一种变径动齿直齿的啮合方法及无级变速器与流程

本发明公开一种变径动齿直齿的啮合方法，是对现有的固定齿齿轮啮合的改进。可以在一定范围内变径、动齿，完成与其它固定齿轮的常啮合，同时还提供了实现上述啮合方法的无级变速器，属于无级变速机构技术领域。

背景技术：

无级变速器中不能使用固定齿比的普通齿轮来实现齿轮常啮合无级变速。

现有at液力无级变速出现于上世纪三四十年代的美国，用的是有级多档变速器加液力变扭实现无级变速的一种方案。at液力无级变速器中普通固定齿齿轮起的作用也是阶段有级变速，其余部分靠液力、液压实现无级变速。中大功率传动中多是at无级变速器。结构复杂、体积大机械效率低、造价高，但传递功率较大。大型汽车、坦克、火车等多用。

现有活齿无级变速，即滑片变形(hn—cvt)活齿啮合的无级变速器，是一种通过钢片的重叠形成活齿滑片组，由变径伸缩控制滑块带动活齿滑片组与传动链啮合传动，是一种非摩擦传动常啮合的无级变速。钢片的厚度和张力及强度，影响动力和寿命，链传动一定范围，大功率时或有一定局限。

现有cvt无级变速器是靠轮、带、链等摩擦传动实现的无级变速，存在功率小、易“打滑”损失功率等问题。从一开始的皮带到现在的钢带，强度及性能有一定的提高，但本身强度和传动方式直接影响传动效率且最大功率受限。

现有有脉动无级变速器，用连杆和单向离合器多组组合，实现无级变速，但功率小，体积大，结构复杂，大扭矩工况很少用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供了一种变径动齿直齿的啮合方法及无级变速器，用非摩擦传动方法实现常啮合无级变速，可以用一组齿轮取代若干组齿轮，实现减少操纵、简化结构、实现大比数无级变速，其最大扭矩可达到固定齿轮同等条件。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种变径动齿直齿的啮合方法，动齿齿轮由两个平行搓齿布置的直齿齿块构成；两个所述直齿齿块由一组翘板结构关联而成，每一个直齿齿块与翘板结构均由两平行斜轴连接；在动齿齿轮与固定齿轮或传动齿轮链啮合时，当其中一个直齿齿块出现干涉顶齿时，该直齿齿块受到挤压，进而带动翘板结构，使得另一个关联直齿齿块伸出，与齿轮啮合；啮合出现的间隙时，直齿齿块在平行轴上轴向移动，移动到齿间隙消除。

一种无级变速器，包括齿轮盘；所述齿轮盘上圆环均布有滑槽，滑槽上设有可与其滑动配合的动齿齿轮；传动齿轮链与所述动齿齿轮啮合；

所述动齿齿轮包括：直齿齿块i、直齿齿块ii及翘板结构；

所述翘板结构包括：齿块基座i、齿块基座ii及基体；所述基体为凸台结构，包括平面i、平面ii及凸台；所述齿块基座i及齿块基座ii分别设置在平面i及平面ii上方，且通过翘板轴与翘板连接；所述翘板的支点与所述基体的凸台通过销轴连接；

