专利名称：一种带负荷齿轮传动锥面摩擦变速器的制作方法
一种带负荷齿轮传动锥面摩擦变速器，是一种不切断负荷而能齿轮变速的发明，属于机械传动领域。
带负荷变速是机械传动领域人们一直追逐的目标。电力式的、液力式的以及摩擦式的无级变速装置虽然能够带负荷变速，但效率通常较低。而齿轮式变速虽然效率高，但用于带负荷变速是困难的。
为得到齿轮传动边速的高效率，可以用多组具有不同速比的齿轮组啮合，但在实际工作过程中，输入传入或输出传出的动力通过变换不同的离合器动作，使之只有一条传动链工作，而其他啮合齿轮处于空套状态。如长春中国第一汽车制造厂生产的解放1401中型卡车所用的变速器，但这样的变速器为避免离合器牙齿碰撞，必须使用主离合器使输入动力或负载脱离。而且为使变速离合器顺利啮合，多使用同步器使离合器两端的转速差减小。这样的装置不仅结构复杂，而且也不能带负荷变速。
本发明的目的是发明一种可以带负荷变速，并使用齿轮啮合传动的变速器。
本发明的结构如附
图1和附图2所示，它有输入齿轮98，输出齿轮103，输入齿轮98为外齿齿轮，输出齿轮103为内齿齿轮，外齿轮100和102分别与输出齿轮103啮合，外齿轮99、101分别与外齿轮100、102同轴，同时又都与输入齿轮98啮合，输入齿轮98则与输出齿轮103同轴，其特征在于齿轮99与齿轮100之间、齿轮101与齿轮102之间，输入齿轮98与输出齿轮103之间装有同轴的摩擦圆锥面。
本发明的基本的发明构思是，所有的齿轮及齿轮付，都处于确定不变的啮合状态，在变换传动比时，不改变其啮合状态，即变速前与谁啮合的，变速后仍与谁啮合。这就是说，变速器无论怎样变速，每一个齿轮都确定不变地与原先与它相啮合的齿轮啮合。变速只是将同轴的齿轮通过摩擦圆锥面结合。避免了变速时齿轮的交换，因此避免了齿轮的啮入和啮出，易于简单地做到带负荷变速。
附图1是本发明的传动示意图，附图2是锥面摩擦结构示意图，它的结构关系和工作原理可叙述如下在本说明书中，以Zx表示标号为x的齿轮的齿数，例如齿轮100齿数即为Z100。
外齿轮100和102都与内齿轮103啮合。外齿轮99、101分别与外齿轮100、102同轴，又都与外齿轮98啮合。98则与内齿轮103同轴。齿轮99与100之间、101与102之间，98与103之间装有同轴的摩擦圆锥面，如图2所示。带有外圆锥面的齿轮102经键108固装于轴107。轴107上经滑键104装有滑动轴套105，105上可转动地装有齿轮101，齿轮101一体相连有内圆锥面，并可随105一起在滑键104导向下沿轴向滑移。若101沿简头方向向右滑移，其内锥面与102的外锥面接合，依靠内、外锥面问的摩擦力，齿轮101、102将接合在一起转动，动力即传过去。若101向左移，则内、外锥面脱离，两个齿轮公开，动力传递被切断。保持摩擦锥面的接合以传递足够的扭矩，需要一定的轴向推紧力，这可用弹簧或其它方式做到，属于先有技术，这里不叙述。为了增加这一轴向推紧力，可将齿轮设计成螺旋齿轮，使之在传动啮合时产生轴向力，并设计成这个轴向力的方向是推紧摩擦锥面的，如附图2中箭头方向。附图1中，若以98为输入齿轮，103为输出齿轮，3个摩擦锥面都分开时，动力无法传递，变速器处于空档；仅101与102间之锥面接合时，变速器的速比(98与103的转速之比)为i=Z101Z98*Z103Z102]]>若仅99与100间之锥面接合，则速比为i=Z99Z98*Z103Z100]]>若仅98与103间之锥面接合，速比为i＝1。若同时有2个或更多锥面结合，则变速器处于制动状态，成为制动器。由于可以在不同的轴向位置上安排齿轮，因此不同速比的齿轮可以放在不同的轴向层面上，使变速器可以有许多速比档数。这种摩擦锥面接合式的变速器可以有多种型式和结构，共同的基本特征是变速不依靠改变齿轮的啮合对象齿办，而依靠控制齿轮间摩擦锥面的接合和分开。
本说明书中提到之各处支承，虽然图面上示出直接支承，但都可使用滚动轴承(除半环形支承外)、滚动体、滑动轴承来支承。贴靠于壳体内的支承，由于尺寸较大，有可能允许使用低摩擦系数的工程塑料制成的滑动轴承、衬套。
本发明的原理可使齿轮变速器容易地带负荷变速，不会出现换档时的轮齿碰撞。由于是齿轮传动，效率较高。可以在较小体积内拥有较大变速档位，且易自动变速，构成高效率的“准无级齿轮变速器”，适用于车辆、工程机械及工业设备。
权利要求
1.一种带负荷齿轮传动锥面摩擦变速器，它有输入齿轮(98)，输出齿轮(103)，输入齿轮(98)为外齿齿轮，输出齿轮(103)为内齿齿轮，外齿轮(100)和(102)分别与输出齿轮(103)啮合，外齿轮(99)、(101)分别与外齿轮(100)、(102)同轴，同时又都与输入齿轮(98)啮合，输入齿轮(98)则与输出齿轮(103)同轴，其特征在于齿轮(99)与齿轮(100)之间、齿轮(101)与齿轮(102)之间，输入齿轮(98)与输出齿轮(103)之间装有同轴的摩擦圆锥面。
全文摘要
一种带负荷齿轮传动锥面摩擦变速器,为了避免变速时的齿轮轮齿碰撞,而使用根本避免齿轮交换的方法,变速时每一齿轮的啮合对象齿轮是不变的,变速只是将同轴的齿轮通过摩擦圆锥面结合。因而变速器不仅具有齿轮传动的高效率,也易于带负荷变速。
文档编号F16H3/44GK1188194SQ9810083
公开日1998年7月22日 申请日期1998年2月20日 优先权日1998年2月20日
发明者郑悦 申请人:李蕴藻, 郑悦