楔爪式无级变速机构及传动系统的制作方法_2

文档序号:8251459阅读:来源:国知局
量位移限制机构B初始状态的结构示意图。
[0027]图6为图1左视方向中双偏调心机构A偏心状态的结构示意图。
[0028]图7为图1左视方向中矢量位移限制机构B作平面位移后的结构示意图。
[0029]图8为本发明具有楔爪式无级变速机构的传动系统的结构示意图。
[0030]图中:1、固定中心轴;2、小偏心套;3、大偏心套;4、矩形滑块框;5、方孔框盘;6、一级槽盘;7、一级支架;8、二级槽盘;9、二级支架;10、楔爪组件;11、楔块;12、连杆;13、滚轮;14、楔爪销轴;15、弹簧销;16、扭力弹簧;17、支架销轴;18、调速导入管;19、动力输入端;20、动力输出端;21、内齿轮I ;22、行星齿轮I ;23、中心齿轮I ;24、内齿轮II ;25、行星齿轮II ;26、中心齿轮II ;27、转臂;28、输入皮带轮;29、输出皮带轮;30、调速手柄;A、双偏调心机构;B、矢量位移限制机构;C、楔爪式一级变速机构;D、楔爪式二级变速机构;E、楔爪式无级变速机构。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
参见附图1至7,图中的楔爪式无级变速机构,包括固定中心轴I ;其中:
所述固定中心轴I上具有四方轴段,在四方轴段处套装有矩形滑块框4,外力作用下所述矩形滑块框4在四方轴段处上下滑动;所述矩形滑块框4外套装有方孔框盘5,外力作用下所述方孔框盘5在矩形滑块框4外左右滑动;在四方轴段靠近动力输入端19的固定中心轴I上套装有小偏心套2,该小偏心套2外套装有与小偏心套2匹配的大偏心套3,外力作用下小偏心套2在大偏心套3内沿固定中心轴I的轴心旋转,所述小偏心套2与大偏心套3 一体形成双偏调心机构A ;所述大偏心套3的一端紧卡在方孔框盘5的外沿,外力作用下大偏心套3随方孔框盘5 —体在四方轴段处左右滑动,外力作用下所述大偏心套3随与矩形滑块框4联动的方孔框盘5在四方轴段处上下滑动,大偏心套3不能转动,该大偏心套3的轴线只能作平行的矢量位移,使所述矩形滑块框4与方孔框盘5 —体在四方轴段处形成矢量位移限制机构B ;
所述小偏心套2靠近动力输入端19 一方具有延伸空心轴段,该延伸空心轴段为调速导入管18,该调速导入管18外壁通过轴承与楔爪式一级变速机构C的一级槽盘6连接,所述矩形滑块框4靠近动力输出端20 —方的固定中心轴I的轴段上通过轴承与楔爪式二级变速机构D的二级支架9连接;
所述楔爪式一级变速机构C中的楔爪组件10与楔爪式二级变速机构D中的楔爪组件10结构相同;
所述楔爪式一级变速机构C又包括一级支架7,该一级支架7通过位于其内孔中的轴承与大偏心套3外壁连接,所述一级支架7的底盘外沿上设置有至少两组楔爪组件10,所述一级支架7的底盘位于一级槽盘6的内腔中;所述楔爪式一级变速机构C的楔爪组件10还包括连杆12,该连杆12的一端通过支架销轴17铰接在一级支架7的底盘上,连杆12的另一端通过楔爪销轴14铰接在楔块11上,该楔块11在外力作用下绕楔爪销轴14摆动,截面为梯形的楔块11的弧形外沿位于一级槽盘6内侧壁上的梯形环槽内;所述楔爪销轴14靠近一级槽盘6内底壁处的轴端上设置有滚轮13,该滚轮13的外沿紧抵在一级槽盘6的内凸台外圆柱面上,所述滚轮13外力作用下绕楔爪销轴14旋转,该内凸台位于一级槽盘6的内底壁中部,且内凸台与一级槽盘6内侧壁上的梯形环槽具有同一轴心;所述楔块11的开槽中通过弹簧销15固定有扭力弹簧16,该扭力弹簧16的一端紧抵在楔块11上,扭力弹簧16的另一端紧抵在连杆12腰部的弧形槽内;所述扭力弹簧16的预紧力与滚轮13的支撑力将楔块11的弧形外沿楔合在一级槽盘6内侧壁上的梯形环槽内;
所述楔爪式二级变速机构D又包括通过轴承安装在靠近动力输出端20的固定中心轴I的轴段上的二级支架9,该二级支架9的底盘外沿上设置有至少两组楔爪组件10,所述二级支架9的底盘位于二级槽盘8的内腔中,该二级槽盘8与一级支架7固定为一体,所述二级槽盘8的内壁与大偏心套3之间设置有轴承,外力作用下二级槽盘8与一级支架7 —体同步转动;所述楔爪式二级变速机构D的楔爪组件10
