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专利号: 2015101536877
申请人: 魏伯卿
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 工程元件或部件;为产生和保持机器或设备的有效运行的一般措施;一般绝热
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.螺纹套轮磁控离合变速器,包括一根主动轴(1)、一个螺纹套筒、一个被动活轮(9),及左挡轮(3)、左缓冲轮(4)、左弹簧(5)、左推力轴承(8)、右推力轴承(12)、右弹簧(13)、右缓冲轮(14)、右挡轮(15)、套筒外轮(16)、离合轮、离合操控磁板(24)、被动轴(2)和被动轴轮(22);其特征在于:螺纹套筒套装在主动轴(1)上,螺纹套筒与主动轴(1)由长轴承(6)相连,螺纹套筒只能绕主动轴(1)旋转,螺纹套筒在主动轴(1)外不能做顺主动轴(1)轴线方向左右移动,螺纹套筒的最左端固定安装有一个左挡轮(3),左挡轮(3)的右侧固定安装有一个左缓冲轮(4),螺纹套筒的最右端固定安装有一个右挡轮(15),右挡轮(15)的左侧固定安装有一个右缓冲轮(14),螺纹套筒的左缓冲轮(4)和右缓冲轮(14)之间的外圆面上有螺纹,螺纹套筒的中段有一个被动活轮(9),被动活轮(9)的中心孔有螺纹,螺纹套筒的外螺纹与被动活轮(9)的内螺纹相匹配,被动活轮(9)在螺纹套筒的外螺纹上旋转时,可以在螺纹套筒的螺纹上正向旋转向左移动或反向旋转向右移动;被动活轮(9)左侧安装有一个左推力轴承(8),左推力轴承(8)由一个推力轴承内环(26)、多个推力轴承转珠 (27)、一套推力轴承轴承环(28)、和一个推力轴承外环(29)组成,左推力轴承(8)的推力轴承内环(26)与被动活轮(9)左侧面由推力轴承支承杆(11)固定连接,被动活轮(9)的右侧安装有一个右推力轴承(12),右推力轴承(12)由一个推力轴承内环(26)、多个推力轴承转珠 (27)、一套推力轴承轴承环(28)、和一个推力轴承外环(29)组成,右推力轴承(12)的推力轴承内环(26)与被动活轮(9)右侧面由推力轴承支承杆(11)固定连接,左推力轴承(8)的推力轴承内环(26)不与螺纹套筒外螺纹相接触,右推力轴承(12)的推力轴承内环(26)不与螺纹套筒外螺纹相接触,左推力轴承(8)与左挡轮(3)之间有一个左弹簧(5),左弹簧(5)的左端固定在左挡轮(3)的右侧面上,左弹簧(5)的右端固定安装在左推力轴承(8)的推力轴承外环(29)左侧面上,右推力轴承(12)与右挡轮(15)之间有一个右弹簧(13),右弹簧(13)的左端固定安装在右推力轴承(12)的推力轴承外环(29)右侧面上,右弹簧(13)的右端固定在右挡轮(15)的左侧面上,左弹簧(5)与右弹簧(13)的弹簧钢筋螺旋方向一致,左弹簧(5)的弹簧圈内径比左缓冲轮(4)的外径大,但比左挡轮(3)的外径小,比左推力轴承(8)的外径小,右弹簧(13)的弹簧圈内径比右缓冲轮 (14)的外径大,但比右挡轮(15)的外径小,比右推力轴承(12)的外径小,被动活轮(9)的外径比左推力轴承(8)和右推力轴承(12)的外径大,被动活轮(9)左侧的左推力轴承(8)、左弹簧(5)、左缓冲轮(4)、左挡轮(3)与被动活轮(9)右侧的右推力轴承(12)、右弹簧(13)、右缓冲轮 (14)、右挡轮(15)大小、结构完全对称;被动活轮(9)具有外齿轮为被动活轮齿(10),被动活轮齿(10)与被动轴轮(22)的外轮齿被动轴轮齿(23)相啮合,被动轴轮(22)安装在被动轴上;右挡轮(15)的右侧固定安装一个套筒外轮(16),套筒外轮(16)右侧有一个离合轮,离合轮中心孔有内直齿,主动轴(1)位于长轴承(6)右侧的外圆有直齿为主动轴外直齿(19),离合轮内直齿与主动轴外直齿(19)相匹配相啮合,离合轮与主动轴(1)同角速度旋转,离合轮可以顺主动轴(1)轴心线左右移动,离合轮由磨擦圆盘(17)和永磁圆盘(18)组成,永磁圆盘(18)的两磁极连线与主动轴(1)平行,永磁圆盘(18)的右侧面固定安装有一个分离弹簧(20),分离弹簧(20)的右端固定安装在分离弹簧固定盘(21)上,分离弹簧固定盘(21)与主动轴(1)固定相连;永磁圆盘(18)右侧的正上方有一个离合操控磁板(24),离合操控磁板(24)有一个开口向下的离合操控磁板凹槽(36),离合操控磁板凹槽(36)的凹槽宽比分离弹簧(20)的外径稍大,离合操控磁板(24)可以做垂直于主动轴(1)轴心线的上下移动,并且离合操控磁板(24)可以向下移动到离合操控磁板凹槽(36)卡套在分离弹簧(20)上,但不与分离弹簧(20)相接触,离合操控磁板(24)的两磁极连线与主动轴(1)平行,离合操控磁板(24)的磁极与永磁圆盘(18)的磁极相反,即当离合操控磁板(24)向下移动时,离合操控磁板(24)的磁极排斥推压着永磁圆盘(18)向左移动,并将永磁圆盘(18)左侧面固定相连的磨擦圆盘(17)推到与磨擦圆盘(17)左侧的套筒外轮右侧面相贴,且因为永磁圆盘(18)对套筒外轮的套筒外轮磁吸面(31)的磁吸作用,使磨擦圆盘(17)与套筒外轮吸合在一起旋转;套筒外轮固定安装在螺纹套筒的外圆上,套筒外轮右侧面的内圆环为套筒外轮磁吸面(31),套筒外轮右侧面的外圆环为套筒外轮滑卡面(30),套筒外轮滑卡面(30) 上有多个套筒外轮滑卡槽(32),套筒外轮滑卡槽(32)为半圆筒状,离合轮的磨擦圆盘(17)左侧面的内圆环为离合轮磁面(34),磨擦圆盘(17)左侧面的外圆环为离合轮滑卡面(33),离合轮滑卡面(33)上有多个离合轮滑卡轮(35),离合轮滑卡轮(35)由滑卡轮(37)、滑卡轮轴(38)、滑卡轮轴支承杆(39)、和滑卡轮凹槽(40)组成,滑卡轮(37)可以绕滑卡轮轴(38)旋转,滑卡轮(37)的轴心线与离合轮的径向线重叠,滑卡轮(37)的外圆弧半径与套筒外轮滑卡槽(32)的半圆筒状凹槽相匹配,使滑卡轮(37)刚好卡入套筒外轮滑卡槽(32);当离合操控磁板(24)向下移动到离合操控磁板(24)的上圆弧与其左侧的离合轮上圆弧平齐时,即离合操控磁板(24)的离合操控磁板凹槽(36)顶部刚好卡在距离分离弹簧(20)的弹簧钢上顶面3mm~10mm位置,离合操控磁板(24)的磁斥力将离合轮的磨擦圆盘(17)和永磁圆盘(18)向左推移,并推至磨擦圆盘(17)接近套筒外轮(16)的右侧面,此时离合轮滑卡面(33)的离合轮滑卡轮(35)贴靠在套筒外轮(16)的套筒外轮滑卡面(33)上旋转,同时,离合轮的永磁圆盘(18)磁力吸引着套筒外轮磁吸面(31),使套筒外轮(16)的旋转速度与离合轮的旋转速度逐渐接近,由于套筒外轮(16)及螺纹套筒与主动轴(1)由长轴承(6)相连接而使螺纹套筒与主动轴(1)可以各自互不影响地旋转,而螺纹套筒与被动活轮(9)由旋转螺纹非刚性相接,在被动活轮(9)的旋转速度与螺纹套筒的旋转速度不一致时,被动活轮(9)可以因此在螺纹套筒上旋转而使螺纹套筒与被动活轮(9