专利名称：一种可变传动比的齿轮传动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮传动机构，具体涉及一种可变传动比的齿轮传动机构。
背景技术：
现有的齿轮齿数是恒定的，要实现变速需要很多的不同齿数的齿轮，这样就需要比较笨重且复杂的设备。而目前的机械式无级变速器结构就更加复杂了，而且传动效率较低。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小，结构简单，并且由一对齿轮就可以改变传动比的齿轮传动机构。为了解决上述技术问题，本实用新型使用的一种可变传动比的齿轮传动机构，包括凹齿面齿轮、小齿轮，凹齿面齿轮和小齿轮相互啮合，小齿轮上有凸齿，凹齿面齿轮上有二圈以上的沿圆周方向均匀排列的与凸齿相配合的凹齿。凹齿面齿轮上有二圈以上的沿圆周方向均匀排列的凹齿，由于每一圈凹齿所在位置的分度圆的半径不同，根据公知常识可以知道小齿轮与第一圈上的凹齿啮合时的传动比和小齿轮与第二圈上的凹齿啮合时的传动比是不同的。本方案具有结构简单，易于实现，不需要复杂的设备，只要使小齿轮与凹齿面齿轮上不同的凹圈相啮合，就能实现变速。作为本技术方案的进一步改进，小齿轮包括安装板、凸齿结构、凸齿，安装板上有与凹齿相配合的沿圆周方向均勻排列的凸齿结构，凸齿安装在凸齿结构上，凸齿结构可以改变凸齿齿顶到小齿轮中心的距离。由于采用了凹凸齿结构传动，小齿轮从与第一圈凹齿哨合移动到与第二圈凹齿哨合时，凸齿必须要先从第一圈凹齿中移出，而一般的相交轴间的齿轮传动，相交轴间的距离是不变的，凹齿面齿轮的齿面到小齿轮中心的距离也是不变的，且小齿轮的齿顶到小齿轮中心的距离也是不变的，因而凸齿不能从凹齿中拔出，为此，在本方案中采用了使小齿轮齿顶 到小齿轮中心的距离是可以变化的方案，当使用外力使凸齿从第一圈凹齿中移出时，在传动轴径向方向上不改变凹齿面齿轮与传动轴间的距离情况下，改变凸齿齿顶到小齿轮中心的距离，使凸齿顺利的从第一圈凹齿中移出。本方案可以是齿轮在运转中直接改变传动比的特点，非常方便。作为本技术方案的进一步改进，所述凸齿结构包括凸齿固定板、凸齿转轴；凸齿固定板由二块固定板组成，凸齿固定板固定安装在安装板上；二块固定板相对应的位置上开有孔，凸齿转轴固定安装在二块固定板上；凸齿上开有通孔，凸齿通过通孔套装于凸齿转轴上。凸齿与安装板之间有间隙，间隙的大小能够保证凸齿顺利的在凹齿面上从一圈滑移到另一圈。改变凸齿齿顶到小齿轮中心的距离的方案是很多的，如在圆柱形安装板的侧面开孔，孔内内置弹簧，弹簧的一端固定安装在孔底部，另一端固定安装在凸齿的根部，凸齿的靠近齿根的部分位于孔内，这种凸齿结构也能改变凸齿齿顶到小齿轮中心的距离。在本方案中采用凸齿可以绕凸齿转轴旋转的方法来改变凸齿齿顶到小齿轮中心的距离，这种方法非常简单，方便。凸齿与安装板之间有间隙，是为了使凸齿绕凸齿转轴旋转的时候有空间旋转。作为本技术方案的进一步改进，通孔位于凸齿的下部。其目的是为了使凸齿绕凸齿转轴旋转时，凸齿齿顶偏移的幅度更大，从而使凸齿齿顶到小齿轮中心距离的改变更大。作为本技术方案的进一步改进，小齿轮还包括盖板，盖板固定安装在凸齿结构的另一侧，凸齿与盖板之间有间隙，间隙的大小能够保证凸齿顺利的在凹齿面上从一圈滑移到另一圈。在本方案中凸齿结构二侧都采用了板进行覆盖，有效的避免了杂物进入凸齿结构中。同时，由于凸齿与盖板之间有间隙保证了凸齿的正常移动。