本發(fā)明涉及到機(jī)械領(lǐng)域傳遞動(dòng)力用的變速器，具體的說(shuō)是一種剛性大扭矩傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器。

背景技術(shù)：

無(wú)級(jí)變速器是采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來(lái)傳遞動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配。目前常用無(wú)極變速器大部分依靠摩擦阻力傳動(dòng)，所以在承受大扭矩動(dòng)力時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，故障率相對(duì)較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有的無(wú)級(jí)變速器依靠摩擦阻力傳動(dòng)導(dǎo)致在承受大扭矩動(dòng)力時(shí)會(huì)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象、故障率相對(duì)較高的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種剛性大扭矩傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，可實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)速由零至超過(guò)輸入端轉(zhuǎn)速變化的大傳動(dòng)比的無(wú)級(jí)變速器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種剛性大扭矩傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，包括固定支架、設(shè)置在固定支架上的動(dòng)力輸出齒輪和動(dòng)力輸入軸，且動(dòng)力輸入軸通過(guò)一曲柄滑塊裝置將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸出齒輪，所述曲柄滑塊裝置包括連桿、曲柄長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)設(shè)置在固定支架上的齒條和與齒條嚙合的傳動(dòng)副，其中，所述曲柄長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力輸入軸帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄架，曲柄架上水平設(shè)置有兩條轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的絲杠，且兩條絲杠上通過(guò)螺紋穿設(shè)有一變位塊，變位塊與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與齒條鉸接，從而形成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述兩條絲杠由一調(diào)節(jié)電機(jī)帶動(dòng)的驅(qū)動(dòng)螺桿帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)變位塊在絲杠上的位置，進(jìn)而改變所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中曲柄的長(zhǎng)度；所述傳動(dòng)副包括兩個(gè)通過(guò)其外圈設(shè)置的齒牙分別與齒條兩側(cè)嚙合的超越離合器，且兩個(gè)超越離合器的內(nèi)圈通過(guò)連接軸承帶動(dòng)與其連接的齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)齒輪與動(dòng)力輸出齒輪相嚙合，所述兩個(gè)超越離合器的自由轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，以使齒條做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將動(dòng)力通過(guò)齒輪組單向傳遞給動(dòng)力輸出齒輪。

所述固定支架上平行設(shè)置有兩條固定桿，兩條固定桿之間設(shè)置有電機(jī)倉(cāng)，所述調(diào)節(jié)電機(jī)設(shè)置在該電機(jī)倉(cāng)內(nèi)。

所述調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出軸通過(guò)一齒輪組與驅(qū)動(dòng)螺桿嚙合，以將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)螺桿。

所述齒輪組包括一設(shè)置在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上的主動(dòng)輪、與主動(dòng)輪嚙合的從動(dòng)輪和一與驅(qū)動(dòng)螺桿連接的渦輪Ⅰ，且渦輪Ⅰ與從動(dòng)輪嚙合從而將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)螺桿。

所述曲柄架包括一平板和設(shè)置在平板兩端并用于架設(shè)兩條絲杠的兩塊支板，且平板的一端具有延伸部，所述驅(qū)動(dòng)螺桿位于延伸部上，兩條絲杠的端部伸出到延伸部的上方，并通過(guò)渦輪Ⅱ與驅(qū)動(dòng)螺桿嚙合。

所述兩塊支板之間還水平架設(shè)有用于輔助變位塊平衡的兩條導(dǎo)桿。

所述變位塊和齒條上均設(shè)置有銷(xiāo)軸，連桿的兩端分別與兩個(gè)銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)接。

所述固定支架上設(shè)置有一橫桿，橫桿的下部設(shè)置有滑槽，所述齒條滑動(dòng)設(shè)置在該滑槽內(nèi)；所述動(dòng)力輸出齒輪以及與其嚙合的兩個(gè)齒輪均位于橫桿上。

所述橫桿下方通過(guò)兩條支板架設(shè)有一滑桿，且支板上設(shè)置有供齒條穿過(guò)的槽，齒條的下部設(shè)置有供連桿鉸接的銷(xiāo)軸，且該銷(xiāo)軸穿設(shè)在滑桿上。

