一種非線性變速傳動箱的制作方法
【專利說明】
[0001](一)
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實用新型涉及一種變速傳動箱，特別涉及一種非線性變速傳動箱。
[0003](二)
【背景技術(shù)】
[0004]目前，在機械傳動中，所應(yīng)用的圓齒輪變速傳動箱，主要構(gòu)件是圓齒輪。在齒輪箱中，齒輪裝配完成后，齒輪之間動態(tài)和靜態(tài)的相對位置不變。
[0005]主動圓齒輪接受動力后的功能有:一是本身與連體輪軸一起運轉(zhuǎn)；二是由輪齒把動力傳遞給從動輪的輪齒，從動輪受力后與連體輪軸一起轉(zhuǎn)動?？炻芍鲝妮喯鄬χ荛L的大小而定，如果自輪比大于1:1，關(guān)系是主動輪與從動輪周長之比等于主動軸與從動軸自轉(zhuǎn)比的反比。
[0006]圓齒輪的形體基礎(chǔ)是圓，各輪齒的受力半徑，在平面直角坐標(biāo)系中，依次剪開是一條直線，圓齒輪的動力學(xué)傳動性能，形象地描述是一條直線，因此，圓齒輪的傳動功能是線性死力傳動。
[0007](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、能源利用效率高的非線性變速傳動箱。
[0009]本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]一種非線性變速傳動箱，包括箱體，其特征是:所述箱體內(nèi)設(shè)置有第一輪軸、第二輪軸、第三輪軸和第四輪軸,第一輪軸與第二輪軸之間、第三輪軸與第四輪軸之間分別嚙合有圓齒輪，第二輪軸與第三輪軸之間嚙合有主動非圓齒輪和從動非圓齒輪，相嚙合的主動非圓齒輪與從動非圓齒輪滿足以下條件:Rd主-Rx主=主-Rx主=Rd從-Rx從，Rx從，Rd主+主+ RxIa=C ;其中Rx^ =C ;Rd主為主動非圓齒輪的最大半徑，Rx主為主動非圓齒輪的最小半徑，主為主動非圓齒輪的最大半徑，主動非圓齒輪的最小半徑，Rdi為從動非圓齒輪的最大半徑，Rx^為從動非圓齒輪的最小半徑，C為常數(shù)Rx^為從動非圓齒輪的最小半徑，C為常數(shù)。
[0011]所述第一輪軸上安裝有圓形輸入傳動件，第四輪軸上安裝有圓形輸出傳動件。
[0012]本實用新型的有益效果是:把變速箱的圓齒輪線性死力傳動改變成非圓齒輪非線性活力傳動，輸出軸的動力輸出速度是連續(xù)變化的，在相同條件下，非線性活力傳動比線性死力傳動對動力的能源利用效率更高；結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，在機械變速傳動領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用前景。
[0013](四)
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0015]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中，I箱體，2第一輪軸，3第二輪軸，4第三輪軸，5第四輪軸，6圓齒輪，7主動非圓齒輪，8圓形輸入傳動件，9圓形輸出傳動件，10從動非圓齒輪。
[0017](五)
【具體實施方式】
[0018]附圖為本實用新型的一種具體實施例。該實施例包括箱體1，箱體I內(nèi)設(shè)置有第一輪軸2、第二輪軸3、第三輪軸4和第四輪軸5，第一輪軸2與第二輪軸3之間、第三輪軸4與第四輪軸5之間分別嚙合有圓齒輪6，第二輪軸3與第三輪軸4之間嚙合有主動非圓齒輪7和從動非圓齒輪10，相嚙合的主動非圓齒輪7與從動非圓齒輪10滿足以下條件:Rd± -Rx±=主-Rx主=Rd從-Rx從，Rx從，Rd主+主+ Rx從=C ;其中Rx從=C ;Rd主為主動非圓齒輪?的最大半徑，主動非圓齒輪7的最小半徑，±為主動非圓齒輪的最大半徑，主動非圓齒輪的最小半徑，力1丨為從動非圓齒輪10的最大半徑,從動非圓齒輪10的最小半徑,C為常數(shù)Rx^yv為從動非圓齒輪10的最小半徑，C為常數(shù)。第一輪軸2上安裝有圓形輸入傳動件8，第四輪軸5上安裝有圓形輸出傳動件9。