作为本技术方案的进一步改进，小齿轮还包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧的一端安装在安装板上，另一端安装在通孔的下方，第二弹簧的一端安装在盖板上，另一端安装在通孔的下方。在本方案中，当凸齿移动后发生了偏移，在弹簧的作用下，能使凸齿迅速地复位。作为本技术方案的进一步改进，凸齿上部的轮齿是以小齿轮径向方向为轴线的回转体，凹齿是与凸齿相对应的回转体。回转体结构的设计是为了齿轮能很好地啮合。作为本技术方案的进一步改进，凹齿可以是通孔或者盲孔。在本方案中凹齿不是通常意义上的齿轮，可以是盲孔，因此，加工非常方便；凹齿也可以是通孔，通孔的加工也是非常方便的，而且这种结构可以使凹齿面齿轮在一面被磨损后还可以使用另一面，延长了凹齿面齿轮使用寿命。
图1是可变传动比的齿轮传动机构示意图。
图2是凹齿面齿轮示意图。图3是小齿轮示意图。图4是小齿轮凸齿结构示意图。图5是小齿轮盖板图。图6是小齿轮单个凸齿示意图。图7是小齿轮凸齿示意图。图中标号名称:1、凹齿面齿轮，2、凹齿，3、小齿轮，4、凸齿，5、安装板，6、凹齿固定板，7、凸齿转轴,8、第一弹簧,9、第二弹簧，10、凸齿结构，11、凸齿辅助固定板,12、面板,13、盖板，14、通孔,15、凸齿固定板加强筋。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明。为叙述方便，下文中所称的“上” “下”与附图本身的上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。把凹齿面齿轮上最靠近中心的一圈凹齿称为第一圈凹齿，并沿径向向外称为第二圈、第三圈、第四圈、第五圈，把安装在安装板一侧的弹簧称为第一弹簧，安装在盖板一侧的弹簧称为第二弹簧。图1是可变传动比的齿轮传动机构的示意图。凹齿面齿轮I和小齿轮3相互啮合。在凹齿面齿轮I上有多圈沿圆周方向均匀排列的凹齿2，本实施例中采用了五圈均匀排列的凹齿2，为了实施变速至少需要有二圈凹齿2，凹齿2的圈数可以根据需要来确定。如图2、3、4、5、6、7所示小齿轮3包括安装板5、第一弹簧8、第二弹簧9、盖板13、与凹齿2相配合的凸齿结构10和凸齿4，凸齿结构10沿圆周方向均勻排列，安装板5为圆柱形。本实用新型中凸齿结构10固定安装在圆柱形安装板5 —侧的边缘处，实际上安装板的二面及侧面上都可以安装凸齿结构10。凸齿4安装在凸齿结构10上。凸齿结构10包括凸齿固定板6、凸齿转轴7、凸齿固定板加强筋15。凸齿固定板6包括二块固定板，凸齿固定板6固定安装在安装板5上，凸齿固定板6的一侧位于圆柱形安装板5的边缘处。相配合的二块固定板的中部开有孔，凸齿转轴7穿过相配合的二块固定板上开的孔安装在凸齿固定板6上。凸齿4上开有通孔14，通孔14最好位于凸齿4靠近底部的位置上，凸齿4通过通孔14套装于凸齿转轴7上。凸齿4的下部为长方体，凸齿4的上部为轮齿结构，凸齿4与安装板5之间有间隙，间隙的大小能够保证凸齿14顺利的在凹齿面上从一圈滑移到另一圈。盖板13包括与凸齿固定板6相对应的凸齿辅助固定板11和面板12,凸齿辅助固定板11包括二块相配合的辅助固定板，盖板13固定安装在凸齿结构10的另一侧，安装凸齿辅助固定板11的目的就是为了使凸齿4与盖板13之间有间隙，并起到加固凸齿结构10的作用，此间隙的大小能够保证凸齿14顺利的在凹齿面上从一圈滑移到另一圈。第一弹簧8的一端安装在安装板5上，另一端安装在凸齿4的靠近齿根部的位置上，第二弹簧9的一端安装在盖板13上，另一端安装在凸齿4的靠近齿根部的位置上。