一种非线性变速传动箱的制作方法
【专利说明】
[0001](一)
技术领域
本发明涉及一种变速传动箱，特别涉及一种非线性变速传动箱。
[0002](二)
【背景技术】
目前，在机械传动中，所应用的圆齿轮变速传动箱，主要构件是圆齿轮。在齿轮箱中，齿轮装配完成后，齿轮之间动态和静态的相对位置不变。
[0003]主动圆齿轮接受动力后的功能有:一是本身与连体轮轴一起运转；二是由轮齿把动力传递给从动轮的轮齿，从动轮受力后与连体轮轴一起转动。快慢由主从轮相对周长的大小而定，如果自轮比大于1:1，关系是主动轮与从动轮周长之比等于主动轴与从动轴自转比的反比。
[0004]圆齿轮的形体基础是圆，各轮齿的受力半径，在平面直角坐标系中，依次剪开是一条直线，圆齿轮的动力学传动性能，形象地描述是一条直线，因此，圆齿轮的传动功能是线性死力传动。
[0005](三)
【发明内容】
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、安装方便、能源利用效率高的非线性变速传动箱。
[0006]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种非线性变速传动箱，包括箱体，其特征是:所述箱体内设置有第一轮轴、第二轮轴、第三轮轴和第四轮轴，第一轮轴与第二轮轴之间、第三轮轴与第四轮轴之间分别啮合有圆齿轮，第二轮轴与第三轮轴之间啮合有主动非圆齿轮和从动非圆齿轮，相啮合的主动非圆齿轮与从动非圆齿轮满足以下条件:Rd主-Rx主=主-Rx主=Rd从-Rx从，Rx从，Rd主+主+ Rx从=C ；其中Rxaa=C ;Rd主为主动非圆齿轮的最大半径，Rx主为主动非圆齿轮的最小半径，主为主动非圆齿轮的最大半径，Rx主为主动非圆齿轮的最小半径，Rd ;Λ为从动非圆齿轮的最大半径,Rx从为从动非圆齿轮的最小半径，C为常数从动非圆齿轮的最小半径，C为常数。
[0007]所述第一轮轴上安装有圆形输入传动件，第四轮轴上安装有圆形输出传动件。
[0008]本发明的有益效果是:把变速箱的圆齿轮线性死力传动改变成非圆齿轮非线性活力传动，输出轴的动力输出速度是连续变化的，在相同条件下，非线性活力传动比线性死力传动对动力的能源利用效率更高；结构简单、安装方便，在机械变速传动领域具有较大的应用前景。
[0009](四)
【附图说明】
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0010]附图1为本发明的结构示意图；
图中，I箱体，2第一轮轴，3第二轮轴，4第三轮轴，5第四轮轴，6圆齿轮，7主动非圆齿轮，8圆形输入传动件，9圆形输出传动件，10从动非圆齿轮。
[0011](五)
【具体实施方式】
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括箱体1，箱体I内设置有第一轮轴2、第二轮轴3、第三轮轴4和第四轮轴5，第一轮轴2与第二轮轴3之间、第三轮轴4与第四轮轴5之间分别啮合有圆齿轮6，第二轮轴3与第三轮轴4之间啮合有主动非圆齿轮7和从动非圆齿轮10，相啮合的主动非圆齿轮7与从动非圆齿轮10满足以下条件:Rd±-RX± = ±-RX主=Rd从-Rx从，Rx从，Rd主+主+ Rx从=C ;其中Rx从=C ;Rd主为主动非圆齿轮7的最大半径，Rx主为主动非圆齿轮7的最小半径,±为主动非圆齿轮的最大半径，Rx±S主动非圆齿轮的最小半径，Rd;A为从动非圆齿轮10的最大半径，从动非圆齿轮10的最小半径，C为常数Rx为从动非圆齿轮10的最小半径，C为常数。第一轮轴2上安装有圆形输入传动件8，第四轮轴5上安装有圆形输出传动件9。
