[实用新型]圆柱齿轮自动变速器

说明书

本实用新型属于工业用机械装备中的有级自动变速装置。

现有机械式变速器，如滑移齿轮变速器、行星齿轮变速器，在诸如车辆、机床、起重运输设备中得到了普遍的应用。以一种滑移齿轮变速器为例，包括主动轴和安装在其上的二至三个固定齿轮，输出轴和安装在其上的一组二联或三联齿轮，位于输出轴和滑移齿轮间的导向键。通过滑移齿轮的轴向移动，输出轴可获得三种不同的转速，达到改变输出轴速度的目的。该种变速器存在以下缺点：1.滑移齿轮的移动只能靠拔叉和手柄的手动操纵实现，不能实现自动变速；2.啮合齿轮的切换只能在停止转动以后进行，不能在运转中实现连续变速；3.传动比范围小，一般在1～3之间。对行星齿轮变速器，现以二自由度的为例，包括串联的两排行星齿轮，与一个制动器相连的太阳轮，与另一个制动器相连的行星架，与主动轴相连的离合器、内齿圈和太阳轮，与输出轴相连的齿圈。通过改变离合器和制动器的结合状态，便可使输出轴获得不同传动比的三种转速。该种二自由度行星齿轮变速器或其组合虽可实现自动变速，但结构复杂、制造成本高，且传动比范围也比较小。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提出一种能通过最简单、最直接的方式改变运转速度的变速器，实现连续、自动变速，且在较大的传动比范围内变速。

本实用新型的目的是通过以下措施来达到的：它由基本单元结构构成，基本单元结构包括：五个圆柱齿轮组成三对外啮合齿对，电动机与其中一个圆柱齿轮相连，三个楔块式超越离合器分别安装在对应的圆柱齿轮与轴之间。

本实用新型的优点是：

1.以圆柱外齿轮作变速传动零件，效率高、可靠性好、结构简单、制造成本低。

2.利用电机正、反转和超越离合器的单向传动特性变速，方法简捷可靠，易于实现电气自动控制。

3.传动比范围宽。

图1为本实用新型一种实施例的结构简图。

图2为本实用新型另一种实施例的结构简图。

图3为本实用新型又一种实施例的结构简图。

结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1所示为本实用新型基本单元结构，其中电动机9通过联轴器与齿轮3相连，五个圆柱齿轮1、2、3、4、5组成三对外啮合齿对，三个楔块式超越离合器6、7、8分别安装在圆柱齿轮4、5、1与轴之间。当电动机按顺时针方向旋转时，离合器7结合，而6、8分离，转动经圆柱齿轮3、5减速后传至输出轴，传动比为 (Z₅)/(Z₃) 。电动机反方向旋转时，离合器8、6结合，7分离，运动经圆柱齿轮3、1和2、4两次减速后传至输出轴，其传动比为 (Z₁)/(Z₃) × (Z₄)/(Z₂) 于是，改变电机的一次转向，就可在输出轴上获得两种方向相同，传动比不同的转速。

本实用新型还可以以上述图1所示的基本单元结构进行各种并联组合，而得到具有多种转速的变速器。图2、图3就是其中的二个实例，图2为三速变速器，图3为四速变速器。

如图2所示，与电机10相连的一对圆柱齿轮14、15通过一对连接齿轮12、13与基本单元结构并联，在齿轮13与轴之间安装有离合器11。当电机9正、反向旋转时，参见图1的描述可知，输出轴可获得二种不同传动比的转速。当电机10顺时针方向旋转时，离合器6、11结合，7、8分离，运动经齿轮14、15、12、13和2、4三级减速后传至输出轴，其传动比为 (Z₄)/(Z₂) × (Z₁₃)/(Z₁₂) × (Z₁₅)/(Z₁₄) 于是，输出轴得到第三种不同的转速。该变速器的传动比变化范围是1～125。