凸齿固定板加强筋15 —端固定安装在安装板5上，另一端固定安装在凸齿固定板6上，其目的是为了加强凸齿固定板6的强度。在本实施例中通过凸齿4绕凸齿转轴7旋转来改变凸齿齿顶到小齿轮中心的距离，也可以通过其他公知的方式其他方式来实现这一目的。为了使凸齿4和凹齿2能很好的啮合，凸齿4上部的轮齿为回转体，凸齿4上部的轮齿截面轮廓曲线可以根据不同的要求采用已知的各种曲线，如渐开线等。凹齿2内的曲面为回转面，凹齿2的内部截面的轮廓曲线可以采用和凸齿4上部的轮齿截面相配合的齿廓曲线，凹齿2可以为通孔或者盲孔，凹齿2的直径是根据凸齿4来确定的。凹齿2每一圈的半径r是根据η*Ρ=2 π r来确定的，η为同一圈中凹齿2的个数，P为同一圈中相邻二齿轮同侧齿廓间的齿距。在小齿轮3沿轴向运动时，凸齿4绕凸齿转轴7旋转减小了凸齿4齿顶到小齿轮中心的距离,使小齿轮从一圈顺利的过渡到另一圈，在另一`圈中弹簧使凸齿复位，顺利的和另一圈的凹齿啮合，从而达到改变速比的目的。
权利要求1.一种可变传动比的齿轮传动机构，包括凹齿面齿轮(I)、小齿轮(3)，凹齿面齿轮(I)和小齿轮(3)相互啮合，其特征在于:小齿轮(3)有凸齿(4)，凹齿面齿轮(I)有二圈以上的沿圆周方向均匀排列的与凸齿(4)相配合的凹齿(2)。
2.根据权利要求1所述的齿轮传动机构，其特征在于:小齿轮(3)包括安装板(5)、凸齿结构(10)、凸齿(4),安装板(5)上有与凹齿(2)相配合的沿圆周方向均勻排列的凸齿结构(10)，凸齿(4)安装在凸齿结构(10)上，凸齿结构(10)可以改变凸齿(4)齿顶到小齿轮中心的距离。
3.根据权利要求2所述的齿轮传动机构，其特征在于:所述凸齿结构(10)包括凸齿固定板(6)、凸齿转轴(7);凸齿固定板(6)固定安装在安装板(5)上；凸齿转轴(7)固定安装在凸齿固定板(6)上；凸齿(4)上开有通孔(14)，凸齿(4)通过通孔(14)套装于凸齿转轴 (7)上。
4.根据权利要求3所述的齿轮传动机构，其特征在于:通孔(14)位于凸齿(4)的下部。
5.根据权利要求2-4之一所述的齿轮传动机构，其特征在于:小齿轮(3)还包括盖板(13)，盖板(13)固定安装在凸齿结构(10)的另一侧。
6.根据权利要求5所述的齿轮传动机构，其特征在于:小齿轮(3)还包括第一弹簧(8)和第二弹簧(9)，第一弹簧(8)的一端安装在安装板(5)上，另一端安装在通孔(14)的下方，第二弹簧(9)的一端安装在盖板(13)上，另一端安装在通孔(14)的下方。
7.根据权利要求1-4之一所述的齿轮传动机构，其特征在于:凸齿(4)上部的轮齿是以小齿轮(3)径向方向为轴线的回转体，凹齿(2)是与凸齿(4)相对应的回转体。
8.根据权利要求1-4之一所述的齿轮传动机构，其特征在于:凹齿(2)可以是通孔或者盲孔。
专利摘要本实用新型公开了一种可变传动比的齿轮传动机构，包括凹齿面齿轮、小齿轮，凹齿面齿轮和小齿轮相互啮合，小齿轮上有凸齿，凹齿面齿轮上有二圈以上的沿圆周方向均匀排列的与凸齿相配合的凹齿。本实用新型具有结构简单，易于实现，不需要复杂的设备，只要使小齿轮与凹齿面齿轮上不同的凹圈相啮合，就能实现变速。
文档编号F16H55/17GK203146758SQ20132004386
公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者王丰, 赵丽婷 申请人:南京航空航天大学