距离∆h的比例关系，推导出公式如下：（∆fa-∆fb)/(∆ta-∆tb)=∆h/∆h，以此计算滑变系数；其中标注，fa为滑变点a作用力；fb为滑变点b作用力；ta为滑变点a应力；tb为滑变点b应力；∆h为旋转力t做功距离；∆h为滑变力f做功距离。

如图3图6图7图8图9所示，根据菱形齿应力变交排列图（1）的排列，得到应力变交曲线（2），菱形齿与条形齿的啮合点切割点，在滑变曲线边(5)上滑动，随啮合切割点的变化，应力和力臂随之变化，把这种变化关系称之为旋转啮合力学变像系；根据标注，得异形齿轮啮合点的力矩公式如下：m1=(∆r1+∆l1)∆t1；m2=(r2+∆l2)∆t2；m3=(r3+∆l3)∆t1；m4=(∆r4+∆l4)∆t4；其中标注，∆r1为内凹从动轮力臂；∆l1为内凹从动轮滑变力臂；∆t1为内凹从动轮旋转应力；r3为外凸从动轮力臂；∆l3为外凸从动轮滑变力臂；∆t3为外凸从动轮旋转应力；r2为外凸主动轮力臂；∆l2为外凸主动轮滑变力臂；∆t2为外凸主动轮旋转应力；∆r4为内凹主动轮力臂；∆l4为内凹主动轮滑变力臂；∆t4为内凹主动轮旋转应力。

如图1图2图3图4图5图6图7图8图9所示，根据旋转啮合力学变像系与斜面滑动力学变像系共同作用得到旋转杠杆力学变像系，中心导轮受应力大小和旋转滑变距离的作用，使旋转力t和旋转力臂(r+l)的变化，保证内凹主动齿轮、外凸从动齿轮、外凸主动齿轮和内凹从动齿轮之间齿啮合，既而使齿轮无级变速器工作原理得以实现；推导出公式如下：(∆r1+∆l1)∆t1=(r3+∆l3)∆t3=(r2+∆l2)∆t2=(∆r4+∆l4)∆t4；其中，内凹从动轮力臂∆r1和内凹主动轮力臂∆r4，各自为可变半径，用于调节内凹轮的齿距与对应外凸轮的齿啮合，以及旋转杠杆力学变像系的固定变比；外凸从动轮力臂r3和外凸主动轮力臂r2，各自为固定半径，用于实现外凸从动轮和外凸主动轮，为在同一个固定轮廓球体上的中心导轮。

技术特征：

1.一种旋转杠杆力学变像系的力学传动原理，包括斜面滑动力学变像系原理和旋转啮合力学变像系原理，在力矩不变时，以应力和力臂的变化规律，来实现旋转杠杆力学变像系的力学传递特性。

2.如权利要求1所述的斜面滑动力学变像系，其理论技术特征为受滑变力f和旋转力t的应力大小变化，切割啮合点在滑变点a（3）和滑变点b（4）之间滑动，继而应力和力臂随之变化；依旋转力t的做功距离∆h和滑变力f的做功距离∆h的比例关系，推导出公式如下：（∆fa-∆fb)/(∆ta-∆tb)=∆h/∆h，以此计算滑变系数；

如权利要求1所述的旋转啮合力学变像系，其理论技术特征为根据菱形齿应力变交排列图（1）的排列，得到应力变交曲线（2），菱形齿与条形齿的啮合点切割点，在滑变曲线边(5)上滑动，随啮合切割点的变化，应力和力臂随之变化，根据这种变化关系得异形齿轮啮合点的力矩公式如下：m1=(∆r1+∆l1)∆t1；m2=(r2+∆l2)∆t2；m3=(r3+∆l3)∆t1；m4=(∆r4+∆l4)∆t4。

3.如权利要求2或3所述的力学变化规律，其理论技术特征为中心导轮受应力大小和旋转滑变距离的作用，使旋转力t和旋转力臂(r+l)的变化，保证内凹主动齿轮、外凸从动齿轮、外凸主动齿轮和内凹从动齿轮之间齿啮合，既而实现齿轮无级变速器工作原理。

4.推导出公式如下：(∆r1+∆l1)∆t1=(r3+∆l3)∆t3=(r2+∆l2)∆t2=(∆r4+∆l4)∆t4。

5.如权利要求4所述的公式，其理论技术特征为内凹从动轮力臂∆r1和内凹主动轮力臂∆r4，各自为可变半径，用于调节内凹轮的齿距与对应外凸轮的齿啮合，以及旋转杠杆力学变像系的固定变比。

6.如权利要求4所述的公式，其理论技术特征为外凸从动轮力臂r3和外凸主动轮力臂r2，各自为固定半径，用于实现外凸从动轮和外凸主动轮，为在同一个固定轮廓球体上的中心导轮。

技术总结
旋转啮合力学变像系与斜面滑动力学变像系共同作用得到旋转杠杆力学变像系，中心导轮受应力大小和旋转滑变距离的作用，使旋转力T和旋转力臂(R+L)的变化，保证内凹主动齿轮、外凸从动齿轮、外凸主动齿轮和内凹从动齿轮之间齿啮合，既而使齿轮无级变速器工作原理得以实现。

技术研发人员：李民涛
受保护的技术使用者：李民涛
技术研发日：2019.12.11
技术公布日：2020.11.10