專(zhuān)利名稱(chēng)：一種諧波齒傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械無(wú)級(jí)變速器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在機(jī)械無(wú)級(jí)變速器領(lǐng)域，現(xiàn)有三大類(lèi)即(1 )液力類(lèi)；(2 )電 磁類(lèi)；(3)摩擦類(lèi)。以上三類(lèi)本質(zhì)上都是利用摩擦力，因此效率低。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能克服上述缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)剛性連接的機(jī) 械無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)人們長(zhǎng)期夢(mèng)寐以求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種諧波齒傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，它由主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、 剛輪、柔輪、波發(fā)生器及滾子構(gòu)成，柔輪可相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)，剛輪為 圓錐內(nèi)齒輪，柔輪為圓錐齒輪，由于在剛輪齒數(shù)一定的情況下其齒厚或 齒槽寬度為變量，為使柔輪相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)時(shí)柔輪與剛輪良好嚙合， 柔輪的齒為復(fù)合齒，復(fù)合齒由兩個(gè)子齒構(gòu)成，在柔輪相對(duì)剛輪軸向移動(dòng) 時(shí)，復(fù)合齒的兩個(gè)子齒夾角、齒厚是可變的，在嚙合處剛輪的齒槽可容 下柔輪的一個(gè)復(fù)合齒，另外，柔輪也可用環(huán)形齒鏈替代，環(huán)形齒鏈的齒 為復(fù)合齒，復(fù)合齒由兩個(gè)子齒構(gòu)成，在環(huán)形齒鏈相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)時(shí)， 復(fù)合齒的兩個(gè)子齒夾角、齒厚是可變的，波發(fā)生器是截面為橢圓形周長(zhǎng) 不變的長(zhǎng)短軸半徑漸變的柱形凸輪，其特征是柔輪可相對(duì)剛輪軸向移 動(dòng)，在柔輪或環(huán)形齒鏈相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)時(shí)，復(fù)合齒的齒厚是可變的， 波發(fā)生器的半徑是可變的。
其工作原理是當(dāng)剛輪不動(dòng)，柔輪的復(fù)合齒數(shù)比剛輪齒少，柔輪相
對(duì)剛輪軸向不動(dòng)時(shí)，與普通諧波齒輪傳動(dòng)原理相同，主動(dòng)軸帶動(dòng)波發(fā)生 器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器在柔輪內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，迫使柔輪產(chǎn)生連續(xù)的彈性變形， 此時(shí)波發(fā)生器的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就使柔輪齒的嚙入一嚙合一嚙出一脫開(kāi)這四 種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)不斷地改變各自原來(lái)的嚙合狀態(tài)，柔輪齒和剛輪齒在節(jié) 圓處嚙合過(guò)程就如同兩個(gè)純滾動(dòng)的圓環(huán)一樣，兩者在任何瞬間，在節(jié)圓 上轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)必須相等，由于柔輪比剛輪在節(jié)圓周長(zhǎng)上齒少，所以柔輪 在嚙合過(guò)程中，就必須相對(duì)剛輪轉(zhuǎn)過(guò)少齒齒距的角位移，這個(gè)角位移正 是輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了減速的目的。
當(dāng)剛輪不動(dòng)，柔輪相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)，且主動(dòng)軸帶動(dòng)波發(fā)生器轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器通過(guò)滾子迫使柔輪產(chǎn)生連續(xù)的彈性變形，雖然在剛輪齒 數(shù)一定的情況下其齒厚或齒槽寬度為變量，由于柔輪的復(fù)合齒隨柔輪的 形變齒厚也相應(yīng)變化，使剛輪與柔輪良好的嚙合,柔輪和剛輪在節(jié)圓處 嚙合過(guò)程就如同兩個(gè)純滾動(dòng)的圓環(huán)一樣，兩者在任何瞬間，在節(jié)圓上轉(zhuǎn) 過(guò)的弧長(zhǎng)必須相等，雖然柔輪與剛輪的齒數(shù)比不變，但在節(jié)圓上轉(zhuǎn)過(guò)的 弧長(zhǎng)是變的，只要使柔輪相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。
本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在若將其應(yīng)用于汽車(chē)，可省卻換擋的麻煩，
使變速更方便，效率提高，無(wú)滑差。雖然，液力類(lèi)；電磁類(lèi)；摩擦類(lèi)也 已經(jīng)可以滿(mǎn)足如此要求，但是，其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、及傳動(dòng)效率卻無(wú) 法與本發(fā)明方案匹敵。


