專利名稱：圓錐面摩擦差動變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變速器，尤其是涉及一種圓錐面摩擦差動變速器。
背景技術：
變速器是能改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置，以滿足不同條件下對牽引力及轉速的需要。齒輪一般采用優(yōu)質低碳合金鋼滲碳淬火，對精度要求很高，加工制造復雜。由于變速器齒輪經常處于不斷變化的轉速及負荷下進行工作，齒輪齒面又受到沖擊載荷的沖擊，致使齒輪(特別是齒面)容易產生損傷，如齒輪磨損、齒輪輪齒破碎等，需要經常更換齒輪。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種圓錐面摩擦差動變速器，將太陽輪及行星輪制成圓錐體，且外圈內表面制成能與行星輪外表面相配合的圓錐面，則行星輪與太陽輪、與外圈內表面均為線接觸，通過摩擦進行傳動，且圓錐面接觸增大了當量摩擦系數，使傳遞的扭矩增
尚ο本發(fā)明采用的技術方案是圓錐面摩擦差動變速器為差動輪系，包括殼體、圓錐體太陽輪、三個相同的圓錐體行星輪、轉臂軸及外圈；殼體內裝有圓錐體太陽輪、三個相同的圓錐體行星輪、轉臂軸和外圈，轉臂軸一端安裝在殼體一端的軸承孔內，轉臂軸另一端設有U轉臂，傳動軸一端安裝在 U轉臂一端和殼體另一端的軸承孔內，位于U轉臂內的傳動軸另一端裝有圓錐體太陽輪，U 轉臂等分裝有三根轉臂軸，三根轉臂軸兩端分別安裝在U轉臂的軸承孔內，每根轉臂軸上分別裝有圓錐體行星輪，圓錐體行星輪分別與外圈內圓錐孔和圓錐體太陽輪摩擦傳動，夕卜圈固定在殼體上，三個圓錐體行星輪繞各自的軸自轉的同時，它們還繞太陽輪公轉，傳動軸中心線與轉臂中心線同軸安裝。所述U轉臂兩端與行星軸之間采用角接觸球軸承支承。本發(fā)明具有的有益效果是1、圓錐摩擦差動變速器將太陽輪及行星輪制成圓錐體、將外圈內表面制成能與行星輪外表面相配合的圓錐面，結構簡單，制造方便。2、圓錐摩擦差動變速器將太陽輪及行星輪制成圓錐體、將外圈內表面制成能與行星輪外表面相配合的圓錐面，增大了當量摩擦系數，使傳遞的扭矩增高。3、圓錐摩擦差動變速器通過固定外圈或者太陽輪，可以獲取不同的傳動比。4、圓錐摩擦差動變速器將太陽輪及行星輪制成圓錐體、將外圈內表面制成能與行星輪外表面相配合的圓錐面，當外圈、行星輪及太陽輪間產生磨損后，可以通過更換行星軸上套筒、軸向平移行星輪，以達到補償磨損的目的。


圖1是差動輪系示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是圓錐面摩擦差動變速器結構原理圖。圖4是U轉臂結構圖。圖5是圖4轉臂的A-A剖視圖。圖中1、圓錐體太陽輪；2、圓錐體行星輪；3、外圈；4、轉臂；5、殼體。
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明圓錐面摩擦差動變速器為差動輪系，包括殼體5、圓錐體太陽輪1、三個相同的圓錐體行星輪2、轉臂軸及外圈3 ；殼體5內裝有圓錐體太陽輪1、 三個相同的圓錐體行星輪2、轉臂軸和外圈3，轉臂軸一端安裝在殼體5—端的軸承孔內，通過深溝球軸承進行支承，轉臂軸另一端設有U轉臂，傳動軸一端安裝在U轉臂一端和殼體 5另一端的軸承孔內，通過深溝球軸承進行支承，位于U轉臂內的傳動軸另一端裝有圓錐體太陽輪1，圓錐體太陽輪1與傳動軸間通過平鍵進行連接。