[发明专利]一种摆滚式无级调速机械

说明书

本发明涉及用循环挠性元件传送旋转运动的无级变速机构和差动传动装置技术领域。

目前，工业上应用的调速器常用的有电磁调速、变频调速、换向器调速等，其结构复杂、造价昂贵、输出扭矩小、调速范围小。其调速电机也同样存在着上述不足。

本发明的目的是提供一种摆滚式无级调速机械，其结构简单，体积小，使用可靠，耐用，寿命长，输出扭矩大，无级调速范围大。易于装在电动机中制成的无级调速电机，同样具有上述优点。

本发明是这样实现的：一种摆滚式无级调速机械，其特征在于装在与壳体相连的轴承座中的输入轴一端和一根活动轴的中部相绞联，活动轴的外端为主动轮轴，里端为平衡轮轴，二轮轴分别通过调心轴承或轴承调心机构和主动胶轮及平衡胶轮转动联接，壳体内设有能改变有效半径的开合式槽轮及其操作控制机构，曲轴轴线上有一输出轴通过轴承和壳体相连，在输出轴和主动轮轴间设有正心万向联轴器及其弹性压紧结构。

上述的正心万向联轴器的结构可以是：具有一联轴杆，在联轴杆和输出轴或主动轮轴间具有如下结构：一个件的端部设有一个凹入的球面及弧形平面式键槽，另一个件的端部也设有一个凹球面及弧形平面式键槽，上述2个弧形槽所在的平面互相垂直，二个件中间设有一个球体，其中装有两个互相垂直交叉的双弧形键，与2个件上的弧形键槽滑动配合，二个件端部设有转位空穴，即转位空间。

上述的正心万向联轴器的结构也可以是：具有一个联轴杆，联轴杆与输出轴或主动轮轴间具有如下结构：一个件的端部具有一个凹下的凹球面和键槽，键槽中固定有平板键，另一个件的端部具有与上述凹球面滑动配合的凸球面，并设有与平板键配合的限位转动键槽。

上述的弹性压紧结构为：输出轴中设有盲孔，孔中有弹簧和轴向导柱，导柱和正心万向联轴器相连。弹性压紧结构也可设在主动轮轴上或其他部位。其作用，一是自动调节联轴器的轴向距离，二是可自动调节输出功率。

上述的能改变直径的开合式槽轮的结构为：分主动槽轮和平衡槽盘，均为滑动式槽盘，滑动式槽盘与操作控制机构相连。为单槽式或双槽、多槽式结构等。

上述的操作控制机构的结构为：有一环状蜗轮伸入到壳体内，环状蜗轮端面圆周方向设有断续的高低凸块，与之配合的滑动式槽盘端面上设有碰块，蜗轮和蜗杆配合，均装在一壳体内，蜗杆与手轮或电机相连。结构也可以是：蜗轮两侧伸出2个内螺纹套(分左右旋)，分别和滑动式槽盘的外螺纹配合。

上述的电机可为伺服电机，伺服电机有自动控制电路相连，可以实现自动调速。

上述的输入轴和电机轴相连，与电机装在同一壳体内及机座上。从而可制成摆滚式无级调速电动机。

本发明的特点是：其机械调速机构结构简单、体积小、使用可靠耐用，寿命长，转动平稳，噪音小，其无级调速范围大，理论上为1-∞。可单独制成，特别适合于装在电机中，制成无级调速电机，具有体积小、耐用、应用范围广的特点。

以下结合实施例及附图作详述，但不作为对本发明的限定。

图1是一个实施例的结构示意图。

图2是弧形键式正心万向联轴器的结构示意图。

图3是平板键式正心万向联轴器的结构示意图。

图1中，输入轴1也为电动机23的电机轴；通过轴承2、连接件3与电机外壳4相连，输入轴1与具有主动轮轴20和平衡轮轴21的活动轴相绞联，角度一般为0°-40°，弹簧22使该角张开，主动轮轴20通过调心轴承和主动胶轮14、15转动联接，平衡轮轴21通过调心轴承与平衡胶轮6转动联接，壳体4内的开合式轮槽为活动式槽盘11、12、13、7、5，槽盘11和7上有活块10，与蜗轮3侧面圆周上的由低到高的断续的凸台相作用，控制槽盘的压入程序，改变活动轴与输入轴的角度，从而改变相当于内齿轮的槽轮的有效半径，实现无级调速；为了增加胶轮传动摩擦力，也可以在胶轮中加入磁钢。8为连有伺服电机或手轮的蜗杆，16为正心万向联轴器，输出轴18通过轴承19与壳体4相连，弹簧及轴向导柱17均装在输出轴18的盲孔中，24为电机座体。

图2中，联轴杆25端部设有一平面式弧形键槽26和凹球面27，主动行星外齿轮中心轴20端部也设有平面式弧形槽31及凹球面30，中间球体28上装有2个弧形键29互相垂直交叉。从而使轴20在二维空间可自由摆动并传递扭矩。其他标号同上。

图3中，平板键34固定在主动行星齿轮中心轴20端部球凹球面36上的键槽35中，联轴杆25上设有凸球面与凹球面36滑动配合，并设有限位转槽32，为了增加转动灵活性，可在限位转槽上装有2个滚子33，减少摩擦力。