圖1是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 圖2是AA視圖3是柔輪移動(dòng)到剛輪小端時(shí)與剛輪嚙合局部示意圖； 圖4是柔輪移動(dòng)到剛輪大端時(shí)與剛輪嚙合局部示意圖； 圖5是波發(fā)生器三視圖。在上述的附圖中相同的標(biāo)注代表相同的含義，l是輸入軸，2是波發(fā)生器，3是剛輪，4是柔輪，5是輸出軸，6是滾子；a是由兩個(gè)子齒構(gòu)成的 復(fù)合齒，柔輪移動(dòng)到剛輪小端時(shí)，對(duì)應(yīng)兩個(gè)子齒的夾角ri 、復(fù)合齒的齒厚tn;柔輪移動(dòng)到剛輪大端時(shí)，對(duì)應(yīng)兩個(gè)子齒的夾角r2、復(fù)合齒的齒厚b2 。其中b2 〉， r2 > in 。圖5是波發(fā)生器三視圖，示意圖中波發(fā)生器是截面為橢圓形周長(zhǎng)不變的長(zhǎng)短軸尺寸漸變的柱形凸輪。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施方式如圖l、圖2所示，圖中，l是輸入軸，2是波發(fā) 生器，3是剛輪，4是柔輪，5是輸出軸，6是滾子。在實(shí)施中可根據(jù)機(jī) 構(gòu)簡(jiǎn)圖及具體應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)制作，剛輪3錐角應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，保證 應(yīng)有的各部間隙及潤(rùn)滑，可參考現(xiàn)有的諧波減速器的部分相關(guān)參數(shù)。當(dāng) 剛輪3不動(dòng)，柔輪4相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)，且主動(dòng)軸l帶動(dòng)波發(fā)生器2轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器2通過(guò)滾子6迫使柔輪4產(chǎn)生連續(xù)的彈性變形，雖然在 剛輪3齒數(shù)一定的情況下其齒厚或齒槽寬度為變量，但是由于柔輪4的 復(fù)合齒a隨柔輪4的形變齒厚也在b2 、 bi之間相應(yīng)變化，使剛輪3與 柔輪4良好的嚙合，柔輪4和剛輪3在節(jié)圓處嚙合過(guò)程就如同兩個(gè)純滾 動(dòng)的圓環(huán)一樣，兩者在任何瞬間，在節(jié)圓上轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)必須相等，雖然 柔輪4與剛輪3的齒數(shù)比不變，但在節(jié)圓上轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)是變的，只要使 柔輪4相對(duì)剛輪3軸向移動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，可用液壓等方式控制 柔輪4相對(duì)剛輪3的軸向移動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。
權(quán)利要求
1.一種諧波齒傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，它由主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、剛輪、柔輪、波發(fā)生器及滾子構(gòu)成，柔輪的齒為復(fù)合齒，復(fù)合齒由兩個(gè)子齒構(gòu)成，其特征是柔輪可相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波齒傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，其特征是在 柔輪或環(huán)形齒鏈相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)時(shí)，復(fù)合齒的齒厚是可變的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種諧波齒傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，其特征是 波發(fā)生器的半徑是可變的。
全文摘要
本發(fā)明屬于機(jī)械無(wú)級(jí)變速器領(lǐng)域。一種諧波齒傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，它由主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、剛輪、柔輪、波發(fā)生器及滾子構(gòu)成，柔輪可相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)，柔輪的齒為復(fù)合齒，復(fù)合齒由兩個(gè)子齒構(gòu)成，在柔輪相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)時(shí)，復(fù)合齒的兩個(gè)子齒夾角、齒厚是可變的，當(dāng)剛輪不動(dòng)，且主動(dòng)軸帶動(dòng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，波發(fā)生器通過(guò)滾子迫使柔輪產(chǎn)生連續(xù)的彈性變形，并且柔輪的復(fù)合齒隨柔輪的形變齒厚也相應(yīng)變化，由于在剛輪齒數(shù)一定的情況下其齒厚或齒槽寬度為變量，雖然柔輪與剛輪的齒數(shù)比不變，但在節(jié)圓上轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)是變的，只要使柔輪相對(duì)剛輪軸向移動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。
文檔編號(hào)F16H13/00GK101126436SQ20061010942
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者李維農(nóng) 申請(qǐng)人:李維農(nóng)