专利名称：一种无级变速的实现方法及采用该方法的变速比为由0到n齿轮传动型无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无级变速的实现方法及采用该方法的无级变速器。
背景技术：
现有的变速器包括齿轮传动有级变速器和摩擦传动无级变速器，齿轮传动有级变速器能传动很大扭矩，传动效率高，但需要频繁换挡才能达到较理想的变速比，不方便，而且在换挡过程中发动机空转，浪费能量，变速器体积和质量大，结构复杂；摩擦传动无级变速器能够实现无级变速，但它的弊端是靠摩擦传动，能量浪费大，且传动扭矩有限。
发明内容
输入轴转动时通过连动装置使得从动齿轮做往复转动，再利用齿轮组把从动齿轮的往复转动转换为输出齿轮沿单一方向的连续转动，从动齿轮做往复运转动的幅度大小决定并正比于变速比的大小。由于从动齿轮的往复转动幅度可以是零，故可以实现零变速比，它的最大转速比可以通过输出齿轮齿合其它齿轮达到想要的比值，所以它的变速比范围是0----N，所以该变速器可以省去离合器。而当由于系统惯性的作用使得输出轴的转动速度大于输入轴所提供的转动速度时，输出轴与输入轴之间就处于离合状态，这样输出轴可充分利用机械的惯性继续转动，节省能量。
具体实施例方式
(1)用连动装置把输入轴11的转动转换为齿轮5的往复转动及齿轮5往复转动幅度大小的实现。该连动装置由连杆10、9轴12和曲轴8构成。如图(1)轴11是输入轴，曲轴8与齿轮5固定，连杆9用轴承分别与曲轴8和轴12相连。输入轴11转动时带动连杆10做以a为顶点的锥面转动，使得轴12在自身转动的同时跟随b点做圆周运动，连杆9通过推拉作用使曲轴8做往复转动，从而齿轮5也做往复转动。通过左右平移轴11来控制齿轮5往复转动的幅度大小。当输入轴11水平右移处于图(2)状态时，输入轴转动，此时轴12只做自身转动，连杆9对轴8没有推拉作用，齿轮5不做往复转动；当输入轴水平左移处于图(3)状态时，此时连杆10与轴11处于垂直状态，轴12跟随b点做圆周运动的半径最大，连杆9对曲轴8的推拉幅度最大，齿轮5的往复转动幅度最大。这里必须保证bc长度小于ab的长度，ab与bc长度差小于曲轴8的转动半径，bc的长度大于零。
(2)齿轮5的往复转动用齿轮组转换为输出齿轮3和4各自沿单一方向的连续转动。如图(1)该齿轮组由齿轮1、2、3、4，轴6、7组成，齿轮1、2和齿轮3、4中使一组为单向离合齿轮，一组为普通齿轮，单向离合齿轮的内部构造与汽车单向离合器或自行车后轴飞轮的内部构造相同，同时必需保证他们的离合方向相反。这里我们以1、2为单向离合齿轮，3、4为普通齿轮为例。齿轮1、2离合方向相反，齿轮3与4半径相同且分别与轴6、7固定并齿合，齿轮1与2的半径相同但小于齿轮3与4的半径，齿轮5同时与齿轮1、2齿合，齿轮1与2不齿合。齿轮1沿顺时针方向转动时处于离合状态，沿逆时针转动时处于锁止状态并带动轴6和齿轮3一起沿逆时针方向转动；齿轮2逆时针转动时处于离合状态，其沿顺时针方向转动时处于锁止状态并带动轴7和齿轮4一起沿顺时针方向转动。
当齿轮5沿A方向转动时齿轮2处于离合状态，齿轮1处于锁止状态，此时齿轮1带动轴6和齿轮3一起沿逆时针方向转动，齿轮3带动齿轮4转动。
当齿轮5沿B方向转动时齿轮1处于离合状态，齿轮2处于锁止状态，此时齿轮2带动轴7和齿轮4一起沿顺时针方向转动，齿轮4带动齿轮3转动。
这样实现了齿轮4总是沿顺时针方向连续转动齿轮3总是沿逆时针方向连续转动，使齿轮5的往复转动转换为了输出齿轮3和4沿单一方向的连续转动，且中间没有动力丢失发生。同时因为齿轮5与齿轮1和2齿合，所以齿轮5做往复转动一次的幅度越大，输出齿轮3和4转过的角度就越大，实现了利用齿轮5往复转动的幅度大小来控制并正比于变速比大小的目的。
本发明的优点或积极效果有1.齿轮传动2.完全无级3.具有0转速比4.结构简单，质量和体积小5.功率与体积的比值基本不变6.操控方便，节省能量
权利要求
1.一种无级变速的实现方法，其特征在于用连动装置把输入轴的转动转换为从动齿轮的往复转动，再用齿轮组把从动齿轮的往复转动转换为输出齿轮沿单一方向的连续转动，从动齿轮往复转动的幅度大小正比于转速比的大小，通过控制从动齿轮的往复转动幅度大小实现无级变速。
2.一种采用权利要求1所述方法的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，包括连动装置和齿轮组，其特征为连动装置由连杆9、10轴12和曲轴8构成，曲轴8与齿轮5固定，齿轮组由齿轮1、2、3、4轴6、7组成，齿轮5同时与齿轮1、2齿合，齿轮1、2不齿合，齿轮3与4齿合。
3.根据权利要求2所述的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，其特征为齿轮组中齿轮1、2为单向离合齿轮3、4为普通齿轮或齿轮3、4为单向离合齿轮1、2为普通齿轮。
4.根据权利要求2所述的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，其特征为齿轮组中两个单向离合齿轮的离合方向相反。
5.根据权利要求2所述的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，其特征为齿轮组中齿轮3、4直径相同，齿轮1、2直径相同但小于齿轮3、4的直径。
6.根据权利要求2所述的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，其特征为连动装置中bc的长度大于零。
7.根据权利要求2所述的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，其特征为连动装置中ab的长度大于bc的长度。
8.根据权利要求2所述的变速比为由0到N齿轮传动型无级变速器，其特征为连动装置中ab与bc的长度差小于曲轴8的转动半径。
全文摘要
本发明涉及一种无级变速的实现方法及采用该方法的无级变速器。现有的变速器不能同时实现既是齿轮传动而又是无级变速，本发明不但能够用齿轮传动实现纯粹的无级变速，同时还具0转速比。它的原理为输入轴11转动时带动连杆10及轴12，使连杆9对曲轴8产生推拉作用，进而使齿轮5做往复转动，齿轮5的往复转动通过齿轮组转换为输出齿轮3和4沿单一方向的连续转动，左右平移输入轴11控制齿轮5往复转动的幅度大小，而齿轮5往复转动幅度大小决定并正比于转速比的大小。齿轮组由齿轮1、2、3、4和轴6、7组成，其中齿轮1、2和齿轮3、4中有一组为离合方向相反的单向离合齿轮。它的特点是操控方便，传动效率高，传动扭矩大，节省能量，并且具有0转速比，质量和体积小，功率与体积的比值基本不变，故在内燃机、电动机或其它动力机械及仪器仪表上均可使用。
文档编号F16H37/16GK1800676SQ20051011121
公开日2006年7月12日 申请日期2005年12月7日 优先权日2005年12月7日
发明者杨宝刚, 胡兰英 申请人:杨宝刚, 胡兰英