所述兩個(gè)齒輪與動(dòng)力輸出齒輪之間嚙合有傳動(dòng)齒輪。

有益效果：本發(fā)明各部件間的傳動(dòng)均為鋼性傳動(dòng)，因此可做大扭矩傳動(dòng)；在變速過(guò)程中，當(dāng)變位塊的中心軸和曲柄旋轉(zhuǎn)中心軸重合時(shí)，輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)速度為零，當(dāng)變位塊由中心逐漸向曲柄架邊緣移動(dòng)時(shí)，輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)速度逐漸變快，至邊緣時(shí)輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)速度最快，理論上可以通過(guò)調(diào)整超越離合器及其后端齒輪的大小使變速器輸出端的轉(zhuǎn)速相對(duì)輸入端無(wú)限快，而且零部件通用性強(qiáng)，運(yùn)行可靠性高，可鋼性大扭矩傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸出端轉(zhuǎn)速由零至超過(guò)輸入端轉(zhuǎn)速的大傳動(dòng)比無(wú)級(jí)變速。同時(shí)，在實(shí)際使用中，可將驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電機(jī)倉(cāng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的一部分，以減少總重；可在垂直的兩個(gè)方向上使用相同的齒條、超越離合器、軸承、齒輪結(jié)構(gòu)使輸出端轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，可增加輸出端齒輪的總重使輸出轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明曲柄長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；

附圖標(biāo)記：1、固定支架，101、固定桿，102、電機(jī)倉(cāng)，103、橫桿，104、滑桿，2、動(dòng)力輸出齒輪，3、連桿，4、曲柄長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，401、曲柄架，4011、平板，4012、支板，4013、延伸部，4014、渦輪Ⅱ，4015、導(dǎo)桿，402、絲杠，403、變位塊，404、驅(qū)動(dòng)螺桿，405、齒輪組，5、齒條，6、傳動(dòng)副，601、超越離合器，602、連接軸承，603、齒輪，7、動(dòng)力輸入軸，8、銷(xiāo)軸，9、傳動(dòng)齒輪。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明采用可變曲柄長(zhǎng)度的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)齒條5做往返線性運(yùn)動(dòng)，再由齒條5帶動(dòng)超越離合器601，使超越離合器601內(nèi)圈的連接軸承602輸出單方向的轉(zhuǎn)動(dòng)；改變曲柄的長(zhǎng)度，即可改變齒條5往返運(yùn)動(dòng)的線速度，進(jìn)而改變輸出轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，達(dá)到變速的目的。

一種剛性大扭矩傳動(dòng)無(wú)級(jí)變速器，包括固定支架1、設(shè)置在固定支架1上的動(dòng)力輸出齒輪2和動(dòng)力輸入軸7，且動(dòng)力輸入軸7通過(guò)一曲柄滑塊裝置將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸出齒輪2，所述曲柄滑塊裝置包括連桿3、曲柄長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4、滑動(dòng)設(shè)置在固定支架1上的齒條5和與齒條5嚙合的傳動(dòng)副6，其中，所述曲柄長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4包括由動(dòng)力輸入軸7帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄架401，曲柄架401上水平設(shè)置有兩條轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的絲杠402，且兩條絲杠402上通過(guò)螺紋穿設(shè)有一變位塊403，變位塊403與連桿3的一端鉸接，連桿3的另一端與齒條5鉸接，從而形成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述兩條絲杠402由一調(diào)節(jié)電機(jī)帶動(dòng)的驅(qū)動(dòng)螺桿404帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)節(jié)變位塊403在絲杠402上的位置，進(jìn)而改變所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中曲柄的長(zhǎng)度；所述傳動(dòng)副6包括兩個(gè)通過(guò)其外圈設(shè)置的齒牙分別與齒條5兩側(cè)嚙合的超越離合器601，且兩個(gè)超越離合器601的內(nèi)圈通過(guò)連接軸承602帶動(dòng)與其連接的齒輪603同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)齒輪603與動(dòng)力輸出齒輪2相嚙合，所述兩個(gè)超越離合器601的自由轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，以使齒條5做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將動(dòng)力通過(guò)齒輪組單向傳遞給動(dòng)力輸出齒輪2。

以上為本發(fā)明的基本實(shí)施方式，可在以上基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的改進(jìn)、優(yōu)化和限定：

如，所述固定支架1上平行設(shè)置有兩條固定桿101，兩條固定桿101之間設(shè)置有電機(jī)倉(cāng)102，所述調(diào)節(jié)電機(jī)設(shè)置在該電機(jī)倉(cāng)102內(nèi)；

又如，所述調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出軸通過(guò)一齒輪組405與驅(qū)動(dòng)螺桿404嚙合，以將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)螺桿404；

又如，所述曲柄架401包括一平板4011和設(shè)置在平板4011兩端并用于架設(shè)兩條絲杠402的兩塊支板4012，且平板4011的一端具有延伸部4013，所述驅(qū)動(dòng)螺桿404位于延伸部4013上，兩條絲杠402的端部伸出到延伸部4013的上方，并通過(guò)兩個(gè)渦輪Ⅱ4014均與驅(qū)動(dòng)螺桿404嚙合；

