变力自变速机构的制作方法
【技术领域】
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[0001]一种变力自变速机构，适用于汽车、自行车等需要变速的机械设备。
【背景技术】
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[0002]变速机构在各种机械中应用普遍，大部分的变速机构都是通过手动离合器，通过不同齿比的齿轮来实现的，如手动挡汽车变速机构、普通变速自行车变速机构，也有自动变速的装置如自动档汽车，通过行星齿轮机构，根据速度的变化来匹配不同的变速比。手动变速装置需要根据不同的状况，来调整不同的变速比，存在变速滞后情况。自动挡变速机构根据速度的变化来调整不同的速比，不会根据负载端力的变化来调整，结构部件多，变速过程动作多。
【发明内容】
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[0003]为解决上述变速机构的不足，通过输入端力量的变化以及负载端力量的变化来实现自变速，变力自变速机构通过可调扭力的限扭单向离合器，将限扭单向离合器装在不同半径的齿轮上，同塔齿轮啮合，根据输入端力量的变化和负载端的速度来调整限扭力，自动变速机构根据负载端的阻力，以及限扭单向离合器的扭力，来匹配不同的齿轮和塔齿轮来传导扭矩。
[0004]变力自变速机构主要有输入轴、调扭轴、调扭杆、调扭块、弹簧、限扭单向离合器块、单向离合器块、不同半径的齿轮、塔齿轮构成。输入轴齿轮与限扭轴齿轮啮合，限扭轴里面装有调扭杆、调扭块、弹簧、限扭单向离合器块、单向离合器块，限扭轴装有不同半径的齿轮，不同半径的齿轮通过限扭单向离合器块和限扭轴作用，限扭轴上面半径最小的齿轮通过单向离合器和限扭轴作用，不同半径的齿轮同塔齿轮啮合。
[0005]变力自变速机构工作时，根据不同的输入扭力，调扭螺丝推动调扭杆移动，调扭杆推动调扭块压缩弹簧，调整限扭单向离合器的限扭力，保持输入扭力大于限扭单向离合器的限扭力，输入扭力与限扭力的差距可以起到调整加速度大小的作用。输入轴转动带动调扭轴转动，限扭单向离合器首先带动半径最大的齿轮转动，当负载端阻力不大时，不超过传导到最大半径齿轮限扭单向离合器的限扭力，半径最大的齿轮将扭力传导到塔齿轮，带动塔齿轮转动。调扭轴上半径大的齿轮啮合的是塔齿轮半径小的部分，半径小的齿轮啮合的是塔齿轮半径大的部分，当大半径齿轮传导扭力的时候，调扭轴上其他齿轮转速快于大半径齿轮，因为单向限扭离合器的缘故，小半径齿轮可以顺利转动。当负载端阻力增大时，超过大半径齿轮的限扭单向离合器块提供的扭力，次大半径齿轮限扭单向离合器作用，起到传导扭力作用，小于次大半径齿轮半径的齿轮可以自由转动。当负载端阻力继续增大超过次大半径齿轮的限扭单向离合器块提供的扭力，则限扭杆上更小半径的齿轮发生作用。限扭杆上最小半径齿轮，通过单向离合器和限扭杆连接，随着负载端阻力的不断增加，最后通过限扭杆上最小半径齿轮来传递扭力，因为是单向离合器的缘故，这样扭力输入端和输出端通过变力自动变速机构就不会断开。变力自变速机构通过改变调扭杆上面限扭齿轮数量和与之啮合的塔齿轮级数，可以改变变速的级数，通过改变调扭杆上面限扭齿轮半径和与之啮合的塔齿轮半径可以设置变速范围。
[0006]变力自动变速机构可以根据输入端的力和负载端的力，来自动匹配最佳的变速齿轮，通过调整输入扭力和限扭力的差值，可以调整加速度大小。变力自动变速机构结构简单紧凑，变速根据输入端力和负载端力自动变化，高效快捷，节约能源。
【附图说明】
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[0007]图1是变力自动变速机构刨面结构示意图。
[0008]图1中，1是输入轴，2是轴承，3是轴承，4是变速器外壳，5是圆柱式轴承，6是轴承，7是塔齿轮输出端，8是单向离合器块，9是弹簧，10是调扭杆，11是调扭轴，12是轴承，13是轴承支架，14是齿轮，15是限扭块，16是弹黃，17是调扭块，18是齿轮，19是限扭块，20是弹簧，21是调扭块，22是齿轮，23是限扭块，24是弹簧，25是调扭块，26是齿轮，27是限扭块，28是弹黃，29是调扭块，30是齿轮，31是限扭块，32是弹黃，33是调扭块，34是齿轮，35是轴承，36是轴承架，37是轴承，38是调扭螺丝，。
[0009]图2是图1的A-A向剖视图。
[0010]图2中，1是输入轴，4是变速器外壳，7是塔齿轮，10是调扭杆，11是调扭轴，31是限扭块，32是弹黃，33是调扭块，34是齿轮，36是轴承架。
具体实施例:
