所属技术领域
本发明属于变速器技术领域,尤其涉及一种无级变速器。
背景技术:
目前现有变速器分为有级的和无级的,有级变速器传动中变速时会有波动,影响使用效果;无级变速目前的设计均比较复杂,制造成本较高,并且实现的无级传动比的范围较小,使用受到了不小的限制。所以设计一种结构简单,变速范围较广的无级变速器是很有必要的。
本发明设计一种无级变速器解决如上问题。
技术实现要素:
为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种无级变速器,它是采用以下技术方案来实现的。
一种无级变速器,其特征在于:它包括驱动电机、输出轴、输入轴、连接杆、控制杆、变速机构,其中输入轴的一端安装在驱动电机的转动轴上;输入轴的另一端安装有一个变速机构;输出轴的一端安装在另一个变速机构上;两个变速机构相互配合;连接杆的两端分别安装在两个变速机构上;控制杆安装在连接杆上。
上述变速机构包括拉杆、第一导轨槽、锥形壳、第二导轨槽、第三导轨槽、第四导轨槽、导杆、连接圆柱、连接内杆、连接外套、转动球、导向球铰壳、连接内杆导槽、连接内杆导块、连接内杆孔、方形口、圆环槽、转动杆、导向圆环、弧形限位槽、第一齿牙、第一弧形齿环、弧形齿环槽、弧形外缺口、弧形内缺口、第二弧形齿环、导向柱、齿牙槽、导柱槽、弧形导条、弹簧、第二齿牙,其中锥形壳的外圆面上开有第一导轨槽,第一导轨槽的两侧均对称地开有两个第一导槽;锥形壳的外圆面上开有第二导轨槽,第二导轨槽的两侧均对称地开有两个第二导槽;锥形壳的外圆面上开有第三导轨槽,第三导轨槽的两侧均对称地开有两个第三导槽;锥形壳的外圆面上开有第四导轨槽,第四导轨槽的两侧均对称地开有两个第四导槽;拉杆的一端穿出锥形壳,拉杆的另一端安装有导向圆环,且位于锥形壳的内侧;连接圆柱的外圆面上周向均匀开有四个方形口;连接圆柱的上端开有圆形孔,圆形孔的内圆面开有圆环槽;连接圆柱通过圆环槽与导向圆环的配合安装在拉杆的一端;四个方形口的内侧均安装有一个转动杆;四个转动杆上所安装结构完全相同,且对于其中任意一个,连接外套的内圆面上对称地开有两个连接内杆导槽;连接内杆的上端对称安装有两个连接内杆导块;连接内杆通过连接内杆导块与连接内杆导槽的配合与连接外套连接;连接内杆的下端开有连接内杆孔;连接内杆通过连接内杆孔与转动杆的配合安装在方形口中;转动球安装在连接外套的上端;转动球位于导向球铰壳中;四个导向球铰壳分别通过与第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽的配合位于第一导轨槽、第二导轨槽、第三导轨槽和第四导轨槽中;四个导杆的下端分别安装在四个导向球铰壳上;四个导杆的上端所安装结构完全相同,且对于其中任意一个,第一弧形齿环内部中空,第一弧形齿环的内部两侧下端对称的开有两个弧形限位槽,第一弧形齿环的内部两侧下端对称的开有两个弧形齿环槽,且弧形齿环槽位于弧形限位槽的下侧;第一弧形齿环的一端开有弧形内缺口,第一弧形齿环的另一端的外壁开有弧形外缺口;第一弧形齿环的弧形内缺口与相邻的第一弧形齿环的弧形外缺口嵌套配合;第一弧形齿环通过其外壁面安装在导杆的上端;第一弧形齿环的外圆面均匀安装有四个第一齿牙;第二弧形齿环的外圆面上均匀地开有四个齿牙槽;第二弧形齿环的两侧均匀对称地开有八个导柱槽;且八个导柱槽两两一组分别与四个齿牙槽配合;第二弧形齿环两侧的下端对称安装有两个弧形导条;第二弧形齿环的一端安装在第一弧形齿环上开有弧形外缺口的一端;四个第二齿牙分别安装在四个齿牙槽中;齿牙槽与相应的第二齿牙之间安装有一个弹簧;且弹簧的一端安装在齿牙槽底面上,另一端安装在第二齿牙的下端;第二齿牙的两侧对称安装有两个导向柱,且导向柱通过导柱槽穿出第二弧形齿环;第二弧形齿环通过两个弧形导条与相邻第一弧形齿环中的两个弧形齿环槽的配合位于相邻的第一弧形齿环中;八个导向柱与相邻的第一弧形齿环中两个弧形限位槽配合;相邻的两个第一弧形齿环通过其中一个弧形内缺口与另一个弧形外缺口的配合连接在一起;锥形壳的一端与驱动电机的转动轴连接。
