可變傳動比轉動機構

可變傳動比轉動機構
1有級變速傳動機構
    1)圓往齒輪變速機構圖n.2一19所示圓柱齒
輪變速機構為躍進牌NJ13O汽車變速器，它有四個前
進檔和一個倒檔。主動軸I上的齒輪1與中間軸Ⅲ上
的齒輪2嚙合，空套在中間軸上的齒輪2與齒輪6、
7、10是一體的。變速時，由變速機構控制從動軸Ⅱ
上的齒套4和齒輪5、8、9，使它們分別與齒環3、
齒輪6、7、10嚙合，并通過4和5、8和9與軸Ⅱ的
花鍵連接帶動從動軸Ⅱ。齒環3與齒套4嚙合為直接
檔，傳動比i=1。當齒輪10與11嚙合，由齒輪12
驅動9為倒檔。

    圖中沒有表示出變速控制機構。
    2)三軸滑移式齒輪變速機構圖11.2-20中軸
I、Ⅱ、Ⅲ是相互平行的3根軸，軸Ⅰ、Ⅱ和軸Ⅲ、
Ⅱ的中心距相等。在軸Ⅰ、Ⅱ上各有兩個滑移齒輪
a、b，可分別與軸Ⅲ上的A、B兩組公用固聯齒輪嚙
合。各組齒輪棋數相等，齒數不同但齒數差小于4。
利用齒輪變位湊中心距，實現無側隙嚙合，獲得多組
變速。設Ⅲ軸上有N個齒輪，變速級數為K，則:
                K=N(N-l)+1
    該機構的各檔傳動比具有倒數關系，若用它作切
制米制或英制螺紋的基本傳動組時，不循改變傳動路
線，可省去改換機構的麻煩和簡化操作。也可用于按
等差或等比級數排列變速，但設計計算較復雜。

    3)圓周布置的齒輪變速機構圖11.2-21所示
沿回周方向布置的齒輪變速機構將各齒輪軸燒從動軸
Ⅸ依定長半徑沿圓周布置，包括主動軸I和中間軸Ⅱ
～Ⅷ。第一檔為主動輪1通過惰輪3驅動從動輪4，
輪1與輪4轉向相同，傳動比i14=z4/z1。其余各檔由
轉動手柄5控制，如第二檔為1-2-3-4齒輪
嚙合傳動，從動輪在單數檔和雙數檔轉向相反。欲使
轉向恒定，可采用另外附加惰輪的方式布置。圖上的
齒輪1和6是不嚙合的。
    沿圓周布里可縮小機構尺寸，尤其是明顯的縮短
了軸向尺寸。
    4)單齒輪滑移多級變速機構圖11.2-22中
花鍵軸I上裝有一可滑動的直齒圓住齒輪A，可與
軸Ⅱ上的等高直齒圓錐齒輪組B中的任一錐齒輪嚙
合。錐齒輪組的各輪齒數按等差級數變化，由銷
子連接固定，保證所有錐齒輪有一齒槽在共同一
條直線上，各齒輪之間留有足夠的空隙，以便操
縱主動輪A順利由原來嚙合位置脫離，并滑人另
一嚙合位置完成多級變速。
    該機構在運轉中可進行變速，變速級數多、齒輪
數目少、結構緊湊、剛性好，但嚙合性能較差，嚙合
輪齒不能沿全齒寬嚙合，且磨損不均勻。



2無級變速傳動機構
1)彈簧加載圓盤無級變速機構 圖11.2-23中
輸入軸7與驅動盤6為一體作主動件，用摩攘力通過
雙圓錐滾輪4帶動從動盤3和輸出軸1。為減少滑
轉，在輸出軸l上安裝壓緊彈贊2，增加滾輪與圓盤
間的壓力。當旋轉調速絲杠5，可調節滾輪4的位
置，在鉛垂方向移動滾輪實現無級速度調節，其傳動
比最大可達到6～10，傳動效率可達95%，傳動功率
為4kw。如采用兩個滾輪傳動功率可提高至20kW。

    2)行星圓錐無級變速機構圖11.2-24是以摩
擦圓錐代替齒輪的行星輪系傳動機構。由電動機6驅
動中心圓錐摩擦輪8，通過行星摩擦圓錐?帶動行星
定位器4、加壓器1和輸出軸2。行星團錐7的外側
錐面與不轉動的滑環9內側面接觸，用速度控制輪5
改變滑環9的軸向位置�？筛淖冃行嵌ㄎ黄骷拜敵鲚S
的轉速。序號3是圖示機構可得到較大的無級變速范
圍，其主、從動軸的傳動比達4-24。

