专利名称：直线变速箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由圆锥形台体齿轮(简称锥形轮)和圆柱形齿轮(简称柱形轮)组成的机械直线变速箱，特别是机动车辆直线变速箱。
目前的现有技术中，几乎所有车辆都采用圆柱形齿轮按齿数和齿轮大小组合来变速。例如东风牌汽车的变速箱，虽然形状类的锥形齿轮，但变速还是采大小齿轮组合来变速，并且变速还是和一般车辆变速箱一样，需要不断变换挡位装置。由于目前市场上的车辆大都采用挂挡变速，而变速不连贯，至使操作不方便。
本发明的目的是提供一种结构简单、方便操作的直线变速箱。
本发明采用锥形轮和柱形轮组成的变速装置，把圆锥形台体加工成螺旋状条纹，螺旋纹的间隔大等于柱形轮的宽度，螺旋纹的宽度等于柱形轮的宽度。把螺旋纹从偏向上底面(小的一端)的一端往下底面(大的一端)、以偏向上底面一端的边线上任意一点为端点，加工成平行于圆锥形台体的轴线方向的直线，使任意一条与圆锥形台体的轴线在同一平面的线都互相平行。由这些线组成一个新的螺旋纹的面，此时螺旋纹类似一个展开的圆柱体。再以圆锥形台体斜线的方向加工齿轮的每一个齿，要求每个齿的间隔距离相同。使齿偏向圆锥形台体上底面的一端与柱形轮的齿的标准相同；再以齿偏向圆锥形台体上底面一端的底角为顶点，以平行于斜线方向加工整个齿轮。可以看作是柱形轮与圆锥形台体螺纹按平行于轴线方向吻合后，柱形轮以偏向上底面一端的顶角为顶点往平行于圆锥形台体斜线方向张开一个与圆锥形台体斜角等同的角而成，此时柱形轮轴线平行于圆锥形台体斜线。
在本发明的技术解决方案中，当锥形轮转动时，柱形轮停在某处时，锥形轮与柱形轮接触的齿数只有一部分。也就是说，锥形轮转动一圈时没有足够的齿数来带动柱形轮，这就必须选择多个锥形轮。根据三角形的稳定性，最佳方案选择三个锥形轮按等边三角形的角度，使三个锥形轮跟柱形轮接触的最近一条斜线互相平行，并且三个锥形轮上同一个齿的朝向也按等边三角形的模式组合。
由于本发明中柱形轮轴线平行于锥形轮斜线，在锥形轮斜线上移动柱形轮，柱形轮将是在一条直线上移动。锥形轮各个齿间距离是相等的，而不同的片段转动的线速度是不相同的移动柱形轮就会得到不同的速度，并且速度是均匀变化的。
下面给附图
和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图(1)是加工成螺旋纹状的圆锥形台体。
图(2)是螺旋纹加工成和轴形同一平面上的线都互相平行的新的螺旋纹。
图(3)是锥形轮上的任意两个齿的剖面图。
图(4)是三个锥形轮与一个柱形轮组合图。
图(5)是齿轮转动时，柱形轮与一个锥形轮接触面最大的三分之一锥形轮弧面图。
图(6)是操作图。
图(1)表示的是把圆锥形台体加工成螺旋纹的形状，使螺纹的间隔距离L大等于圆柱形齿轮厚度d。一般情况下，螺旋纹越密越好，要求L应接近d。螺旋纹越密，同样转动一圈，锥形轮与圆柱形齿轮接触的面积越大，承受的压力也越大。
图(2)表示的是把螺旋纹按偏向图锥形台体上底面的边线作为基线，加工成与轴线在同一平面上的线都互相平行的新的螺旋纹。此时可把任一片段视作圆柱形的部分。把圆柱形齿轮按平行于轴线的方向和圆锥形螺纹吻合，就类似于两个圆锥形齿轮的吻合。把柱形轮轴线往平行于圆锥形台体斜线的方向转动，并按比例加工成齿状，就得到如图(3)所示的齿形。其中a、b为齿的两端，α为圆锥形台体的斜角。此时把柱形轮按平行锥形轮斜线的方向在锥形轮表面移动，任何一点都将是吻合的。
图(4)所描述的是三个锥形轮和一个柱形轮的组合方式。其中外围三个是锥形轮，中间一个是柱形轮。根据三角形的稳定性，用等边三角形组合三个锥形轮，并使用锥形轮带动中间的柱形轮。其中三个锥形轮固定在一个传动齿轮上，使锥形轮上同一个齿轮的朝向如图中箭头所指方向。为了使柱形轮能适合锥形轮的要求，柱形轮的齿数为3X2n(n为自然数)。
图(5)表示三个锥形轮带动一个柱形轮时，柱形轮停在某一点时，每个锥形轮齿的履盖面最大的三分之一弧形面。单个锥形轮的齿在此区域内传动最有效，受力也最大。加工齿轮选择参数必须以EL和FG的受力情况为基准。最佳方式是缩小螺纹间隔距离L使其等于d；在成本允许条件下，加长(高)圆锥形台体长(高)度，以降低斜角；因柱形轮齿的参数决定锥形轮齿的参数，可改变柱形轮齿的参数来达到要求。
图(6)是机动车辆的操作图。分别表示油门、方向盘、刹车、变速箱的位置。其中离合器和变速箱结合在一起，共同一根操作杆。操作杆上、下分别为离合器离、合；往前推表示加速。往后拉表示减速；往旁边可以挂退挡，并且前、后可加、减速。
权利要求
1.由锥形轮和柱形轮组成的直线变速箱，其中锥形轮每一个齿的两个顶角连线平行于轴线，每一个齿的底角连线平行于原台体的斜线。其中锥形轮每一个齿偏向上底面的一端与柱形轮齿的标准相同，偏向下底面的一端则是以偏向上底面的一端底角为顶点、以平行于斜线的方向加工而成。其特征在于由多个锥形轮和一个柱形轮组合一个变速箱。
2.根据权利要求1所述的直线变速箱装置，其特征在于由三个锥形轮和一个柱形轮按等边三角形组合。柱形轮的齿数为3X2n(n为自然数)。
3.按照权利要求1所述的直线变速箱装置，其中X个锥形轮和一个柱形轮按等边X边形组合时，柱形轮的齿数为X·2n(n为自然数)。
4.按权利要求1和3所述的直线变速箱装置，可以采用多组数连续变速。
全文摘要
本发明是用锥形轮和柱形轮组成的机械直线变速箱。由多个锥形轮带动一个柱形轮，柱形轮在锥形轮上滑动所产生的可变线速度来达到变速的要求。
文档编号F16H1/00GK1160826SQ9610427
公开日1997年10月1日 申请日期1996年3月30日 优先权日1996年3月30日
发明者吴观品 申请人:吴观品