专利名称：圆锥面摩擦差动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变速器，尤其是涉及一种圆锥面摩擦差动变速器。
背景技术：
变速器是能改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装置，以满足不同条件下对牵引力及转速的需要。齿轮一般采用优质低碳合金钢渗碳淬火，对精度要求很高，加工制造复杂。由于变速器齿轮经常处于不断变化的转速及负荷下进行工作，齿轮齿面又受到冲击载荷的冲击，致使齿轮(特别是齿面)容易产生损伤，如齿轮磨损、齿轮轮齿破碎等，需要经常更换齿轮。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆锥面摩擦差动变速器，将太阳轮及行星轮制成圆锥体，且外圈内表面制成能与行星轮外表面相配合的圆锥面，则行星轮与太阳轮、与外圈内表面均为线接触，通过摩擦进行传动，且圆锥面接触增大了当量摩擦系数，使传递的扭矩增
尚ο本发明采用的技术方案是圆锥面摩擦差动变速器为差动轮系，包括壳体、圆锥体太阳轮、三个相同的圆锥体行星轮、转臂轴及外圈；壳体内装有圆锥体太阳轮、三个相同的圆锥体行星轮、转臂轴和外圈，转臂轴一端安装在壳体一端的轴承孔内，转臂轴另一端设有U转臂，传动轴一端安装在 U转臂一端和壳体另一端的轴承孔内，位于U转臂内的传动轴另一端装有圆锥体太阳轮，U 转臂等分装有三根转臂轴，三根转臂轴两端分别安装在U转臂的轴承孔内，每根转臂轴上分别装有圆锥体行星轮，圆锥体行星轮分别与外圈内圆锥孔和圆锥体太阳轮摩擦传动，夕卜圈固定在壳体上，三个圆锥体行星轮绕各自的轴自转的同时，它们还绕太阳轮公转，传动轴中心线与转臂中心线同轴安装。所述U转臂两端与行星轴之间采用角接触球轴承支承。本发明具有的有益效果是1、圆锥摩擦差动变速器将太阳轮及行星轮制成圆锥体、将外圈内表面制成能与行星轮外表面相配合的圆锥面，结构简单，制造方便。2、圆锥摩擦差动变速器将太阳轮及行星轮制成圆锥体、将外圈内表面制成能与行星轮外表面相配合的圆锥面，增大了当量摩擦系数，使传递的扭矩增高。3、圆锥摩擦差动变速器通过固定外圈或者太阳轮，可以获取不同的传动比。4、圆锥摩擦差动变速器将太阳轮及行星轮制成圆锥体、将外圈内表面制成能与行星轮外表面相配合的圆锥面，当外圈、行星轮及太阳轮间产生磨损后，可以通过更换行星轴上套筒、轴向平移行星轮，以达到补偿磨损的目的。
图1是差动轮系示意图。图2是图1的左视图。图3是圆锥面摩擦差动变速器结构原理图。图4是U转臂结构图。图5是图4转臂的A-A剖视图。图中1、圆锥体太阳轮；2、圆锥体行星轮；3、外圈；4、转臂；5、壳体。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1、图2、图3所示，本发明圆锥面摩擦差动变速器为差动轮系，包括壳体5、圆锥体太阳轮1、三个相同的圆锥体行星轮2、转臂轴及外圈3 ；壳体5内装有圆锥体太阳轮1、 三个相同的圆锥体行星轮2、转臂轴和外圈3，转臂轴一端安装在壳体5—端的轴承孔内，通过深沟球轴承进行支承，转臂轴另一端设有U转臂，传动轴一端安装在U转臂一端和壳体 5另一端的轴承孔内，通过深沟球轴承进行支承，位于U转臂内的传动轴另一端装有圆锥体太阳轮1，圆锥体太阳轮1与传动轴间通过平键进行连接。