上述第一导轨槽分为第一导轨槽一号槽、第一导轨槽二号槽、第一导轨槽三号槽和第一导轨槽四号槽,且第一导轨槽一号槽、第一导轨槽二号槽、第一导轨槽三号槽和第一导轨槽四号槽沿锥形壳径向方向在锥形壳轴线方向的投影距离相同;第二导轨槽分为第二导轨槽一号槽、第二导轨槽二号槽、第二导轨槽三号槽和第二导轨槽四号槽,且第二导轨槽一号槽、第二导轨槽二号槽、第二导轨槽三号槽和第二导轨槽四号槽沿锥形壳径向方向在锥形壳轴线方向的投影距离相同;第三导轨槽分为第三导轨槽一号槽、第三导轨槽二号槽、第三导轨槽三号槽和第三导轨槽四号槽,且第三导轨槽一号槽、第三导轨槽二号槽、第三导轨槽三号槽和第三导轨槽四号槽沿锥形壳径向方向在锥形壳轴线方向的投影距离相同;第四导轨槽分为第四导轨槽一号槽、第四导轨槽二号槽、第四导轨槽三号槽和第四导轨槽四号槽,且第四导轨槽一号槽、第四导轨槽二号槽、第四导轨槽三号槽和第四导轨槽四号槽沿锥形壳径向方向在锥形壳轴线方向的投影距离相同;第一导轨槽一号槽与第二导轨槽一号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳周长减小幅度相同,第二导轨槽一号槽与第三导轨槽一号槽、第三导轨槽一号槽与第四导轨槽一号槽、第四导轨槽一号槽与第一导轨槽一号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距保持不变;第二导轨槽二号槽与第三导轨槽二号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳周长减小幅度相同,第三导轨槽二号槽与第四导轨槽二号槽、第四导轨槽二号槽与第一导轨槽二号槽、第一导轨槽二号槽与第二导轨槽二号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距保持不变;第三导轨槽三号槽与第四导轨槽三号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳周长减小幅度相同,第四导轨槽三号槽与第一导轨槽三号槽、第一导轨槽三号槽与第二导轨槽三号槽、第二导轨槽三号槽与第三导轨槽三号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距保持不变;第四导轨槽四号槽与第一导轨槽四号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳周长减小幅度相同,第一导轨槽四号槽与第二导轨槽四号槽、第二导轨槽四号槽与第三导轨槽四号槽、第三导轨槽四号槽与第四导轨槽四号槽沿锥形壳横截面缩小的方向弧长间距保持不变。
上述两个变速机构中的其中一个变速机构中的拉杆穿过锥形壳上的大端,另一个变速机构中的拉杆穿过锥形壳上的小端,两个变速机构之间通过各自的第一齿牙与第二齿牙组成的齿相互啮合;大端具有拉杆的锥形壳的小端安装有输入轴;小端具有拉杆的锥形壳的大端安装有输出轴,连接杆的两端分别与两个变速机构上的两个拉杆连接。作为本技术的进一步改进,上述锥形壳上大端的直径为小端直径的二倍。
作为本技术的进一步改进,上述上述弹簧为压缩弹簧。
作为本技术的进一步改进,上述作为安装在第一弧形齿环外侧的四个第一齿牙的替换方案,第一齿牙为五个或六个。
作为本技术的进一步改进,上述作为安装在第二弧形齿环上的四个第二齿牙的替换方案,第二齿牙为五个或六个。
相对于传统的变速器技术,本发明设计的变速器为一种无极变速器。
本发明连接杆的两端分别安装在两个变速机构上的拉杆上;控制杆安装在连接杆上;当人为控制控制杆使得控制杆移动,控制杆移动会带动连接杆移动;连接杆移动会带动两个变速机构上的两个拉杆移动,拉杆的移动使得两个变速器之间的传动比发生变化,实现变速的功能。
本发明中拉杆的下端安装有导向圆环;连接圆柱通过其上开的圆环槽与导向圆环的配合安装在拉杆的下端;四个连接内杆通过四个连接内杆孔与安装在方形口内的四个转动杆安装在四个方形口中;四个连接内杆通过安装在其上的连接内杆导块与连接外套上的连接内杆槽的配合安装在四个连接外套的上端;四个转动球安装在四个连接外套的下端;四个导向球铰壳通过其上的球形槽与四个转动球的配合安装在四个转动球上;四个导杆的上端分别安装在四个导向球铰壳上;四个导杆的下端分别安装在四个第一弧形齿环的内侧面上;当拉杆向上移动时会带动导向圆环向上移动;导向圆环向上移动带动连接圆柱向上移动;连接圆柱向上移动会带动四个连接内杆向上移动;四个连接内杆向上移动会带动四个连接外套向上移动;四个连接外套向上移动倒动四个转动球向上移动;四个转动球向上移动带动四个导向球铰壳向上移动;四个导向球铰壳向上移动带动导杆向上移动;四个导杆向上移动带动四个第一弧形齿环向上移动;本发明设计的拉杆通过导向圆环与环形槽的配合可以使得拉杆在转动时不会对连接圆柱造成影响;本发明设计的连接内杆可以通过连接内杆孔与转动杆的配合绕着转动杆轴线转动;连接内杆与连接外套之间通过连接内杆导块与连接内杆导槽的配合可以使得连接内杆沿着连接内杆槽移动;通过转动球与导向球铰壳上的球形槽的配合起到了球铰链的作用;通过连