[發(fā)明專利]一種可變直徑的機(jī)械無級調(diào)速器

無效

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• 申請日: 1994-02-04
• 公開（公告）號: CN1044276C
• 公開（公告）日: 1999-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永茂
• 申請（專利權(quán)）人: 王永茂
• 主分類號: F16H9/04
• 分類號: F16H9/04
• 代理公司: 西安交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 蔡和平

一種可變直徑的機(jī)械無級調(diào)速器，它屬于機(jī)械傳動領(lǐng)域。

無級變速傳動在機(jī)械傳動領(lǐng)域內(nèi)占有重要的地位，其涉及的行業(yè)及范圍也是極其廣泛的，當(dāng)前人們對各種機(jī)械設(shè)備提出了更高的要求，這就使很多機(jī)械設(shè)備必須使用無級傳動裝置，以利得到更好地效果。

目前，機(jī)械式無級變速傳動裝置主要是以改變裝在軸上的兩個錐形直徑已定的盤的間隙，從而改變傳動帶在該輪盤上的運(yùn)行半徑而達(dá)到無級變速的目的。該裝置目前還不能傳遞較大的功率，而且造價(jià)高，特別是不能在某一固定轉(zhuǎn)速下長期運(yùn)行。

本發(fā)明就是根據(jù)上述不足，研制一種含有可變直徑式機(jī)械無級調(diào)速器。

本發(fā)明含有固定在軸上的帶輪，用于連接和調(diào)節(jié)兩個帶輪的調(diào)節(jié)臂以及與之調(diào)節(jié)臂相連的調(diào)節(jié)螺桿和手輪等，本發(fā)明的要點(diǎn)在于所述的帶輪至少有1個也可以是多個，是由在輪轂的圓周徑向外緣上裝有若干個可沿輪的徑向伸縮的輪塊，每個輪塊通過輪幅與滑套在軸上的輪鼓相連，而組成的可變直徑的組合式輪，傳動帶裝在輪塊上，組合式輪上的輪鼓與帶有固定支點(diǎn)的調(diào)節(jié)臂的一端相連接。

本發(fā)明的輪轂為沿著圓周徑向外緣上開有若干個等間距的徑向孔。輪塊為扇形多面體，并在多面體內(nèi)側(cè)面徑向裝有一直徑小于輪轂徑向孔的桿，桿套裝在輪轂的徑向孔上。本發(fā)明的輪鼓可為1個，也可為2個，分別滑套在輪轂兩側(cè)軸上。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該裝置由于可方便的多根皮帶組合，因而其傳遞功率可高達(dá)數(shù)千KW，也可小到幾KW，同時它又是恒功率式的，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。該裝置在起動時通過改變調(diào)節(jié)臂的固定支點(diǎn)的位置可方便地實(shí)現(xiàn)無負(fù)荷起動，這對于高轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)備來說是非常重要的，它將延長設(shè)備的使用壽命，節(jié)約能源，降低設(shè)備的原動力配套，該裝置的另一特點(diǎn)是可在任何一種轉(zhuǎn)速下長期運(yùn)行，這是其它機(jī)械式無級變速機(jī)械所難以達(dá)到的。該裝置的運(yùn)行效率可高達(dá)95％以上，且無需特殊材料制做，造價(jià)低廉。

該裝置還可通過調(diào)節(jié)絲杠加裝伺服電機(jī)、液壓伺服閥等控制機(jī)構(gòu)，使該裝置方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制及自動控制。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

圖1是可變直徑機(jī)械無級調(diào)速器一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及工作原理圖。

圖2是調(diào)速器實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖3是調(diào)速器實(shí)施例可變直徑輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是可變直徑輪在最小直徑時的側(cè)視及局部剖視圖。

圖5是可變直徑輪在最大直徑時的側(cè)視及局部剖視圖。

圖中1是輸入軸上輪的輪塊、2、2分別是一對輪幅，3、3是一對輪鼓、4是軸，5是帶傳動帶，6、6分別是一對調(diào)節(jié)臂上的固定支點(diǎn)，7、7分別是一對調(diào)節(jié)臂，8是輸出軸上輪的輪塊，9是輸出軸，10、10是輸出軸上輪的一對輪幅、11、11是輸出軸上的一對輪鼓，12是調(diào)節(jié)絲杠，13是手輪，14是輪轂，15是輪轂上的孔，16是輪塊上的桿，17是銷釘。

本實(shí)施例圖1顯示了本發(fā)明的一種組合形式，從圖中可看到，它由輸入軸1上的可變直徑輪和輸出軸9上的可變直徑輪通過裝在輪塊上的V型皮帶5組合而成，而每個輪塊上的一對輪輻(2、2′,10、10′)分別與每個軸上的一對輪鼓(3、3′,11、11′)相連。輸入軸上的輪鼓3和輸出軸上的輪鼓11通過帶有固定支點(diǎn)6的調(diào)節(jié)臂7用銷釘連接，輸入軸上的輪鼓3和輸出軸上的輪鼓11通過帶有固定支點(diǎn)6的調(diào)節(jié)臂7用銷釘連接，兩個調(diào)節(jié)臂一端分別與帶有正反兩種螺紋的調(diào)節(jié)絲杠12相連，調(diào)節(jié)絲杠上裝有手輪13。

圖3顯示了輪輻與輪塊和輪鼓相連的結(jié)構(gòu)，從圖中可看出輪輻2與輪塊1輪鼓3之間均通過銷釘17連接，輪輻連接在輪鼓的圓周上。

圖4，圖5分別顯示出輪的直徑在最小和最大時的示意圖。從圖中看出輪轂14的圓周徑向外緣上開有若干個等間距的徑向孔15，固定在扇形輪塊1上的桿16套裝在輪轂的徑向孔上，隨著輪的直徑大小的變化，扇形塊上的桿在輪轂孔里的位置相對發(fā)生變化。

本發(fā)明工作原理為：通過轉(zhuǎn)動手輪13而轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿10，兩調(diào)節(jié)臂7、7受調(diào)節(jié)絲杠上正反兩螺紋的軸向推力而同時反方向改變兩臂的位置，從而改變了四只輪鼓(3、3′,11、11′)的相對位置，輪鼓帶動輪輻2、2′、10、10′，使輪塊1、8的位置發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)了改變帶輪的直徑。并且由于可調(diào)節(jié)的兩調(diào)節(jié)臂上的固定支點(diǎn)6、6′的作用，兩輪的直徑相反變化，通過皮帶5從而達(dá)到了無級變速的目的。而可調(diào)節(jié)的固定支點(diǎn)僅在需要無負(fù)荷起動設(shè)備時才使其位置移動，起動完畢則予以鎖定不動，具體操作過程為當(dāng)輸入軸上的輪徑處在最小位置時，也就是兩調(diào)節(jié)臂在調(diào)節(jié)絲杠端處于靠攏位置時，同時調(diào)節(jié)固定支點(diǎn)和調(diào)節(jié)絲杠，使輸出軸上的帶輪直徑也處于最小位置，此時皮帶因打滑而使輸出軸無扭矩輸出，則被帶動設(shè)備不轉(zhuǎn)動，而輸入軸端實(shí)現(xiàn)在無負(fù)荷下的起動，起動完畢后，與前相反調(diào)節(jié)支點(diǎn)和調(diào)節(jié)絲杠，使輸出軸上的帶輪直徑達(dá)到最大，此時是該發(fā)明的最低輸出轉(zhuǎn)速，然后鎖定固定支點(diǎn)，調(diào)節(jié)絲杠，使設(shè)備達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速。