[0012]采用本发明的一种非线性变速传动箱，动力带动圆形输入传动件8转动，圆形输入传动件8带动第一轮轴2转动，第一轮轴2上安装有圆齿轮6，与第二轮轴3上的圆齿轮6啮合，带动第二轮轴3转动，第二轮轴3上安装有非圆齿轮7，与第三轮轴4上的非圆齿轮7啮合，带动第三轮轴4转动，第三轮轴4上安装有圆齿轮6，与第四轮轴5上的圆齿轮6啮合，带动第四轮轴5转动，从而通过圆形输出传动件9将动力输出。末轴即输出轴第四轮轴5的动力输出虽然是以圆形输出传动件9进行传动，但转速是随同非圆齿轮7的变速而变速转动的。在动力速度不变的情况下，圆齿轮变速箱因其圆齿轮的轮齿受力半径不变，末轴本身的转速也不变，而非线性变速传动箱因其非圆齿轮的轮齿受力半径是连续变化的，所以末轴本身的动力输出速度也是连续变化的，非圆齿轮的形体基础是非圆，轮齿的受力半径在平面直角坐标系中，依次剪开是一条曲线，因此，非圆齿轮的动力学传动性能形象地描述成一条曲线，非圆齿轮的传动是非线性的活力传动，在相同条件下，活力传动大于死力传动对动力的能源利用效率。
[0013]采用本发明的一种非线性变速传动箱，非线性变速传动箱主要构件是非圆齿轮，其他构件按常规方法来实施即可。非圆齿轮也可以用圆齿轮的材料来制造，在获得粗加工的坯料后，测量出坯料形体上齿底到转心的各相邻半径之间的差数，把这组数据加在圆齿轮原插齿进刀量的控制体上，来加工非圆齿轮。为提高精度，主动轮加工完成后，从动偏心轮可根据主动轮的形体拓模来加工完成，在组装时，主动轮与从动轮的最大和最小半径在一条直线上，把做成的非圆齿轮和其他构件装入箱体I内即可。
[0014]非圆一个最大的特点是都有一个最大半径Rd和一个最小半径Rx。在非圆中以Rx为半径所得的轨迹线称做非圆的基圆。从Rx到Rd之间有若干半径，这些半径端点的点组曲线，组成了非圆的基本轨线，简称非圆的基线G，从基圆上某点即是基线上半径的最低点到最高点，再到最低点，组成了一个有对称轴的凸峰，一个最简单的非圆只少有一个凸峰，两条等量的对称基线G，所以凸峰的多少决定了非圆的结构形式和特点。如凸圆有一个凸峰，椭圆有两个凸峰，三角非圆有三个凸峰，四角非圆以次类推。另外还有两个特殊的非圆，一个是偏心圆，一个是卵形非圆。偏心圆从形上看是圆的轨迹线，从内部结构上说具有非圆的性质。以基圆为分界线得出一个凸峰，两条对等且对称的基线，是非圆之列，是最简单的结构形式。在一个卵形非圆中，以基圆为分界线，可得两个不等的凸峰，如以长轴为中分线，可得两条等量的基线，但以短轴为中分线得两条不等量的基线，是非圆中较复杂的结构形式。
[0015]在上述这些非圆中(卵形非圆例外)，有一个共同的特点，就是每个非圆中的基线相等，所组成的凸峰均有对称性，因而把所有具备这一性质的非圆，统称对称非圆。
[0016]然而根据事物或现象对称、互补的完美性，有对称就有不对称，亦有不对称的非圆，那么不对称的非圆结构又是怎样的？顾名思义，不对称就是组成这种非圆的凸峰不对称，基线就必须不相等。从理论上而言，不论什么样的非圆，只要含有圆的概念，它的基线不论多长、多少，在组合结构时，必须光滑圆切连接过渡。从基圆上某点即是该非圆最小半径Rx开始，基线逐渐上升到Rd后再回落到Rx。这就是不对称非圆的结构特点。具有这个特点的非圆，在现有几何版本中同样没有明文规定，更没有具体内容如何，而现在需要这种非圆就设法给出。复合这个题意的轨迹线形式的是四心涡线，在制图时就以四心涡线为基础，根据不同需求选取不同比例的涡线外形，用相应的半径迹线连接缺口，使每条基线光滑地圆切连接，而构成一个完整的不对称非圆，结构复杂形式奇特，而且只有这一种理想的形式，在分析中就称为奇圆。如果非圆的周长相等，奇圆轨迹线上的径变量最多，因而用其制造的非圆齿轮变速行程最大。在对称非圆中，如果凸峰个数