專利名稱:多級變速機的制作方法
多級變速機屬于通用的、多級變速、定速機械傳動裝置。
我國減速器的種類較多，根據有關資料的檢索及社會調查，現在常用的減速器有齒輪減速、蝸輪——蝸桿成速、行星齒輪減速、擺線針輪減速等，對于無級減速、諧波齒輪減速等，科技資料也已有記載。但是目前所使用的減速器都有其固有的缺點，如有的只能定速、不能變速，有的成本高、制造復雜等。
針對以上情況，故提出一種新型的多級變速機。它以偏心旋轉、杠桿擺差為傳動原理，克服了現有減速器的缺點，在現有的書籍資料中未查閱到有關此種傳動原理的內容。本實用新型的目的就是提供一種新型的多級變速機、定速機，或可與電機合為一體的變速電機。
多級變速機的主要構件及傳動原理。
變速部分將后支蓋前端的電機軸5制成偏心(或用偏心套)，外裝滾動軸承，此結構稱偏心太陽輪13，其外再裝有棘爪擺差盤3，該盤上設有兩個相互間隔為120°的臥槽，棘爪8－1放在臥槽內，分為上棘爪和下棘爪。棘爪的前部有一滾輪孔，滾輪9的滾輪軸插入該孔內。棘爪上附有彈簧片8－2，可使棘爪上下浮動。在棘爪擺差盤上設有限位銷孔10－1，孔內有限位銷10－2，該銷插入在后支蓋水平線15°處的一個限位銷長槽14內，且與兩臥槽各間隔120°。該限位銷在長槽內往復滑動起到限位、定位作用，使棘爪擺差盤不形成自身旋轉。當偏心太陽輪13旋轉時，棘爪擺差盤3隨其偏心上下擺動，棘爪擺差盤上擺時，上棘爪恰與套在棘爪擺差盤外的內齒輸出盤2內齒嚙合，推動內齒輸出盤旋轉。下擺時，下棘爪以同樣形式工作，而上棘爪脫開下浮回復原位，以此形成杠桿擺差。用變速手柄6、7－1與變速壓條7－2相聯，由變速壓條控制滾輪9，滾輪9控制棘爪8－1。通過變速手柄的后退和推進，改變棘爪與內齒輸出盤的內齒嚙合，即改變內齒輸出盤的旋轉，以此調節變速。
輸出部分后支蓋4的止回爪12在止回爪軸11的配合下，止回爪與內齒輸出盤2的內齒相嚙合，起到控制內齒輸出盤2回轉作用。當偏心太陽輪旋轉時，棘爪擺差盤上下擺動，帶動內齒輸出盤旋轉，并通過內齒輸出盤的輸出軸傳遞輸出功率。
調節部分變速范圍的大小首先決定于偏心太陽輪的偏心距，當偏心距增大，棘爪擺差盤的擺差增大，相應的擺角也增大，擺齒增多，即棘爪與內齒輸出盤的內齒嚙合控制范圍加大，若偏心距減小，則相反。
當偏心距大小確定后，在其相應的擺角之內，調節變速手柄，改變擺齒大小，以此調節變速的級數。
計算公式偏心距OF，擺差CD，擺角AB，擺齒Zv，內齒半徑R，CD＝2OF，AB＝ (180°)/(πR) ×2CD，Zv＝ (Z·AB)/(360°) 。
傳動比i＝ (n1)/(n2) ＝ (Z)/(Zv) ，齒數Z＝90，模數M＝1.5。
本實用新型的最大特點是能大范圍多級變速、定速，一般情況可變速20種，增加變速級數，不需要增加機械的構件。該機能與電機合為一體，形成變速電機。該機傳動比大，摩擦系數小，輸出功率高(約99％)，構件少，結構緊湊，容易制造，體積小(約為電機體積的1／5)，重量輕，與一般減速機相比省工時3／4，省材料3／4，設備利用率約為1／4。該機又容易標準化、系列化。
圖1為多級變速機的部件結構示意圖。
圖2為圖1所示多級變速機AB的剖面圖。
圖3為多級變速機構件的示意圖。
圖4為多級變速機的原理示意圖。
本實用新型的實施例將根據附圖來進一步加以說明。
多級變速機的最好的實施方式是與電機形成復合體。將電機的前端蓋換成與電機機殼直徑相等的本機的后支蓋4，該支蓋中心裝有滾動軸承，電機軸從中心穿過。該支蓋固定于電機前端的機殼上，起到封閉電機，支承電機軸的作用。后支蓋上設有止回爪12、止回爪軸11，止回爪在止回爪軸的配合下，止回爪與內齒輸出盤2的內齒相嚙合，起到控制內齒輸出盤2回轉作用。在后支蓋水平線15°處設有一個限位銷長槽14。