还包括连杆12,该连杆12的一端通过支架销轴17铰接在二级支架9的底盘上,连杆12的另一端通过楔爪销轴14铰接在楔块11上,该楔块11在外力作用下绕楔爪销轴14摆动,截面为梯形的楔块11的弧形外沿位于二级槽盘8内侧壁上的梯形环槽内;所述楔爪销轴14靠近二级槽盘8内底壁处的轴端上设置有滚轮13,该滚轮13的外沿紧抵在二级槽盘8的内凸台外圆柱面上,所述滚轮13外力作用下绕楔爪销轴14旋转,该内凸台位于二级槽盘8的内底壁中部,且内凸台与二级槽盘8内侧壁上的梯形环槽具有同一轴心;所述楔块11的开槽中通过弹簧销15固定有扭力弹簧16,该扭力弹簧16的一端紧抵在楔块11上,扭力弹簧16的另一端紧抵在连杆12腰部的弧形槽内;所述扭力弹簧16的预紧力与滚轮13的支撑力将楔块11的弧形外沿楔合在二级槽盘8内侧壁上的梯形环槽内。
[0032]为便于与传动系统装配连接,上述实施例中,优选地:所述动力输入端19位于一级槽盘6上,该一级槽盘6上设置有供动力输入轴安装的输入安装部。
[0033]为便于与传动系统装配连接,上述实施例中,优选地:所述动力输出端20位于二级支架9上,该二级支架9上设置有供动力输入轴安装的输出安装部。
[0034]为便于调节速度,上述实施例中,优选地:所述调速导入管18的端部固定有调速手30 ο
[0035]为保证传动平稳,上述实施例中,优选地:所述楔爪式一级变速机构C中的楔爪组件10与楔爪式二级变速机构D中的楔爪组件10均为五组。
[0036]下面结合附图,对上述实施例的工作过程以及优点作以下说明。
[0037]后续描述中,所有驱动带动旋向均与图示旋向一致,并被确定为正向旋转或正转,反之则为反向旋转或反转;固定中心轴I的轴心(^被确定为基准轴心,O 2是偏心传动时大偏心套3外圆柱面【外壁】的轴心,并与O1平行。
[0038]上述楔爪式无级变速机构E的驱动过程如下:
动力输入端19以正向输入的运动带动一级槽盘6正向转动,一级槽盘6通过楔爪式一级变速机构C中的楔爪组件10正向推动一级支架7,与一级支架7 —体的二级槽盘8正向转动,二级槽盘8通过楔爪式二级变速机构D中的楔爪组件10推动二级支架9正向转动,二级支架9与负载连接实现运动的正向输出。
[0039]初始状态时,小偏心套2与大偏心套3装配后形成的双偏调心机构A中大偏心套3的外壁轴心与固定中心轴I的轴心重合,小偏心套2在矢量位移限制机构B限制作用下只能正向旋转,大偏心套3处于极限位置,且不能转动,只能向上和向右整体移动。此时,楔爪式一级变速机构C与楔爪式二级变速机构D中对应的槽盘【一级槽盘6和二级槽盘8】和支架【一级支架7和二级支架9】只能沿固定中心轴I的轴心O1转动。在该过程中,所述楔爪式一级变速机构C与所述楔爪式二级变速机构D的传动比均为1:1,具体而言,【所述楔爪式一级变速机构C中的楔爪组件10与楔爪式二级变速机构D中的楔爪组件10均以五组为基础解释的】所述楔爪式一级变速机构C中所有楔爪组件10的楔块11均与一级槽盘6内侧壁上的梯形环槽楔紧从而驱动一级支架7,即一级槽盘6以2 /5的推角推动一级支架7转过2 JT /5的转角,该一级支架7直接带动二级槽盘8 ;所述楔爪式二级变速机构D中所有楔爪组件10的楔块11均与二级槽盘8内侧壁上的梯形环槽楔紧从而驱动二级支架9,二级槽盘8也以2 /5的推角推动二级支架9转过2 /5的转角。
[0040]当小偏心套2正向转动到极限位置,即在矢量位移限制机构B的限制作用下,小偏心套2不能再依正向旋转时,大偏心套3在双偏调心机构A和矢量位移限制机构B的双重作用下,该大偏心套3的外壁轴心将从(^逐渐平行移动至O 2,此时,楔爪式一级变速机构C中一级支架7与楔爪式二级变速机构D中二级槽盘8的旋转轴心与大偏心套3外壁轴心一体移动,楔爪式一级变速机构C中一级支架7与楔爪式二级变速机构D中二级槽盘8的旋转轴心也从O1逐渐移动至O 2,整个过程中楔爪式一级变速机构C中的一级槽盘6与一级支架7之间、楔爪式二级变速机构D中的二级槽盘8与二级支架9之间,在小偏心套2的转动下实现无级而精准的偏心度变化,该偏心度变化范围在(^与02之间位移变化。在该过程中,所述楔爪式一级变速机构C中的一级槽盘6与一级支架7逐渐处于偏心状态,使得五组楔爪组件10中的一组楔爪组件10因驱动的楔紧作用而由一级槽盘6推动,此时一级槽盘6以最小的作用推角驱动一级支架7转过一个单位转角,该转角大于推角,紧邻所述一组楔爪组件10的前后的其余楔爪组件10在被驱动的一级支架7的带动下转过一个单位转角时,其余楔爪组件10上的楔块11在一级槽盘6上将会以O1S轴心转过一个大于上述推角的角度,即其余楔爪组件10上的楔块11会绕楔爪销轴14
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