U转臂等分装有三根转臂轴4，三根转臂轴4两端分别安装在U转臂的轴承孔内，每根转臂轴4上分别装有圆锥体行星轮2， 圆锥体行星轮2分别与外圈3内圆锥孔和圆锥体太阳轮1摩擦传动，外圈3固定在壳体5 上，三个圆锥体行星轮2绕各自的轴自转的同时，它们还绕1太阳轮公转，传动轴与转臂轴同轴安装。所述U转臂两端与行星轴4之间采用角接触球轴承支承。若平行表面的摩擦系数为f，圆锥表面的倾斜角为θ，则圆锥表面接触的当量摩擦系数fv满足
ffv = ^―
COS θ因此，当圆锥接触面正压力为N、接触线中点处圆锥体半径为r时，圆锥面接触传递的扭矩Tv = fv · N · r大于水平面接触传递的扭矩T = f · N · r在周转轮系中，设圆锥体太阳轮1转速为ω”圆锥体行星轮2转速为ω2，外圈3
转速为ω3，转臂轴转速为ω4，圆锥体行星轮2与圆锥体太阳轮1、与外圈3的接触线的中
点为m，则此处圆锥体太阳轮的半径为rlm，圆锥体行星轮的半径为r2m，外圈半径为r3m，则圆
锥体太阳轮与外圈的传动比4为 4 _ω1-ω4 _ r3m3 =-=--
3 " 4rIm负号表明圆锥体太阳轮1转速ω「ω4与外圈3转速ω3_ω4方向相反。在此圆锥面摩擦变速器中，当外圈3固定，即外圈转速ω3 = 0时，
Γπ,+ -- 1 + r^1\λ - — - 1 + 一
4rIm当圆锥体太阳轮1固定，即圆锥体太阳轮转速Co1 = 0时，
权利要求
1.一种圆锥面摩擦差动变速器，其特征在于圆锥面摩擦差动变速器为差动轮系，包括壳体、圆锥体太阳轮、三个相同的圆锥体行星轮、转臂轴及外圈；壳体内装有圆锥体太阳轮、三个相同的圆锥体行星轮、转臂轴和外圈，转臂轴一端安装在壳体一端的轴承孔内，转臂轴另一端设有U转臂，传动轴一端安装在U转臂一端和壳体另一端的轴承孔内，位于U转臂内的传动轴另一端装有圆锥体太阳轮，U转臂等分装有三根转臂轴，三根转臂轴两端分别安装在U转臂的轴承孔内，每根转臂轴上分别装有圆锥体行星轮，圆锥体行星轮分别与外圈内圆锥孔和圆锥体太阳轮摩擦传动，外圈固定在壳体上，三个圆锥体行星轮绕各自的轴自转的同时，它们还绕太阳轮公转，传动轴与转臂轴同轴安装。
2.根据权利要求1所述的一种圆锥面摩擦差动变速器，其特征在于所述U转臂两端与行星轴之间采用角接触球轴承支承。
全文摘要
本发明公开了一种圆锥面摩擦差动变速器。壳体内装有圆锥体太阳轮、三个相同的圆锥体行星轮、转臂轴和外圈，转臂轴一端装在壳体一端的轴承孔内，另一端设有U转臂，传动轴一端装在U转臂一端和壳体另一端的轴承孔内，位于U转臂内的传动轴另一端装有圆锥体太阳轮，U转臂等分的三根转臂轴两端分别装在U转臂的轴承孔内，每根转臂轴上装有圆锥体行星轮，它与外圈内圆锥孔和圆锥体太阳轮摩擦传动，外圈固定在壳体上，三个圆锥体行星轮绕各自的轴自转的同时，还绕太阳轮公转，传动轴与转臂轴同轴安装。本发明通过摩擦传递动力，加工方便，且圆锥面接触增大了当量摩擦系数，使传递的扭矩增高。当接触面磨损后，通过轴向平移行星轮补偿磨损。
文档编号F16H57/021GK102537247SQ20121001262
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者李慧, 汪久根, 王爱林 申请人:浙江大学