[发明专利]多级螺杆弹簧变速器

说明书

技术领域

 本发明涉及多级螺杆弹簧变速器，适用于各种需要变速和调速的机构，如各种车辆的变速装置、车床的变速箱等，属于变速器技术和齿轮传动技术领域。

背景技术

自汽车诞生以来，人类研究汽车的离合器的步伐从未间断过，人们开发出多款各式各样的汽车变速器，最为常用的变速器大多采用摩擦离合器、液力偶合离合器或电磁离合器等离合器和安装在同一主动轴上的不同直径齿轮所产生的不同线速度的变速箱来实现变速，但这些变速器一是离合效率不高、二是传动效率不能做到象齿轮传动那样高效；本发明是根据魏伯卿的《2011103608922同轴同柱面多级正反转变速方法及其装置》、《201510000063.1螺杆弹簧同步器》和《201510001309.7螺杆弹簧离合器》叁项发明专利技术，《同轴同柱面多级正反转变速方法及其装置》的技术将输入的旋转动力变速到安装在同一根轴上并具有相同外径和相同外齿轮的各级输出动力轮上，然后通过安装在各级输出轮上的各个螺杆弹簧离合器，将各级输出轮中某一级输出轮的旋转动力通过螺杆与弹簧巧妙地结合并利用磁吸原理形成无接触的、利用弹簧缓冲的、无明显顿挫感的、象齿轮传动效率一样高效传动动力的变速器。

发明内容

 本发明的目的是提供一种能够将输入的旋转动力变速到安装在同一根轴上并具有相同外径和相同外齿轮的各级输出动力轮上，然后通过安装在各级输出轮上的各个螺杆弹簧离合器，将各级输出轮中某一级输出轮的旋转动力通过螺杆与弹簧巧妙地结合并利用磁吸原理形成无接触的、利用弹簧缓冲的、无明显顿挫感的、象齿轮传动效率一样高效传动动力的多级螺杆弹簧变速器。

多级螺杆弹簧变速器，包括一套同轴同柱面多级正反转变速装置，和多套螺杆弹簧离合器；其特征在于：

1、同轴同柱面多级正反转变速装置包括多个从动轮，从左至右分别为一级从动轮、二级从动轮、三级从动轮、四级从动轮和五级从动轮，各级从动轮均由轴承相连安装在同一根固定轴上，且各级从动轮的轴心线与固定轴的轴心线重叠，各级从动轮可以在固定轴上旋转而不带动固定轴旋转，同轴同柱面多级正反转变速装置中各级从动轮之间各具有一套动力输入副齿轮和一套动力输出副齿轮，每套动力输入副齿轮由三至八个均布的对称安装的动力输入副齿轮组成，三至八个动力输入副齿轮以固定轴的轴心线为对称安装，每套动力输出副齿轮由三至八个均布的对称安装的动力输出副齿轮组成，三至八个动力输出副齿轮以固定轴的轴心线为对称安装，各级动力输入副齿轮分别与其左侧对应的从动轮右侧内齿轮相啮合，各级动力输出副齿轮与其右侧对应的从动轮左侧内齿轮相啮合，同一级的动力输入副齿轮和同一级的动力输出副齿轮由动力输入副齿轮和动力输出副齿轮连接轴固定相连，使同一级的动力输入副齿轮和同一级的动力输出副齿轮具有相同旋转方向、相同角速度的旋转，在各级从动轮之间均各安装有一套副齿轮双支架盘，动力输入副齿轮和动力输出副齿轮连接轴安装在副齿轮双支架盘上由轴承与副齿轮双支架盘相连，副齿轮双支架盘固定安装在固定轴上并与固定轴同轴心线同角速度旋转；旋转动力从一级从动轮的左侧输入到一级从动轮，一级从动轮的旋转动力通过一级动力输入副齿轮和一级动力输出副齿轮同角速度旋转传入到二级从动轮、二级从动轮的旋转动力通过二级动力输入副齿轮和二级动力输出副齿轮同角速度旋转传入到三级从动轮、三级从动轮的旋转动力通过三级动力输入副齿轮和三级动力输出副齿轮同角速度旋转传入到四级从动轮，最后四级从动轮的旋转动力通过四级动力输入副齿轮A 、四级动力输入副齿轮B 和四级动力输出副齿轮A 、四级动力输出副齿轮B 传入到五级从动轮，由于各级动力输入副齿轮和各级动力输出副齿轮的齿轮外径不同，所以使一级从动轮的旋转动力从一级从动轮传到二级从动轮、三级从动轮、四级从动轮、五级从动轮，从一级从动轮传到二级从动轮、三级从动轮、四级从动轮其旋转方向相同但旋转速度逐渐递减，最后五级从动轮与一级从动轮、二级从动轮、三级从动轮和四级从动轮的旋转方向相反，当一级从动轮有旋转动力输入时，所有的从动轮都同时以各自设计好的变速速度比和方向旋转；同轴同柱面多级正反转变速装置的每一级从动轮外齿轮外都安装有一套螺杆弹簧离合器， 每一级从动轮外齿轮都与其对应的螺杆弹簧离合器的被动活轮相啮合，所有的螺杆弹簧离合器均安装在同一根被动轴上，但所有的螺杆弹簧离合器中只能有一套螺杆弹簧离合器的被动活轮与同轴同柱面多级正反转变速装置中对应的从动轮相啮合旋转，而且任何一套螺杆弹簧离合器的被动活轮与其对应的从动轮相啮合旋转都能带动被动轴旋转，被动轴为旋转动力输出轴即负荷轴；螺杆弹簧离合器的离合控制由螺杆弹簧离合器的被动活轮外的镶磁半圆桶的接近和远离来控制，当镶磁半圆桶接近螺杆弹簧离合器的被动活轮时，由于镶磁半圆桶的镶磁块磁力吸引作用，将被动轴轮内的小磁块吸引靠近镶磁半圆桶，而使被动轴轮与被动活轮形成闭合状态，使被动轴轮与被动活轮同角速度同方向旋转，当镶磁半圆桶远离螺杆弹簧离合器的被动活轮时，由于镶磁半圆桶的镶磁块磁力不再吸引被动轴轮内的小磁块，而使被动轴轮与被动活轮形成分离状态，从而使被动轴轮与被动活轮各自的、互不干涉的旋转；镶磁半圆桶控制螺杆弹簧离合器的被动活轮与被动轴轮有两种方式：一种是每一套螺杆弹簧离合器单独配置一套镶磁半圆桶，这时的镶磁半圆桶只能做靠近和远离螺杆弹簧离合器的被动活轮的一维运动方式，另一种是所有的螺杆弹簧离合器配置共用一套镶磁半圆桶，这时的镶磁半圆桶为二维运动方式，即镶磁半圆桶先顺被动轴的水平方向移动到对应的需要闭合的螺杆弹簧离合器的被动活轮的外侧，然后再做垂直于被动轴的方向移动靠近螺杆弹簧离合器的被动活轮，使其闭合输出旋转动力，当需要再次变速时，镶磁半圆桶垂直于被动轴抬离刚才闭合的螺杆弹簧离合器的被动活轮，然后顺被动轴的水平方向移动到对应的需要闭合的螺杆弹簧离合器的被动活轮的外侧，再做垂直于被动轴的方向移动靠近螺杆弹簧离合器的被动活轮，使其闭合输出变速的旋转动力，从而实现换档变速功能；这套系统既可用于自动变速装置，也可用于手动变速装置。