U轉臂等分裝有三根轉臂軸4，三根轉臂軸4兩端分別安裝在U轉臂的軸承孔內，每根轉臂軸4上分別裝有圓錐體行星輪2， 圓錐體行星輪2分別與外圈3內圓錐孔和圓錐體太陽輪1摩擦傳動，外圈3固定在殼體5 上，三個圓錐體行星輪2繞各自的軸自轉的同時，它們還繞1太陽輪公轉，傳動軸與轉臂軸同軸安裝。所述U轉臂兩端與行星軸4之間采用角接觸球軸承支承。若平行表面的摩擦系數為f，圓錐表面的傾斜角為θ，則圓錐表面接觸的當量摩擦系數fv滿足
ffv = ^―
COS θ因此，當圓錐接觸面正壓力為N、接觸線中點處圓錐體半徑為r時，圓錐面接觸傳遞的扭矩Tv = fv · N · r大于水平面接觸傳遞的扭矩T = f · N · r在周轉輪系中，設圓錐體太陽輪1轉速為ω”圓錐體行星輪2轉速為ω2，外圈3
轉速為ω3，轉臂軸轉速為ω4，圓錐體行星輪2與圓錐體太陽輪1、與外圈3的接觸線的中
點為m，則此處圓錐體太陽輪的半徑為rlm，圓錐體行星輪的半徑為r2m，外圈半徑為r3m，則圓
錐體太陽輪與外圈的傳動比4為 4 _ω1-ω4 _ r3m3 =-=--
3 " 4rIm負號表明圓錐體太陽輪1轉速ω「ω4與外圈3轉速ω3_ω4方向相反。在此圓錐面摩擦變速器中，當外圈3固定，即外圈轉速ω3 = 0時，
Γπ,+ -- 1 + r^1\λ - — - 1 + 一
4rIm當圓錐體太陽輪1固定，即圓錐體太陽輪轉速Co1 = 0時，
權利要求
1.一種圓錐面摩擦差動變速器，其特征在于圓錐面摩擦差動變速器為差動輪系，包括殼體、圓錐體太陽輪、三個相同的圓錐體行星輪、轉臂軸及外圈；殼體內裝有圓錐體太陽輪、三個相同的圓錐體行星輪、轉臂軸和外圈，轉臂軸一端安裝在殼體一端的軸承孔內，轉臂軸另一端設有U轉臂，傳動軸一端安裝在U轉臂一端和殼體另一端的軸承孔內，位于U轉臂內的傳動軸另一端裝有圓錐體太陽輪，U轉臂等分裝有三根轉臂軸，三根轉臂軸兩端分別安裝在U轉臂的軸承孔內，每根轉臂軸上分別裝有圓錐體行星輪，圓錐體行星輪分別與外圈內圓錐孔和圓錐體太陽輪摩擦傳動，外圈固定在殼體上，三個圓錐體行星輪繞各自的軸自轉的同時，它們還繞太陽輪公轉，傳動軸與轉臂軸同軸安裝。
2.根據權利要求1所述的一種圓錐面摩擦差動變速器，其特征在于所述U轉臂兩端與行星軸之間采用角接觸球軸承支承。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圓錐面摩擦差動變速器。殼體內裝有圓錐體太陽輪、三個相同的圓錐體行星輪、轉臂軸和外圈，轉臂軸一端裝在殼體一端的軸承孔內，另一端設有U轉臂，傳動軸一端裝在U轉臂一端和殼體另一端的軸承孔內，位于U轉臂內的傳動軸另一端裝有圓錐體太陽輪，U轉臂等分的三根轉臂軸兩端分別裝在U轉臂的軸承孔內，每根轉臂軸上裝有圓錐體行星輪，它與外圈內圓錐孔和圓錐體太陽輪摩擦傳動，外圈固定在殼體上，三個圓錐體行星輪繞各自的軸自轉的同時，還繞太陽輪公轉，傳動軸與轉臂軸同軸安裝。本發(fā)明通過摩擦傳遞動力，加工方便，且圓錐面接觸增大了當量摩擦系數，使傳遞的扭矩增高。當接觸面磨損后，通過軸向平移行星輪補償磨損。
文檔編號F16H57/021GK102537247SQ20121001262
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權日2012年1月16日
發(fā)明者李慧, 汪久根, 王愛林 申請人:浙江大學