接内杆的转动、连接内杆的移动和转动球的转动可以降低导杆在移动过程中受到锥形壳对它的扭力;本发明设计的四个导向球铰壳可以分别通过第一导轨槽、第二导轨槽、第三导轨槽和第四导轨槽上的第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽分别沿着第一导轨槽、第二导轨槽、第三导轨槽和第四导轨槽移动;保证了转动球与连接圆柱之间的距离,防止了连接圆柱与锥形壳干涉;本发明设计的第一导轨槽、第二导轨槽、第三导轨槽和第四导轨槽相互配合;当第一导轨槽与第二导轨槽之间的间距不断增大时;第三导轨槽和第二导轨槽之间的间距相等,第四导轨槽和第三导轨槽之间的间距相等,第四导轨槽和第一导轨槽之间的间距相等;当第二导轨槽与第三导轨槽之间的间距不断增大时;第四导轨槽和第三导轨槽之间的间距相等,第四导轨槽和第一导轨槽之间的间距相等,第一导轨槽和第二导轨槽之间的间距相等;当第三导轨槽与第四导轨槽之间的间距不断增大时;第三导轨槽和第二导轨槽之间的间距相等,第四导轨槽和第一导轨槽之间的间距相等;第一导轨槽和第二导轨槽之间的间距相等;当第四导轨槽与第一导轨槽之间的间距不断增大时;第四导轨槽和第三导轨槽之间的间距相等,第三导轨槽和第二导轨槽之间的间距相等,第二导轨槽和第一导轨槽之间的间距相等;本发明设计的第二弧形齿环通过安装在其上的弧形导条与相邻第一弧形齿环上的弧形齿环槽的配合可以在相邻的第一弧形齿环内进行移动;安装在第二齿牙上的导向柱通过与相邻第一弧形齿环上的弧形限位槽的配合可以在相邻的第一弧形齿环内进行移动;安装在第二齿牙上的导向柱通过与导柱槽的配合可以沿着导柱槽进行移动;安装在第二齿牙与齿牙槽之间的弹簧处于压缩状态时可以给第二齿牙提供一个恢复力;本发明设计的弧形限位槽在靠近第一弧形齿环的一端与第二弧形齿环和第一弧形齿环之间的距离配合;本发明设计的弧形限位槽其作用是使得第二齿牙在沿着弧形限位槽移动时能够与相邻的第一弧形齿环内壁的上端保持一定的间距,防止第二齿牙与第一弧形齿环摩擦干涉。
当变速器工作时,连接输入轴的变速机构上的弹簧处于压缩状态;四个第二弧形齿环分别位于相邻的四个第一弧形齿环的内侧;四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环位于锥形壳的最小端;连接输出轴的变速机构上的弹簧处于自由伸缩状态;四个第二弧形齿环分别位于相邻的四个第一弧形齿环的外侧;四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环位于锥形壳的最大端;四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环上的第一齿牙和第二齿牙组成的齿轮与连接输入轴的变速机构上四个第一弧形齿环上的第一齿牙和第二齿牙啮合;此时给驱动电机通电,驱动电机通过转动轴驱动输入轴转动;输入轴带动锥形壳转动;锥形壳带动四个第一弧形齿环组成的圆环转动;四个第一弧形齿环组成的圆环带动其上的第一齿牙组成的齿轮转动;四个第一弧形齿环组成的圆环上的第一齿牙带动另一个变速机构上的四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环上的第一齿牙和第二齿牙组成的齿轮转动;四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环上的第一齿牙和第二齿牙带动四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环转动;四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环转动带动输出轴转动;当人们需要加速时,通过控制控制杆使得控制杆带动连接杆向远离电机的方向移动;连接杆移动带动两个变速机构中的拉杆移动;拉杆带动导向圆环移动;导向圆环带动连接圆柱移动;连接圆柱带动四个连接内杆移动,四个连接内杆带动四个连接外杆移动;四个连接外杆带动四导向球铰壳移动;四个导向球铰壳带动四个导杆移动;四个导向杆带动四个第一弧形齿环移动;在移动过程中安装有输出轴的变速机构中的第四导轨槽与第一导轨槽之间的间距不断减小;第四导轨槽和第三导轨槽之间的间距相等,第三导轨槽和第二导轨槽之间的间距相等,第二导轨槽和第一导轨槽之间的间距相等;所以第四导轨槽与第一导轨槽之间的第二弧形齿环在第一导轨槽与第四导轨槽的作用下会沿着与其相邻的第一弧形齿环上的弧形齿环槽向相邻的第一弧形齿环内侧移动;同时第二弧形齿环上的第二齿牙在相邻