[0019]采用本實用新型的一種非線性變速傳動箱，動力帶動圓形輸入傳動件8轉(zhuǎn)動，圓形輸入傳動件8帶動第一輪軸2轉(zhuǎn)動，第一輪軸2上安裝有圓齒輪6，與第二輪軸3上的圓齒輪6嚙合，帶動第二輪軸3轉(zhuǎn)動，第二輪軸3上安裝有非圓齒輪7，與第三輪軸4上的非圓齒輪7嚙合，帶動第三輪軸4轉(zhuǎn)動，第三輪軸4上安裝有圓齒輪6，與第四輪軸5上的圓齒輪6嚙合，帶動第四輪軸5轉(zhuǎn)動，從而通過圓形輸出傳動件9將動力輸出。末軸即輸出軸第四輪軸5的動力輸出雖然是以圓形輸出傳動件9進行傳動，但轉(zhuǎn)速是隨同非圓齒輪7的變速而變速轉(zhuǎn)動的。在動力速度不變的情況下，圓齒輪變速箱因其圓齒輪的輪齒受力半徑不變，末軸本身的轉(zhuǎn)速也不變，而非線性變速傳動箱因其非圓齒輪的輪齒受力半徑是連續(xù)變化的，所以末軸本身的動力輸出速度也是連續(xù)變化的，非圓齒輪的形體基礎(chǔ)是非圓，輪齒的受力半徑在平面直角坐標(biāo)系中，依次剪開是一條曲線，因此，非圓齒輪的動力學(xué)傳動性能形象地描述成一條曲線，非圓齒輪的傳動是非線性的活力傳動，在相同條件下，活力傳動大于死力傳動對動力的能源利用效率。
[0020]采用本實用新型的一種非線性變速傳動箱，非線性變速傳動箱主要構(gòu)件是非圓齒輪，其他構(gòu)件按常規(guī)方法來實施即可。非圓齒輪也可以用圓齒輪的材料來制造，在獲得粗加工的坯料后，測量出坯料形體上齒底到轉(zhuǎn)心的各相鄰半徑之間的差數(shù)，把這組數(shù)據(jù)加在圓齒輪原插齒進刀量的控制體上，來加工非圓齒輪。為提高精度，主動輪加工完成后，從動偏心輪可根據(jù)主動輪的形體拓模來加工完成，在組裝時，主動輪與從動輪的最大和最小半徑在一條直線上，把做成的非圓齒輪和其他構(gòu)件裝入箱體I內(nèi)即可。
[0021]非圓一個最大的特點是都有一個最大半徑Rd和一個最小半徑Rx。在非圓中以Rx為半徑所得的軌跡線稱做非圓的基圓。從Rx到Rd之間有若干半徑，這些半徑端點的點組曲線，組成了非圓的基本軌線，簡稱非圓的基線G，從基圓上某點即是基線上半徑的最低點到最高點，再到最低點，組成了一個有對稱軸的凸峰，一個最簡單的非圓只少有一個凸峰，兩條等量的對稱基線G，所以凸峰的多少決定了非圓的結(jié)構(gòu)形式和特點。如凸圓有一個凸峰，橢圓有兩個凸峰，三角非圓有三個凸峰，四角非圓以次類推。另外還有兩個特殊的非圓，一個是偏心圓，一個是卵形非圓。偏心圓從形上看是圓的軌跡線，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上說具有非圓的性質(zhì)。以基圓為分界線得出一個凸峰，兩條對等且對稱的基線，是非圓之列，是最簡單的結(jié)構(gòu)形式。在一個卵形非圓中，以基圓為分界線，可得兩個不等的凸峰，如以長軸為中分線，可得兩條等量的基線，但以短軸為中分線得兩條不等量的基線，是非圓中較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。
[0022]在上述這些非圓中(卵形非圓例外)，有一個共同的特點，就是每個非圓中的基線相等，所組成的凸峰均有對稱性，因而把所有具備這一性質(zhì)的非圓，統(tǒng)稱對稱非圓。
[0023]然而根據(jù)事物或現(xiàn)象對稱、互補的完美性，有對稱就有不對稱，亦有不對稱的非圓，那么不對稱的非圓結(jié)構(gòu)又是怎樣的？顧名思義，不對稱就是組成這種非圓的凸峰不對稱，基線就必須不相等。從理論上而言，不論什么樣的非圓，只要含有圓的概念，它的基線不論多長、多少，在組合結(jié)構(gòu)時，必須光滑圓切連接過渡。從基圓上某點即是該非圓最小半徑Rx開始，基線逐漸上升到Rd后再回落到Rx。這就是不對稱非圓的結(jié)構(gòu)特點。具有這個特點的非圓，在現(xiàn)有幾何版本中同樣沒有明文規(guī)定，更沒有具體內(nèi)容如何，而現(xiàn)在需要這種非圓就設(shè)法給出。復(fù)合這個題意的軌跡線形式的是四心渦線，在制圖時就以四心渦線為基礎(chǔ)，根據(jù)不同需求選取不同比例的渦線外形，用相應(yīng)的半徑跡線連接缺口，使每條基線光滑地圓切連接，而構(gòu)成一個完整的不對稱非圓，結(jié)構(gòu)復(fù)雜形式奇特，而且只有這一種理想的形式，在分析中就稱為奇圓。如果非圓的周長相等，奇圓軌跡線上的徑變量最多，因而用其制造的非圓齒輪變速行程最大。在對稱非圓中，如果凸峰個數(shù)越多，基線