    3)球面滾輪無級變速機構圖11.2-25中在同
一軸線上的主、從動球面圓盤1、2之間，裝有球形
端面的偏里滾輪3。通過操縱機構改變滾輪的角度，
得到無級變速(增速或減速)。當滾輪3軸線與兩國
盤l、2的軸線平行時(如圖a)，主、從動盤等速;
當滾輪與主動盤的接觸點遠離軸線(如圖b)，則為
增速;反之，滾輪與從動盤接觸點在大直徑處，則
為減速(如圖c)。
    為保持圓盤與滾輪間必需的接觸壓力。附設加載
凸輪。該類型機構的傳動比最高可達到9，效率接近
90%。

    4)油膜圓盤無級變速機構由3組主動圓錐圓
盤2圍著中間從動凸緣圓盤6組成，圖11.2-6僅表
示其中一組。這類裝置中.金屬與金屬之間不直接接
觸。在傳動中互相夾持的團盤被油涂數而形成表面油
膜.在各接觸點處依靠凸緣盤所施加的軸向力，擠壓
油膜使其正壓力增加，主動圓錐盤2在剪切高粘度油
膜分子的同時將運動傳給從動凸緣盤6，其傳動效率
可達85%以上。圓錐圓盤2可在花鍵軸1上作軸向移
動。

    無級變速是通過主動圓錐盤向從動凸緣盤徑向靠
近或離開實現的。輸出軸3上裝有彈黃4和凸輪5，
由彈贊的彈力經常壓住凸緣盤。這種裝置的傳動功率
可達60kw，甚至更大。冷卻方式在小型裝里上采用
氣冷，大型裝置用液冷�；�轉率在額定載荷下，高速
時為l%，低速為3%。
    5)金屬帶式無級變速傳動裝置CVT(Continuosly
variable Tranomission)，如圖11.2-27所示，它由上部
主動錐盤形成的v形棺通過金屬帶摩擦片驅動下部
從動錐盤同向轉動。主、從動錐盤各有一盤固定，另
一盤可作軸向移動，改變金屬帶與錐盤接觸的節圓半
徑.達到無級變速傳動的要求。
    金屬帶由相互擠推的v形薄片狀摩擦片和若干
很薄的金屬帶環連接而成，通過幾百件摩擦片與主、
從動錐盤的摩擦而傳遞轉矩，金屬帶環承受較大的張
力和上億次的彎曲。一般由10片左右厚約0.2mm的
無縫環帶盛套一組，各環帶間有嚴格公差要求以求均
載,兩組金屬環帶分別嵌入摩擦片兩側平槽內。

    主、從動錐盤各設對軸固定的錐盤和可動錐盤，
動盤由液壓或電動控制作協調的軸向移動，使金屬帶
作整體平移，改變錐盤與摩擦片接觸堆擦節圓，達到
無級變速傳動。
    荷蘭DAF公司、VDT公司率先于20世紀70年
代將CVT金屬帶式無級變速器應用于轎車上.得到
可觀的效益，現在已大盤投放歐關、日本轎車市場，
前景看好。
    6)液力變速機構圖11.2-8中主動軸l帶動
泵輪4旋轉，泵輪葉片攪動變矩器內的工作液推動輸
出渦輪3上的葉片，由渦輪輸出轉矩。視泵輪輸人轉
矩與轉速為常數，則渦輪輸出轉矩與其轉速成反比，
渦輪轉速愈高，輸出轉矩愈小。構件2、5為導向輪，
6為超越離合器。

    液力變速機構常與行星變速器串聯使用，在汽車
上作為自動變速機構，也稱它為液力變矩器。除圖
11.2一8所示四元件式外，還有三或五元件式，它們
結構簡單效率高，且工作可靠無沖擊。
    7)脈沖式無級變速機構圖11.2-9中以單向
離合器代替曲柄搖桿機構中的搖桿固定鉸鏈，當曲柄
作勻速轉動時，搖桿通過單向離合器帶動從動軸作單
向脈沖轉動。若改變曲柄長度或附加二級桿組，將獲
得脈沖式無級變速轉動。

    圖a，曲柄上的銷軸B可在滑槽中滑動，借以改
變曲柄長度。搖桿CD與超越離合器的外環固聯，曲
柄每轉一周，搖桿CD轉動一定角度。曲柄(或機
架)的長度改變，搖桿C刀的轉角也隨之改變，輸出
軸D作單向脈沖間歇回轉。
    圖b，多桿機構,鉸鏈D在曲槽內固定在D1或
D2位置，C繞D轉動的軌跡分別為c’或C’。當主動
曲柄1勻速轉動時，通過滑塊7在曲槽內位置的改變
(即改變機架AD的長度)，使輸出桿5實現變速。
    一個曲柄搖桿機構帶動一單向越離合器，輸出的
單向脈沖轉動是極不穩定的，為減少脈沖的不均勻
性，常采用多相(3～5相)并列，提高輸出軸的均
勻性。這種機構簡單可靠、變速性穩定、停止和運行
時均可進行調節，適用于中、小功率(約10kw以
下)、中低速(40～1000r/min)的減速器上，例如用
在機床進給、攪拌機、輕工包裝、食品等機械中。

(責任編輯：laugh521521)

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