第一弧形齿环的压力下会沿着与其对应的齿牙槽向下移动;同时在导向柱与限位槽的作用下第二齿牙也会移动到相邻第一弧形齿环内侧;在四个第一环形齿环移动的过程中;由于锥形壳上与四个第一环形齿环接触点的直径不断变小,而安装有输入轴的变速机构中的第一导轨槽与第二导轨槽之间的间距不断加大;第二导轨槽和第三导轨槽之间的间距相等,第三导轨槽和第四导轨槽之间的间距相等,第四导轨槽和第一导轨槽之间的间距相等;所以第二导轨槽与第一导轨槽之间的第二弧形齿环在第一导轨槽与第四导轨槽的作用下会沿着与其相邻的第一弧形齿环上的弧形齿环槽向相邻的第一弧形齿环外侧移动;同时第二弧形齿环上的第二齿牙也会沿着与限位槽向第一弧形齿环外侧移动,且在弹簧的作用下移动到第二弧形齿环的外侧;在四个第一环形齿环移动的过程中;锥形壳上与四个第一环形齿环接触点的直径不断变大,当驱动电机转速不变的情况下;安装有输出轴的变速机构中四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环转动的线速度加大;即四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环上的第一齿牙和第二齿牙组成的齿轮转动的线速度加大;进而使得安装有输出轴的变速机构中的四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环上的第一齿牙和第二齿牙组成的齿轮转动的线速度加大;而此时安装有输出轴的变速机构中的四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环与锥形壳接触点的直径不断变小,所以安装有输出轴的变速机构中的四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环上的第一齿牙和第二齿牙组成的齿轮转动的角速度加大;即输出轴转动速度加大;同理当需要减小输出速度时,控制控制杆带动连接杆和两个变速机构上的拉杆相靠近驱动电机的方向移动,从而控制两个变速机构上的第一弧形齿环和第二弧形齿环移动;使得安装有输入轴的变速机构中的四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环上的第一齿牙和第二齿牙组成的齿轮转动的线速度减小;安装有输出轴的变速机构中的四个第一弧形齿环和四个第二弧形齿环组成的圆环与锥形壳接触点的直径不断变大,进而减小输出轴的转速。
附图说明
图1是整体部件外观示意图。
图2是锥形壳结构示意图。
图3是第二弧形齿环安装示意图。
图4是锥形壳安装示意图。
图5是第一弧形齿环结构示意图。
图6是连接圆柱结构示意图。
图7是连接圆柱安装示意图。
图8是第一弧形齿环结构示意图。
图9是转动球安装示意图。
图10是转动球结构示意图。
图11是第二弧形齿环结构示意图。
图12是第二弧形齿环内部结构示意图。
图13是第二齿牙安装示意图。
图14是第一弧形齿环内部结构示意图。
图15是拉杆安装示意图。
图16是导向柱安装示意图。
图17是弹簧安装示意图。
图18是第二弧形齿环工作原理示意图。
图19是第一导轨槽工作原理示意图。
图中标号名称:1、驱动电机;2、输出轴;3、输入轴;4、连接杆;5、控制杆;6、变速机构;23、拉杆;28、第一导轨槽;27、锥形壳;33、第二导轨槽;34、第三导轨槽;35、第四导轨槽;36、导杆;37、连接圆柱;38、连接内杆;39、连接外杆;40、转动球;41、导向球铰壳;43、连接内杆导槽;44、连接内杆导块;45、连接内杆孔;46、方形槽;47、圆环槽;48、导向圆环;49、限位槽;50、第一齿牙;51、第一弧形齿环;52、弧形齿环槽;53、弧形外缺口;54、弧形内缺口;55、第二弧形齿环;56、导向柱;57、齿牙槽;58、导柱槽;59、弧形导条;60、弹簧;61、第二齿牙;66、第一导轨一号槽;67、第一导轨二号槽;68、第一导轨三号槽;69、第一导轨四号槽;70、第二导轨一号槽;71、第二导轨二号槽;72、第二导轨三号槽;73、第二导轨四号槽;74、第三导轨一号槽;75、第三导轨二号槽;76、第三导轨三号槽;77、第三导轨四号槽;78、第四导轨一号槽;79、第四导轨二号槽;80、第四导轨三号槽;81、第四导轨四号槽。
具体实施方式
如图1所示,它包括驱动电机1、输出轴2、输入轴3、连接杆4、控制杆5、变速机构6,其中输入轴3的一端安装在驱动电机1的转动轴上;输入轴3的另一端安装有一个变速机构6;输出轴2的一端安装在另一个变速机构6上;两个变速机构6相互配合;连接杆4的两端分别安装在两个变速机构6上;控制杆5安装在连接杆4上。