所述齿块基座i上设有两对同轴斜孔；所述直齿齿块i通过斜轴i与所述齿块基座i连接；

所述齿块基座ii上设有两对同轴斜孔；所述直齿齿块ii通过斜轴ii与所述齿块基座ii连接；

所述翘板轴与销轴轴线平行；

优选的，所述直齿齿块i及直齿齿块ii均设有开口，避免两个直齿齿块在翘板运动时发生干涉；

优选的，所述斜轴i及斜轴ii均与翘板轴的轴线不平行，且在水平面投影夹角为0.5°-67.5°，便于直齿齿块在斜轴上轴向移动；

优选的，所述齿块基座i及齿块基座ii均与基体的平面i及平面ii间设有空隙，使得基体对齿块基座的翘板运动进行限位。

本发明与现有技术相比有益效果在于：

本发明通过将直齿齿块i及直齿齿块ii设置在翘板结构上，使得动齿齿轮与传动齿轮链啮合时，当其中一个直齿齿块出现干涉顶齿时，该直齿齿块受到挤压，进而带动翘板结构，使得另一个关联直齿齿块伸出，与齿轮啮合；通过斜轴i及斜轴ii均与翘板轴的轴线不平行设置，使得啮合出现的间隙时，直齿齿块在斜轴上轴向移动，消除齿间隙，进而可有效增大传动扭矩。本发明公开的无级变速器反应快、不打滑、不损失功率、无顿挫，兼有cvt变速箱的平顺的同时克服了cvt变速箱存在的问题；同时，本发明比at变速器体积小、功率损失小、传动效率高、造价低。

附图说明

图1为所述无级变速器结构示意图；

图2为所述动齿齿轮结构示意图；

图3为所述翘板结构示意图。

其中，1-齿轮盘、11-滑槽、2-动齿齿轮、21-直齿齿块i、22-直齿齿块ii、24-斜轴i、25-斜轴ii、26-翘板轴、27-销轴、3-传动齿轮链、231-齿块基座i、232-齿块基座ii、233-基体、234-翘板。

具体实施方式

下面结合附图提供本发明的优选具体实施方式，所揭露的仅为本发明的较佳具体实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权力范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

见图1所示，本发明公开一种变径动齿直齿的啮合方法，动齿齿轮2由两个平行搓齿布置的直齿齿块构成；两个所述直齿齿块由一组翘板结构关联而成，每一个直齿齿块与翘板结构均由两平行斜轴连接；在动齿齿轮与固定齿轮或传动齿轮链3啮合时，当其中一个直齿齿块出现干涉顶齿时，该直齿齿块受到挤压，进而带动翘板结构，使得另一个关联直齿齿块伸出，与齿轮啮合；啮合出现的间隙时，直齿齿块在平行斜轴上轴向移动，移动到齿间隙消除。

实施例1

本实施例公开一种应用变径动齿直齿的啮合方法的无级变速器，包括齿轮盘1；所述齿轮盘1上圆环均布有四个滑槽11，每一个滑槽11上均设有可与其滑动配合的动齿齿轮2；传动齿轮链3与所述动齿齿轮2啮合；

见图2所示，每一个所述动齿齿轮2包括：直齿齿块i21、直齿齿块ii22及翘板结构；所述直齿齿块i21及直齿齿块ii22均为齿数为4，模数为3的直齿齿块；

见图3所示，所述翘板结构包括：齿块基座i231、齿块基座ii232及基体233；所述基体233为凸台结构，包括平面i、平面ii及凸台；所述齿块基座i231及齿块基座ii232分别设置在平面i及平面ii上方，且通过翘板轴26与翘板234连接；所述翘板234的支点与所述基体233的凸台通过销轴27连接；

所述齿块基座i231上设有两对同轴斜孔；所述直齿齿块i21通过斜轴i24与所述齿块基座i231连接；

所述齿块基座ii232上设有两对同轴斜孔；所述直齿齿块ii22通过斜轴ii25与所述齿块基座ii232连接；

所述翘板轴26与销轴27轴线平行；

作为优选的，更进一步地，所述直齿齿块i21及直齿齿块ii22均设有矩形开口，避免两个直齿齿块在翘板运动时发生干涉；

作为优选的，更进一步地，所述斜轴i24及斜轴ii25均与翘板轴26的轴线不平行，且在水平面投影呈20°夹角，便于直齿齿块在斜轴上轴向移动；

作为优选的，更进一步地，所述齿块基座i231及齿块基座ii232均与基体233的平面i及平面ii间留有空隙，空隙为0.3mm，使得基体233对齿块基座的翘板运动进行限位。

将齿轮盘1与动源装置连接，通过动齿齿轮2与传动齿轮链3啮合带动从动装置转动，本实施例提供的无级变速器的传动扭矩为现有技术中传动扭矩的3倍以上，且结构简单、无级变速功率损失极小。

尽管已经示出和描述了本发明的具体实施，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。