[0011]下面对照附图具体说明。变力自变速机构有三十八个部件组成。输入轴1和调扭轴11由轴承2、6、12、37固定。轴承2、6、12、37由轴承架13、36固定于变速器外壳4里面。输入轴1上固定齿轮和调扭轴11上固定齿轮啮合。调扭轴11里面装有调扭杆10，调扭块17、21、25、29、33，弹簧 9、16、20、24、28、32，限扭块 15、19、23、27、31，单向离合器块 8。调扭轴11上面装有齿轮14、18、22、26、30、34。齿轮34与调扭轴11间装有轴承35。调扭轴11通过单向离合器块8同齿轮14作用，通过限扭块15同齿轮18作用，通过限扭块19同齿轮22作用，通过限扭块23同齿轮26作用，通过限扭块27同齿轮30作用，通过限扭块31同齿轮34作用。齿轮14、18、22、26、30、34同塔齿轮7不同半径齿轮部分啮合。塔齿轮7同输入轴1间装有轴承3。调扭螺丝38装在轴承架36上面。
[0012]工作时，输入轴1转动带动调扭轴11转动，调扭螺丝38根据输入轴1的扭力以及需要的加速度，推动调扭杆10移动，调扭杆10推动调扭块17、21、25、29、33移动，压缩弹簧16、20、24、28、32，弹簧 16、20、24、28、32 调整限扭块 15、19、23、27、31 与齿轮 18、22、26、30、34的限扭力。当负载端塔齿轮7阻力较小时，调扭轴11通过限扭块31带动齿轮34同步转动，齿轮34带动负载端塔齿轮7转动，此时塔齿轮7带动齿轮14、18、22、26、30转动，因为齿比的缘故，齿轮14、18、22、26、30转速快于齿轮34与调扭轴11转速，限扭块15、19、23、27和单向离合器块8对齿轮14、18、22、26、30转速影响较小。当负载端塔齿轮7阻力增大超过限扭块31的限扭力，调扭轴11不再带动齿轮34转动，调扭轴11通过限扭块27将扭力传导到齿轮30，如果负载端塔齿轮7的阻力不超过限扭块27的限扭力，调扭轴11带动齿轮30同步转动，齿轮30带动负载端塔齿轮7转动，齿轮14、18、22、26转速快于调扭轴11和齿轮30的转速，可以自由转动，齿轮34转速慢于调扭轴11和齿轮30的转速，限扭块31不时的尝试带动齿轮34转动。当负载端塔齿轮7阻力继续增大超过限扭块27的限扭力，调扭轴11不再带动齿轮30转动，调扭轴11通过限扭块23将扭力传导到齿轮26，如果负载端塔齿轮7的阻力不超过限扭块23的限扭力，调扭轴11带动齿轮26同步转动，齿轮26带动负载端塔齿轮7转动，齿轮14、18、22转速快于调扭轴11和齿轮26的转速，可以自由转动，齿轮30、34转速慢于调扭轴11和齿轮26的转速，限扭块27、31不时的尝试带动齿轮30、34转动。以此方式，当负载端塔齿轮7阻力超过限扭块15的限扭力的时候，限扭轴11通过单向离合器块8带动齿轮14同步转动，齿轮14带动负载端塔齿轮7转动，齿轮18、22、26、30、34转速慢于限扭轴11和齿轮14转速，限扭块15、19、23、27、31不时尝试带动齿轮18、22、26、30、34转动，当负载端塔齿轮7阻力小于限扭块15、19、23、27、31哪一个限扭块扭力时，哪一个限扭块将带动相应的齿轮转动，同时带动负载端塔齿轮7转动。当输入轴1扭力大于限扭块限扭力较大时，可获得较高的加速度，输入轴1扭力大于限扭块扭力较小时，加速度较小。加速度的大小可以根据物体的运行速度来调整，当负载端塔齿轮运行速度较快时限扭螺丝38推动限扭杆10移动距离较多，使得输入轴1扭力和限扭块扭力差距较小，当负载端塔齿轮运行速度较慢时限扭螺丝38推动限扭杆10移动距离较少，使得输入轴1扭力和限扭块扭力差距较大。变力自动变速机构可以通过输入轴1扭力和限扭螺丝38的旋压深度以及负载端塔齿轮7的阻力，来自动匹配相应的变速齿轮啮合，从而高效的利用输入功率。
【主权项】
1.一种变力自变速机构，其特征在于，变力自变速机构主要有输入轴、调扭轴、调扭杆、调扭块、弹簧、限扭单向离合器块、单向离合器块、不同半径的齿轮、塔齿轮构成，输入轴齿轮与限扭轴齿轮啮合，限扭轴里面装有调扭杆、调扭块、弹簧、限扭单向离合器块、单向离合器块，限扭轴装有不同半径的齿轮，不同半径的齿轮通过限扭单向离合器块和限扭轴作用，限扭轴上面半径最小的齿轮通过单向离合器和限扭轴作用，不同半径的齿轮同塔齿轮啮入口 Ο
【专利摘要】变力自变速机构通过输入端力量的变化以及负载端力量的变化来实现自变速，通过可调扭矩的限扭单向离合器，将限扭单向离合器装在不同半径的齿轮上，同塔齿轮啮合，根据输入端力量的变化和负载端的速度来调整限扭力，变力自动变速机构根据负载端的阻力，以及限扭单向离合器的扭力，来匹配不同的齿轮和塔齿轮来传导扭矩。
【IPC分类】F16H3/10
【公开号】CN105370818
【申请号】CN201410430942
【发明人】安宏亮
【申请人】安宏亮
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月25日