如图3所示,上述变速机构6包括拉杆23、第一导轨槽28、锥形壳27、第二导轨槽33、第三导轨槽34、第四导轨槽35、导杆36、连接圆柱37、连接内杆38、连接外套、转动球40、导向球铰壳41、连接内杆导槽43、连接内杆导块44、连接内杆孔45、方形口、圆环槽47、转动杆、导向圆环48、弧形限位槽49、第一齿牙50、第一弧形齿环51、弧形齿环槽52、弧形外缺口53、弧形内缺口54、第二弧形齿环55、导向柱56、齿牙槽57、导柱槽58、弧形导条59、弹簧60、第二齿牙61,其中如图2所示,锥形壳27的外圆面上开有第一导轨槽28,第一导轨槽28的两侧均对称地开有两个第一导槽;锥形壳27的外圆面上开有第二导轨槽33,第二导轨槽33的两侧均对称地开有两个第二导槽;锥形壳27的外圆面上开有第三导轨槽34,第三导轨槽34的两侧均对称地开有两个第三导槽;锥形壳27的外圆面上开有第四导轨槽35,第四导轨槽35的两侧均对称地开有两个第四导槽;如图15、16所示,拉杆23的上端穿出锥形壳;拉杆23的另一端安装有导向圆环48,位于锥形壳27的内侧;连接圆柱37的外圆面上周向均匀开有四个方形口;如图6所示,连接圆柱37的上端开有圆形孔,圆形孔的内圆面开有圆环槽47;如图7所示,连接圆柱37通过圆环槽47与导向圆环48的配合安装在拉杆23的一端;四个方形口的内侧均安装有一个转动杆;四个转动杆上所安装结构完全相同,且对于其中任意一个,如图9所示,连接外套的内圆面上对称地开有两个连接内杆导槽43;连接内杆38的上端对称安装有两个连接内杆导块44;连接内杆38通过连接内杆导块44与连接内杆导槽43的配合与连接外套连接;连接内杆38的下端开有连接内杆孔45;如图8所示,连接内杆38通过连接内杆孔45与转动杆的配合安装在方形口中;转动球40安装在连接外套的上端;如图10所示,转动球40位于导向球铰壳41中;四个导向球铰壳41分别通过与第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽的配合位于第一导轨槽28、第二导轨槽33、第三导轨槽34和第四导轨槽35中;四个导杆36的下端分别安装在四个导向球铰壳41上;四个导杆36的上端所安装结构完全相同,且对于其中任意一个,如图14所示,第一弧形齿环51内部中空,第一弧形齿环51的内部两侧下端对称的开有两个弧形限位槽49,第一弧形齿环51的内部两侧下端对称的开有两个弧形齿环槽52,且弧形齿环槽52位于弧形限位槽49的下侧;如图3所示,第一弧形齿环51的一端开有弧形内缺口54,第一弧形齿环51的另一端的外壁开有弧形外缺口53;第一弧形齿环51的弧形内缺口54与相邻的第一弧形齿环51的弧形外缺口53嵌套配合;如图8所示,第一弧形齿环51通过其外壁面安装在导杆36的上端;如图5所示,第一弧形齿环51的外圆面均匀安装有四个第一齿牙50;第二弧形齿环55的外圆面上均匀地开有四个齿牙槽57;如图11所示,第二弧形齿环55的两侧均匀对称地开有八个导柱槽58;且八个导柱槽58两两一组分别与四个齿牙槽57配合;如图12所示,第二弧形齿环55两侧的下端对称安装有两个弧形导条59;第二弧形齿环55的一端安装在第一弧形齿环51上开有弧形外缺口53的一端;如图13所示,四个第二齿牙61分别安装在四个齿牙槽57中;齿牙槽57与相应的第二齿牙61之间安装有一个弹簧60;且弹簧60的一端安装在齿牙槽57底面上,另一端安装在第二齿牙61的下端;第二齿牙61的两侧对称安装有两个导向柱56,且导向柱56通过导柱槽58穿出第二弧形齿环55;第二弧形齿环55通过两个弧形导条59与相邻第一弧形齿环51中的两个弧形齿环槽52的配合位于相邻的第一弧形齿环51中;如图17所示,八个导向柱56与相邻的第一弧形齿环51中两个弧形限位槽49配合;相邻的两个第一弧形齿环51通过其中一个弧形内缺口54与另一个弧形外缺口53的配合连接在一起;锥形壳27的下端与驱动电机1的转动轴连接。