進(jìn)一步的，所述兩塊支板4012之間還水平架設(shè)有用于輔助變位塊403平衡的兩條導(dǎo)桿4015；

再如，所述變位塊403和齒條5上均設(shè)置有銷(xiāo)軸8，連桿3的兩端分別與兩個(gè)銷(xiāo)軸8轉(zhuǎn)接；

再如，所述固定支架1上設(shè)置有一橫桿103，橫桿103的下部設(shè)置有滑槽，所述齒條5滑動(dòng)設(shè)置在該滑槽內(nèi)；所述動(dòng)力輸出齒輪2以及與其嚙合的兩個(gè)齒輪603均位于橫桿103上；

進(jìn)一步的，所述橫桿103下方通過(guò)兩條支板架設(shè)有一滑桿104，且支板上設(shè)置有供齒條5穿過(guò)的槽，齒條5的下部設(shè)置有供連桿3鉸接的銷(xiāo)軸8，且該銷(xiāo)軸8穿設(shè)在滑桿104上；

最后，所述兩個(gè)齒輪603與動(dòng)力輸出齒輪2之間嚙合有傳動(dòng)齒輪9。

下面結(jié)合附圖1和2對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，由圖可知，本發(fā)明主要由以下部分構(gòu)成：用于支撐各主要零部件的固定支架1，當(dāng)然也可以是固定機(jī)箱之類(lèi)的，作為可變長(zhǎng)度曲柄骨架的曲柄架401，用于改變曲柄長(zhǎng)度的兩條絲杠402及變位塊403，兩條絲杠402的螺旋方向相反。變位塊403內(nèi)有和兩條絲杠402配合的螺紋，當(dāng)兩條絲杠402旋轉(zhuǎn)時(shí)，變位塊403位置可從曲柄架401旋轉(zhuǎn)中心軸至曲柄架401邊緣移動(dòng)，以達(dá)到改變曲柄長(zhǎng)度的目的。曲柄架401下方有用于安裝固定調(diào)節(jié)電機(jī)的電機(jī)倉(cāng)102，其為空腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)安裝固定調(diào)節(jié)電機(jī)，電機(jī)倉(cāng)102后端為曲柄旋轉(zhuǎn)軸，用于旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入；曲柄旋轉(zhuǎn)軸外圓上安裝有電刷環(huán)，用于調(diào)節(jié)電機(jī)電源的輸入。調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出軸通過(guò)齒輪組405帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺桿404，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)兩個(gè)渦輪Ⅱ4014和兩條絲杠402。因兩個(gè)渦輪Ⅱ4014是由同一驅(qū)動(dòng)螺桿404驅(qū)動(dòng)的，因此可以保持同步旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而保持兩條絲杠402同步旋轉(zhuǎn)；

通過(guò)連桿3連接曲柄上的變位塊403的中心軸及齒條5，曲柄的旋轉(zhuǎn)將推動(dòng)齒條5做往返線性運(yùn)動(dòng)。齒條5的兩個(gè)邊緣均有齒牙，兩個(gè)超越離合器601外圈均為齒牙，分別和齒條5兩邊緣的齒牙齒合。兩個(gè)超越離合器601內(nèi)圈固定連接軸承602，連接軸承602穿過(guò)橫桿103后另一端固定安裝齒輪603。兩個(gè)超越離合器601的自由轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同（以從上向下看時(shí)均為逆時(shí)針時(shí)外圈相對(duì)內(nèi)圈自由轉(zhuǎn)動(dòng)，順時(shí)針時(shí)外圈推動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)為例），當(dāng)齒條5向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)超越離合器601外圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連接軸承602及齒輪603順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)齒條5向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)超越離合器601逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)連接軸承602及齒輪603的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)影響。因此齒條5一個(gè)往返運(yùn)動(dòng)，僅帶動(dòng)齒輪603做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，只是齒條5向前運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)齒輪603無(wú)影響，向后運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)齒輪603順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪603的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪，進(jìn)而帶動(dòng)動(dòng)力輸出齒輪2僅向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了輸出一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)目的。

從以上描述可以看出，各部件間的傳動(dòng)均為鋼性傳動(dòng)，因此可做大扭矩傳動(dòng)。變速過(guò)程中，當(dāng)變位塊403中心軸和曲柄旋轉(zhuǎn)中心軸重合時(shí)，輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)速度為零。當(dāng)變位塊403由中心逐漸向曲柄架401邊緣移動(dòng)時(shí)，輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)速度逐漸變快，至邊緣時(shí)輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)速度最快，理論上可以通過(guò)調(diào)整超越離合器601及其后端齒輪603的大小使變速器輸出端的轉(zhuǎn)速相對(duì)輸入端無(wú)限快。在實(shí)際使用中，可將調(diào)節(jié)電機(jī)及電機(jī)倉(cāng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的一部分，以減少總重。可在垂直的兩個(gè)方向上使用相同的齒條5、超越離合器601、連接軸承602、齒輪603結(jié)構(gòu)使輸出端轉(zhuǎn)速穩(wěn)定?？稍黾虞敵龆她X輪603的總重使輸出轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。

本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。