一种锥塔序列超越离合变速机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械变速机构，具体是一种锥塔序列超越离合变速机构。
【背景技术】
[0002]现在存在的变速机构大体分为有齿或无齿形两类。
[0003]有齿变速的代表是双离合变速机构，可实现一个档位和一个档位之间的衔接速度很快，变速冲击小，传输扭矩大，缺点是结构复杂，伺服机构复杂，伺服信号量大，体积较大，有些换挡衔接冲击的问题还没有彻底解决，故而故障率偏高。
[0004]推入商用领域的无齿形的代表是CVT无极变速机构，靠摩擦力来传动可实现无极无档位变速，结构简单，但是传输力矩偏小，传输效率低，材料的要求高，伺服精准度要求技术也高，且不能满足于大功率原动机的动力传输需要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种伺服机构简单、故障率低的锥塔序列超越离合变速机构，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种锥塔序列超越离合变速机构，包括主动轴机构、从动轴机构和中间伺服机构，所述主动轴机构和从动轴机构径向并排对立安装，所述中间伺服机构安装在主动轴机构和从动轴机构之间，所述主动轴机构包括主动主轴和多个主动轴锥面伞形齿轮，多个主动轴锥面伞形齿轮分层安装在主动主轴上，主动轴锥面伞形齿轮中的第一主动轴锥面伞形齿轮和主动主轴硬连接，第一主动轴锥面伞形齿轮后的主动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构与前一个主动轴锥面伞形齿轮啮合，或者第一主动轴锥面伞形齿轮后的主动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构与主动主轴连接；所述从动轴机构包括从动主轴和多个从动轴锥面伞形齿轮，多个从动轴锥面伞形齿轮分层安装在从动主轴上，从动轴锥面伞形齿轮中的第一从动轴锥面伞形齿轮和从动主轴硬连接，第一从动轴锥面伞形齿轮后的从动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构与前一个从动轴锥面伞形齿轮啮合，或者第一从动轴锥面伞形齿轮后的从动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构与从动主轴连接。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述第一主动轴锥面伞形齿轮后的主动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构与前一个主动轴锥面伞形齿轮啮合，在最后一个主动轴锥面伞形齿轮后端轴向设置预紧装置。
[0008]作为本发明进一步的方案:所述第一从动轴锥面伞形齿轮后的从动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构与前一个从动轴锥面伞形齿轮啮合，在最后一个从动轴锥面伞形齿轮后端轴向设置预紧装置。
[0009]作为本发明进一步的方案:所述预紧装置为弹簧和压紧轴承。
[0010]作为本发明进一步的方案:所述主动轴机构和从动轴机构的齿塔上的每一级齿轮大端面上的齿间模数是相同的，每一层逐层增大的齿轮的齿数也逐层增多。
[0011]作为本发明进一步的方案:所述主动轴机构和从动轴机构中的每一级齿轮小端面根据椎体的圆锥角度的大小收紧齿形夹角。
[0012]作为本发明进一步的方案:所述中间伺服机构由一个齿轮带轴和伺服机构组成或者中间伺服机构由一个有内齿和外齿的齿环齿圈带伺服机构组成。
[0013]作为本发明再进一步的方案:所述齿轮的做功齿面要小于主动轴机构和从动轴机构的锥塔上的伞形齿轮的做功齿面。
[0014]作为本发明再进一步的方案:所述主动轴锥面伞形齿轮和从动轴锥面伞形齿轮数量相同。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明在紧凑的体积内实现大速比、大扭矩、高速、平滑无损变速，档与档衔接瞬间的机械冲突由机械超越离合机构消除，产生了不需要原动机离合器配合就能平滑快速的换挡过程，无须切断原动机的动力传输，平滑性仅次于无极变速器，并且伺服极其简单，可用于手动或自动变速机构，用于手动变速时控制简单，转动后的变速过程中无需传统离合器切断动力配合，可实现半自动变速，用于自动变速机构上时由于伺服信号量少，伺服机构少而简单，故障率故而会很低，制造成本也能很好的控制，极具推广价值；适用于需要变速的航天交通工具，陆上各类交通工具，水上各类交通工具，机械设备等。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中主动轴机构或从动轴机构的结构示意图；