如图19所示,上述第一导轨槽28分为第一导轨槽一号槽66、第一导轨槽二号槽67、第一导轨槽三号槽68和第一导轨槽四号槽69,且第一导轨槽一号槽66、第一导轨槽二号槽67、第一导轨槽三号槽68和第一导轨槽四号槽69沿锥形壳27径向方向在锥形壳27轴线方向的投影距离相同;第二导轨槽33分为第二导轨槽一号槽70、第二导轨槽二号槽71、第二导轨槽三号槽72和第二导轨槽四号槽73,且第二导轨槽一号槽70、第二导轨槽二号槽71、第二导轨槽三号槽72和第二导轨槽四号槽73沿锥形壳27径向方向在锥形壳27轴线方向的投影距离相同;第三导轨槽34分为第三导轨槽一号槽74、第三导轨槽二号槽75、第三导轨槽三号槽76和第三导轨槽四号槽77,且第三导轨槽一号槽74、第三导轨槽二号槽75、第三导轨槽三号槽76和第三导轨槽四号槽77沿锥形壳27径向方向在锥形壳27轴线方向的投影距离相同;第四导轨槽35分为第四导轨槽一号槽78、第四导轨槽二号槽79、第四导轨槽三号槽80和第四导轨槽四号槽81,且第四导轨槽一号槽78、第四导轨槽二号槽79、第四导轨槽三号槽80和第四导轨槽四号槽81在锥形壳27周向的投影距离相同;第一导轨槽一号槽66、第二导轨槽一号槽70、第三导轨槽一号槽74和第四导轨槽一号槽78沿锥形壳27径向方向在锥形壳27轴线方向的投影距离相同;第一导轨槽一号槽66与第二导轨槽一号槽70沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳27周长减小幅度相同,第二导轨槽一号槽70与第三导轨槽一号槽74、第三导轨槽一号槽74与第四导轨槽一号槽78、第四导轨槽一号槽78与第一导轨槽一号槽66沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距保持不变;图19未表达第四导轨槽一号槽78与第一导轨槽一号槽66之间的间距;第二导轨槽二号槽71与第三导轨槽二号槽75沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳27周长减小幅度相同,第三导轨槽二号槽75与第四导轨槽二号槽79、第四导轨槽二号槽79与第一导轨槽二号槽67、第一导轨槽二号槽67与第二导轨槽二号槽71沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距保持不变;图19未表达第四导轨槽一号槽78与第一导轨槽一号槽66之间的间距;第三导轨槽三号槽76与第四导轨槽三号槽80沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳27周长减小幅度相同,第四导轨槽三号槽80与第一导轨槽三号槽68、第一导轨槽三号槽68与第二导轨槽三号槽72、第二导轨槽三号槽72与第三导轨槽三号槽76沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距保持不变;图19未表达第四导轨槽一号槽78与第一导轨槽一号槽66之间的间距;第四导轨槽四号槽81与第一导轨槽四号槽69沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距逐渐减小且减小幅度与锥形壳27周长减小幅度相同,第一导轨槽四号槽69与第二导轨槽四号槽73、第二导轨槽四号槽73与第三导轨槽四号槽77、第三导轨槽四号槽77与第四导轨槽四号槽81沿锥形壳27横截面缩小的方向弧长间距保持不变;图19未表达第四导轨槽一号槽78与第一导轨槽一号槽66之间的间距。
上述两个变速机构6中的其中一个变速机构6中拉杆23穿过锥形壳27上的大端,另一个变速机构6中的拉杆23穿过锥形壳27上的小端,两个变速机构6之间通过各自的第一齿牙50与第二齿牙61组成的齿相互啮合;大端具有拉杆23的锥形壳27的小端安装有输入轴3;小端具有拉杆23的锥形壳27的大端安装有输出轴2,连接杆4的两端分别与两个变速机构6上的两个拉杆23连接。
上述锥形壳27上大端的直径为小端直径的二倍。
上述上述弹簧60为压缩弹簧60。
上述作为安装在第一弧形齿环51外侧的四个第一齿牙50的替换方案,第一齿牙为五个或六个。
上述作为安装在第二弧形齿环55上的四个第二齿牙61的替换方案,第二齿牙61为五个或六个。
综上所述:
本发明设计的变速器为一种无极变速器。
本发明连接杆4的两端分别安装在两个变速机构6上的拉杆23上;控制杆5安装在连接杆4上;当人为控制控制杆5使得控制杆5移动,控制杆5移动会带动连接杆4移动;连接杆4移动房会带动两个变速机构6上的两个拉杆23移动,拉杆23的移动使得两个变速器之间的传动比发生变化,实现变速的功能。