將后支蓋前端的電機軸5制成偏心(或用偏心套)，外裝滾動軸承，此結構稱偏心太陽輪13。其外再裝有棘爪擺差盤3，該盤上設有兩個臥槽，兩臥槽相互間隔為120°。棘爪8－1放于臥槽內，分為上棘爪和下棘爪。在棘爪的前部有一滾輪孔，滾輪9的滾輪軸插入該孔內。棘爪擺差盤上還設有限位銷孔10－1，孔內有限位銷10－2，該銷插 在后支蓋上的限位銷長槽14內，且與兩臥槽各間隔120°。隨著棘爪擺差盤的上下擺動，該限位銷在長槽內往復滑動起到限位、定位作用。
在棘爪擺差盤外，套有內齒輸出盤2，該盤中央有內齒輸出軸。
當偏心太陽輪13旋轉時，棘爪擺差盤3隨其偏心上下擺動，由于限位銷軸的定位、限位，棘爪擺差盤不形成自身旋轉。棘爪擺差盤上擺時，上棘爪恰與內齒輸出盤的內齒嚙合，推動內齒輸出盤旋轉。下擺時，下棘爪以同樣形式工作，而上棘爪脫開下浮回復原位，通過內齒輸出盤的輸出軸傳遞輸出功率。
前支蓋1系外殼造型，封閉機構，該支蓋中心裝有滾動軸承，內齒輸出軸從中穿過，該支蓋上部左右各設有一個變速手柄槽，變速手柄6、7－1穿過此槽與變速壓條7－2相聯，由變速壓條控制滾輪9，滾輪9控制棘爪8－1。棘爪上附有彈簧片8－2，可使棘爪上下浮動。變速手柄后退，變速壓條相應后退，使滾輪與棘爪脫開，棘爪彈起與內齒輸出盤的內齒嚙合，推動內齒輸出盤旋轉。變速手柄推進時與此相反，以此調節速度。
當偏心太陽輪偏心距為5Cm，Z為90，M為1.5，內齒半徑R＝ (180°)/(π) 。
按公式計算OF＝5，CD＝10，AB＝20°，Zv＝5最低傳動比i＝18／1當搬動變速手柄6一齒，搬動變速手柄7－1，1～5齒，即可變5種速度，搬動變速手柄6，2齒，搬動變速手柄7－1 1－5齒及可增加5種速度，以此類推5×5可變25種速度，但變速手柄6 7－1，1、1，2、2……各為重齒，所以變速級數再減去5種速度，實際上共可變(5×5－5＝20)20種速度。
權利要求
1.一種新型的通用的多級變速、定速機械傳動裝置，它是由前支蓋1、內齒輸出盤2、棘爪擺差盤3、后支蓋4等部件構成，其特征在于a.棘爪擺差盤3是裝在將后支蓋前端的電機軸5制成偏心(或用偏心套)外裝滾動軸承所形成的偏心太陽輪13的外部，在該棘爪擺差盤3上設有兩個相互間隔為120°的臥槽，棘爪8-1放于臥槽內，在該棘爪擺差盤3上還設有限位銷孔10-1，孔內有限位銷10-2。b.所說的內齒輸出盤2是套在棘爪擺差盤3外部。c.在后支蓋上設有止回爪12、止回爪軸11，后支蓋水平線15°處設有一個限位銷長槽14，限位銷10-2插入該限位銷長槽14內，且與兩臥槽各間隔120°。
2.按權利要求
1所述的裝置，其特征在于所說的棘爪8－1上附有彈簧片8－2，在棘爪8－1前部有一滾輪孔，滾輪9的滾輪軸插入該孔內。
3.按權利要求
1或2所述的裝置，其特征在于前支蓋1中心裝有滾動軸承，在前支蓋1上部左右各設一個變速手柄槽，變速手柄6、7－1，穿過此槽與變速壓條7－2相連。
專利摘要
多級變速機屬于通用的、多級變速、定速機械傳動裝置，易于標準化、系列化。多級變速機是由前后支蓋、內齒輸出盤、棘爪擺差盤、變速手柄等部件所構成，以偏心旋轉、杠桿擺差為工作原理。能直卡在電機輸入軸上，與電機合為一體。該機能多級變速、定速，且摩擦系數小，輸出功率高(約高99％)，構件少，結構緊湊，容易制造，體積小，重量輕。與一般減速器相比較，省工時3/4，省材料3/4，設備利用率為1/4。
文檔編號F16H37/00GK86203407SQ86203407
公開日1988年6月8日 申請日期1986年5月30日
發明者張冠榮 申請人:張冠榮, 李培正, 張榮立導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan