[发明专利]多级螺杆弹簧变速器

摘要

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：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，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传递动力；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对应的从动轮相啮合旋转，螺杆弹簧离合器的离合控制由被动活轮外的镶磁半圆桶接近和远离的磁吸力来控制。

主权项

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：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（B1）、二级从动轮（B2）、三级从动轮（B3）、四级从动轮（B4）和五级从动轮（B5），各级从动轮均由轴承（B18）相连安装在同一根固定轴（B22）上，且各级从动轮的轴心线与固定轴（B22）的轴心线重叠，各级从动轮可以在固定轴（B22）上旋转而不带动固定轴（B22）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（B22）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（B22）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（B16）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（B17），动力输入副齿轮和动力输出副齿轮连接轴（B16）安装在副齿轮双支架盘（B17）上由轴承与副齿轮双支架盘（B17）相连，副齿轮双支架盘（B17）固定安装在固定轴（B22）上并与固定轴（B22）同轴心线同角速度旋转；旋转动力从一级从动轮（B1）的左侧输入到一级从动轮（B1），一级从动轮（B1）的旋转动力通过一级动力输入副齿轮（B6）和一级动力输出副齿轮（B7）同角速度旋转传入到二级从动轮（B3）、二级从动轮（B3）的旋转动力通过二级动力输入副齿轮（B8）和二级动力输出副齿轮（B9）同角速度旋转传入到三级从动轮（B3）、三级从动轮（B3）的旋转动力通过三级动力输入副齿轮（B10）和三级动力输出副齿轮（B11）同角速度旋转传入到四级从动轮（B4），最后四级从动轮（B4）的旋转动力通过四级动力输入副齿轮A （B12）、四级动力输入副齿轮B （B13）和四级动力输出副齿轮A （B14）、四级动力输出副齿轮B （B15）传入到五级从动轮（B5），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（B1）的旋转动力从一级从动轮（B1）传到二级从动轮（B2）、三级从动轮（B3）、四级从动轮（B4）、五级从动轮（B5），从一级从动轮（B1）传到二级从动轮（B2）、三级从动轮（B3）、四级从动轮（B4）其旋转方向相同但旋转速度逐渐递减，最后五级从动轮（B5）与一级从动轮（B1）、二级从动轮（B2）、三级从动轮（B3）和四级从动轮（B4）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（11）相啮合，所有的螺杆弹簧离合器均安装在同一根被动轴（1）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（11）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（11）与其对应的从动轮相啮合旋转都能带动被动轴（1）旋转，被动轴（1）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（11）外的镶磁半圆桶（12）的接近和远离来控制，当镶磁半圆桶（12）接近螺杆弹簧离合器的被动活轮（11）时，由于镶磁半圆桶（12）的镶磁块（20）磁力吸引作用，将被动轴轮（8）内的小磁块（10）吸引靠近镶磁半圆桶（12），而使被动轴轮（8）与被动活轮（11）形成闭合状态，使被动轴轮（8）与被动活轮（11）同角速度同方向旋转，当镶磁半圆桶（12）远离螺杆弹簧离合器的被动活轮（11）时，由于镶磁半圆桶（12）的镶磁块（20）磁力不再吸引被动轴轮（8）内的小磁块（10），而使被动轴轮（8）与被动活轮（11）形成分离状态，从而使被动轴轮（8）与被动活轮（11）各自的、互不干涉的旋转；镶磁半圆桶（12）控制螺杆弹簧离合器的被动活轮（11）与被动轴轮（8）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（12），这时的镶磁半圆桶（12）只能做靠近和远离螺杆弹簧离合器的被动活轮（11）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（12），这时的镶磁半圆桶（12）为二维运动方式，即镶磁半圆桶（12）先顺被动轴（1）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（11）的外侧，然后再做垂直于被动轴（1）的方向移动靠近螺杆弹簧离合器的被动活轮（11），使其闭合输出旋转动力，当需要再次变速时，镶磁半圆桶（12）垂直于被动轴（1）抬离刚才闭合的螺杆弹簧离合器的被动活轮（11），然后顺被动轴（1）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（11）的外侧，再做垂直于被动轴（1）的方向移动靠近螺杆弹簧离合器的被动活轮（11），使其闭合输出变速的旋转动力，从而实现换挡变速功能；这套系统既可用于自动变速装置，也可用于手动变速装置；镶磁半圆桶（12）由镶磁半圆桶的镶磁半圆桶内柱面（21）、镶磁半圆桶的镶磁半圆桶外柱面和多块均布的长条形镶磁块（20）组成，镶磁半圆桶外柱面中间位置有一个镶磁半圆桶支承把（16），通过镶磁半圆桶支承把（16）移动镶磁半圆桶（12）使镶磁半圆桶（12）靠近或远离被动活轮（11），镶磁半圆桶（12）的长条形镶磁块（20）垂直于镶磁半圆桶（12）中轴线的截面形状为长方形或扇形，镶磁块（20）均匀地、固定地安装在镶磁半圆桶内柱面（21）和镶磁半圆桶外柱面之间，所有的镶磁块（20）的磁极S极与N极的连线与镶磁半圆桶的径向线相重叠，即所有的镶磁块（20）的磁极S极与N极的连线的延长线经过镶磁半圆桶（12）的圆桶中轴线，而且镶磁块（20）的磁极S极和N极与被动轴轮（8）内的小磁块（10）的磁极S极和N极磁极相反，即镶磁块（20）与小磁块（10）异极相对安装，使镶磁半圆桶（12）内的镶磁块（20）靠近被动轴轮（8）内的小磁块（10）时，能吸起被动轴轮（8）内的小磁块（10）而使被动轴轮（8）内的小磁块（10）推顶着与被动轴轮（8）内的小磁块（10）相连的小滚轮（17）卡入被动活轮内柱面凹槽（25），从而使被动轴轮（8）与被动活轮（11）相啮合一起同角速度旋转；镶磁半圆桶（12）的半圆桶长度和左缓冲轮（4）右侧面与右缓冲轮（14）左侧面之间的距离相同，且镶磁半圆桶（12）位于左缓冲轮（4）右侧面与右缓冲轮（14）左侧面之间，每级从动轮的齿轮宽度和左缓冲轮（4）右侧面与右缓冲轮（14）左侧面之间的距离相同，且每级从动轮均位于左缓冲轮（4）右侧面与右缓冲轮（14）左侧面之间。