本发明中拉杆23的下端安装有导向圆环48;连接圆柱37通过其上开的圆环槽47与导向圆环48的配合安装在拉杆23的下端;四个连接内杆38通过四个连接内杆孔45与安装在方形口内的四个转动杆安装在四个方形口中;四个连接内杆38通过安装在其上的连接内杆导块44与连接外套上的连接内杆38槽的配合安装在四个连接外套的上端;四个转动球40安装在四个连接外套的下端;四个导向球铰壳41通过其上的球形槽与四个转动球40的配合安装在四个转动球40上;四个导杆36的上端分别安装在四个导向球铰壳41上;四个导杆36的下端分别安装在四个第一弧形齿环51的内侧面上;当拉杆23向上移动时会带动导向圆环48向上移动;导向圆环48向上移动带动连接圆柱37向上移动;连接圆柱37向上移动会带动四个连接内杆38向上移动;四个连接内杆38向上移动会带动四个连接外套向上移动;四个连接外套向上移动倒动四个转动球40向上移动;四个转动球40向上移动带动四个导向球铰壳41向上移动;四个导向球铰壳41向上移动带动导杆36向上移动;四个导杆36向上移动带动四个第一弧形齿环51向上移动;本发明设计的拉杆23通过导向圆环48与环形槽的配合可以使得拉杆23在转动时不会对连接圆柱37造成影响;本发明设计的连接内杆38可以通过连接内杆孔45与转动杆的配合绕着转动杆轴线转动;连接内杆38与连接外套之间通过连接内杆导块44与连接内杆导槽43的配合可以使得连接内杆38沿着连接内杆38槽移动;通过转动球40与导向球铰壳41上的球形槽的配合起到了球铰链的作用;通过连接内杆38的转动、连接内杆38的移动和转动球40的转动可以降低导杆36在移动过程中受到锥形壳27对它的扭力;本发明设计的四个导向球铰壳41可以分别通过第一导轨槽28、第二导轨槽33、第三导轨槽34和第四导轨槽35上的第一导槽、第二导槽、第三导槽和第四导槽分别沿着第一导轨槽28、第二导轨槽33、第三导轨槽34和第四导轨槽35移动;保证了转动球40与连接圆柱37之间的距离,防止了连接圆柱37与锥形壳27干涉;本发明设计的第一导轨槽28、第二导轨槽33、第三导轨槽34和第四导轨槽35相互配合;当第一导轨槽28与第二导轨槽33之间的间距不断增大时;第三导轨槽34和第二导轨槽33之间的间距相等,第四导轨槽35和第三导轨槽34之间的间距相等,第四导轨槽35和第一导轨槽28之间的间距相等;当第二导轨槽33与第三导轨槽34之间的间距不断增大时;第四导轨槽35和第三导轨槽34之间的间距相等,第四导轨槽35和第一导轨槽28之间的间距相等,第一导轨槽28和第二导轨槽33之间的间距相等;当第三导轨槽34与第四导轨槽35之间的间距不断增大时;第三导轨槽34和第二导轨槽33之间的间距相等,第四导轨槽35和第一导轨槽28之间的间距相等;第一导轨槽28和第二导轨槽33之间的间距相等;当第四导轨槽35与第一导轨槽28之间的间距不断增大时;第四导轨槽35和第三导轨槽34之间的间距相等,第三导轨槽34和第二导轨槽33之间的间距相等,第二导轨槽33和第一导轨槽28之间的间距相等;本发明设计的第二弧形齿环55通过安装在其上的弧形导条59与相邻第一弧形齿环51上的弧形齿环槽52的配合可以在相邻的第一弧形齿环51内进行移动;安装在第二齿牙61上的导向柱56通过与相邻第一弧形齿环51上的弧形限位槽49的配合可以在相邻的第一弧形齿环51内进行移动;安装在第二齿牙61上的导向柱56通过与导柱槽58的配合可以沿着导柱槽58进行移动;安装在第二齿牙61与齿牙槽57之间的弹簧60处于压缩状态时可以给第二齿牙61提供一个恢复力;本发明设计的弧形限位槽49在靠近第一弧形齿环51的一端与第二弧形齿环55和第一弧形齿环51之间的距离配合;本发明设计的弧形限位槽49其作用是使得第二齿牙61在沿着弧形限位槽49移动时能够与响铃的第一弧形齿环51内壁的上端保持一定的间距,防止第二齿牙61与第一弧形齿环51摩擦干涉。
具体实施方式:当变速器工作时,连接输入轴3的变速机构6上的弹簧60处于压缩状态;四个第二弧形齿环55分别位于相邻的四个第一弧形齿环51的内侧;四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环位于锥形壳27的最小端;连接输出轴2的变速机构6上的弹簧60处于自由伸缩状态;四个第二弧形齿环55分别位于相邻的四个第一弧形齿环51的外侧;四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环位于锥形壳27的最大端;四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55上的第一齿牙50和第二齿牙61组成的齿轮与连接输入轴3的变速机构6上四个第一弧形齿环51上的第一齿牙50和第二齿牙61啮合;此时给驱动电机1通电,驱动电机1通过转动轴驱动输入轴3转动;输入轴3带动锥形壳27转动;锥形壳27带动四个第一弧形齿环51组成的圆环转动;四个第一弧形齿环51组成的