图3为本发明中锥面伞形齿轮和超越离合机构细节图；
图4为本发明主动轴机构和从动轴机构中的中间齿轮的渐变齿形角示意图；
图5为本发明主动轴机构和从动轴机构中的锥形齿轮小端面上收缩的齿形角和超越离合机构齿形特征示意图；
图6为本发明在第5档位时的示意图；
图7为本发明在进行变速过程时的示意图；
图8为本发明力矩传递的示意图；
图9为本发明采用凸轮方式抑制时的示意图；
图10为本发明采用凸轮方式放开抑制时的示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0018]请参阅图1-10，一种锥塔序列超越离合变速机构，包括主动轴机构、从动轴机构和中间伺服机构，所述主动轴机构和从动轴机构径向并排对立安装，所述中间伺服机构安装在主动轴机构和从动轴机构之间，所述主动轴机构包括主动主轴1和多个主动轴锥面伞形齿轮2，多个主动轴锥面伞形齿轮2分层安装在主动主轴1上，主动轴锥面伞形齿轮2中的第一主动轴锥面伞形齿轮21和主动主轴1硬连接，第一主动轴锥面伞形齿轮21转动时随主动主轴1转动，第一主动轴锥面伞形齿轮21后的主动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构5与前一个主动轴锥面伞形齿轮啮合，使每一个塔型齿轮都能把力能传递向第一主动轴锥面伞形齿轮21，或者第一主动轴锥面伞形齿轮21后的主动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构5与主动主轴1连接，每一层主动轴锥面伞型齿轮2均呈逐层递增排列套入主动主轴1中呈整体锥塔形，用超越离合机构5和前齿互相啮合或啮合主动主轴1的形式构成整体锥塔用主动轴机构，所述第一主动轴锥面伞形齿轮21后的主动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构5与前一个主动轴锥面伞形齿轮啮合，在最后一个主动轴锥面伞形齿轮210后端轴向设置预紧装置施加预紧力，所述预紧装置为弹簧8和压紧轴承9 ;所述从动轴机构包括从动主轴3和多个从动轴锥面伞形齿轮4，多个从动轴锥面伞形齿轮4分层安装在从动主轴3上，从动轴锥面伞形齿轮4中的第一从动轴锥面伞形齿轮41和从动主轴3硬连接，第一从动轴锥面伞形齿轮41转动时随从动主轴3转动，第一从动轴锥面伞形齿轮41后的从动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构5与前一个从动轴锥面伞形齿轮啮合，使每一个塔型齿轮都能把力能传递向第一从动轴锥面伞形齿轮41，或者第一从动轴锥面伞形齿轮41后的从动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构5与从动主轴3连接，每一层主动轴锥面伞型齿轮2均呈逐层递增排列套入从动主轴3中呈整体锥塔形，用超越离合机构5和前齿互相啮合或啮合从动主轴3的形式构成整体锥塔用主动轴机构，所述第一从动轴锥面伞形齿轮41后的从动轴锥面伞形齿轮均采用超越离合机构5与前一个从动轴锥面伞形齿轮啮合，在最后一个从动轴锥面伞形齿轮410后端轴向设置预紧装置施加预紧力；所述中间伺服机构作为主动轴机构和从动轴机构之间的传力中枢和两个锥塔的对应齿轮啮合，中间伺服机构的齿轮71可以随伺服力在主动轴机构和从动轴机构之间作轴向滑动，所述齿轮71的做功齿面要小于主动轴机构和从动轴机构的锥塔上的伞形齿轮的做功齿面，所述中间伺服机构由轴7和一个齿轮71组成或者中间伺服机构由一个有内齿和外齿的齿环齿圈带伺服机构组成。
[0019]所述主动轴锥面伞形齿轮2和从动轴锥面伞形齿轮4根据实际使用需求增加或减少，主动轴锥面伞形齿轮2和从动轴锥面伞形齿轮4数量相同；所述主动轴机构和从动轴机构的齿塔上的每一级齿轮大端面上的齿间模数是相同的，每一层逐层增大的齿轮的齿数也逐层增多。中间传力齿轮的齿形为两头尖中间鼓，这样设置的目的是为了让开主动轴锥面伞形齿轮2或者从动轴锥面伞形齿轮4的锥形辐射角，所述主动轴机构和从动轴机构中的齿轮根据椎体的圆锥角度的大小收紧齿形夹角，每一层主动轴锥面伞形齿轮2和从动轴锥面伞形齿轮4的小端面也要根据齿塔椎体的圆锥角度大小收缩齿形角。
[0020]所述锥塔序列超越离合变速机构在使用时，如在第一档位时由第一主动轴