圆环带动其上的第一齿牙50组成的齿轮转动;四个第一弧形齿环51组成的圆环上的第一齿牙50带动另一个变速机构6上的四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55上的第一齿牙50和第二齿牙61组成的齿轮转动;四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环上的第一齿牙50和第二齿牙61带动四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环转动;四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环转动带动输出轴2转动;当人们需要加速时,通过控制控制杆5使得控制杆5带动连接杆4向远离电机的方向移动;连接杆4移动带动两个变速机构6中的拉杆23移动;拉杆23带动导向圆环48移动;导向圆环48带动连接圆柱37移动;连接圆柱37带动四个连接内杆38移动,四个连接内杆38带动四个连接外杆39移动;四个连接外杆39带动四导向球铰壳41移动;四个导向球铰壳41带动四个导杆36移动;四个导向杆带动四个第一弧形齿环51移动;在移动过程中安装有输出轴2的变速机构6中的第四导轨槽35与第一导轨槽28之间的间距不断减小;第四导轨槽35和第三导轨槽34之间的间距相等,第三导轨槽34和第二导轨槽33之间的间距相等,第二导轨槽33和第一导轨槽28之间的间距相等;所以第四导轨槽35与第一导轨槽28之间的第二弧形齿环55在第一导轨槽28与第四导轨槽35的作用下会沿着与其相邻的第一弧形齿环51上的弧形齿环槽52向相邻的第一弧形齿环51内侧移动;同时第二弧形齿环55上的第二齿牙61在相邻第一弧形齿环51的压力下会沿着与其对应的齿牙槽57向下移动;同时在导向柱56与限位槽49的作用下第二齿牙61也会移动到相邻第一弧形齿环51内侧;在四个第一环形齿环移动的过程中;由于锥形壳27上与四个第一环形齿环接触点的直径不断变小,而安装有输入轴3的变速机构6中的第一导轨槽28与第二导轨槽33之间的间距不断加大;第二导轨槽33和第三导轨槽34之间的间距相等,第三导轨槽34和第四导轨槽35之间的间距相等,第四导轨槽35和第一导轨槽28之间的间距相等;所以第二导轨槽33与第一导轨槽28之间的第二弧形齿环55在第一导轨槽28与第四导轨槽35的作用下会沿着与其相邻的第一弧形齿环51上的弧形齿环槽52向相邻的第一弧形齿环51外侧移动;同时如图18a、18b所示,第二弧形齿环55上的第二齿牙61也会沿着与限位槽49向第一弧形齿环51外侧移动,且在弹簧60的作用下移动到第二弧形齿环55的外侧;在四个第一环形齿环移动的过程中;如图18c所示,锥形壳27上与四个第一环形齿环接触点的直径不断变大,当驱动电机1转速不变的情况下;安装有输出轴2的变速机构6中四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环转动的线速度加大;即四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环上的第一齿牙50和第二齿牙61组成的齿轮转动的线速度加大;进而使得安装有输出轴2的变速机构6中的四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环上的第一齿牙50和第二齿牙61组成的齿轮转动的线速度加大;而此时安装有输出轴2的变速机构6中的四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环与锥形壳27接触点的直径不断变小,所以安装有输出轴2的变速机构6中的四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环上的第一齿牙50和第二齿牙61组成的齿轮转动的角速度加大;即输出轴2转动速度加大;同理当需要减小输出速度时,控制控制杆5带动连接杆4和两个变速机构6上的拉杆23相靠近驱动电机1的方向移动,从而控制两个变速机构6上的第一弧形齿环51和第二弧形齿环55移动;使得安装有输入轴3的变速机构6中的四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环上的第一齿牙50和第二齿牙61组成的齿轮转动的线速度减小;安装有输出轴2的变速机构6中的四个第一弧形齿环51和四个第二弧形齿环55组成的圆环与锥形壳27接触点的直径不断变大,进而减小输出轴2的转速。