)的旋转速度差异得到的缓冲,所以套筒外轮(16)的旋转速度很容易接近离合轮的旋转速度,在套筒外轮(16)的旋转速度与离合轮的旋转速度相差不超过D%时,5%≤D%≤30%,离合轮滑卡轮(35)卡入套筒外轮滑卡面(33)上的套筒外轮滑卡槽(32)内,从而使永磁圆盘(18)的离合轮磁面(34)吸在套筒外轮磁吸面(31)上,使离合轮滑卡轮(35)不会滑出套筒外轮滑卡槽(32),进而使永磁圆盘(18)与套筒外轮(16)吸合在一起旋转,即使离合轮与套筒外轮(16)一起吸合同角速度旋转,由于离合轮与主动轴(1)由直齿相连且同角速度旋转,所以在离合操控磁板(24)的磁斥力作用下使离合轮与套筒外轮(16)吸合同角速度旋转时,主动轴(1)与套筒外轮(16)一起同角速度旋转;

在离合轮与套筒外轮(16)未吸合之前,主动轴(1)与套筒外轮(16)各自以独立的速度旋转而互不影响,而且套筒外轮(16)与螺纹套筒、被动活轮(9)一起同角速度旋转,且被动活轮(9)带动被动轴轮(22)一起同线速度旋转。

2.如权利要求1所述的螺纹套轮磁控离合变速器,其特征在于:如果在离合轮与套筒外轮(16)未吸合之前,主动轴(1)的离合轮旋转角速度大于套筒外轮(16)的旋转角速度,则在离合轮与套筒外轮(16)吸合之后,套筒外轮(16)带动螺纹套筒同角速度旋转,此时螺纹套筒旋转角速度大于被动活轮(9)的旋转角速度,由于被动活轮(9)受被动轴(2)及被动轴轮(22)的负荷影响而与被动轴轮(22)同线速度旋转,所以被动活轮(9)在螺纹套筒外圆的螺纹上正向旋转向左移动,被动活轮(9)在螺纹套筒上向左移动时被动活轮(9)左侧的左推力轴承(8)挤压左弹簧(5)、右侧的右推力轴承(12)拉伸右弹簧(13),左弹簧(5)和右弹簧(13)的弹簧回复力作用使被动活轮(9)在螺纹套筒上向左移动速度减缓,这个减缓力通过左弹簧(5)和右弹簧(13)传递,使被动活轮(9)的旋转速度逐渐加快,当被动活轮(9)在螺纹套筒上向左移动使被动活轮(9)左侧的左推力轴承(8)越靠近左缓冲轮(4),被动活轮(9)受左弹簧(5)和右弹簧(13)的弹簧回复力越大,被动活轮(9)在螺纹套筒上向左移动的速度越慢,当被动活轮(9)在螺纹套筒上向左移动到左推力轴承(8)左侧面贴靠左缓冲轮(4)的右侧面时,被动活轮(9)被左缓冲轮(4)阻挡停止向左移动,此时螺纹套筒旋转角速度与被动活轮(9)的旋转角速度一致,左推力轴承(8)与左缓冲轮(4)之间的相互作用力为内力,不消耗能量。

3.如权利要求1所述的螺纹套轮磁控离合变速器,其特征在于:如果在离合轮与套筒外轮(16)未吸合之前,主动轴(1)的离合轮旋转角速度小于套筒外轮(16)的旋转角速度,则在离合轮与套筒外轮(16)吸合之后,套筒外轮(16)带动螺纹套筒同角速度旋转,此时螺纹套筒旋转角速度小于被动活轮(9)的旋转角速度,由于被动活轮(9)受被动轴(2)及被动轴轮(22)的负荷影响而与被动轴轮(22)同线速度旋转,所以被动活轮(9)在螺纹套筒外圆的螺纹上反向旋转向右移动,被动活轮(9)在螺纹套筒上向右移动时被动活轮(9)右侧的右推力轴承(12)挤压右弹簧(13)、左侧的左推力轴承(8)拉伸左弹簧(5),左弹簧(5)和右弹簧(13)的弹簧回复力作用使被动活轮(9)在螺纹套筒上向右移动速度减缓,这个减缓力通过左弹簧(5)和右弹簧(13)传递,使被动活轮(9)的旋转速度逐渐减慢,当被动活轮(9)在螺纹套筒上向右移动使被动活轮(9)右侧的右推力轴承(12)越靠近右缓冲轮(14),被动活轮(9)受左弹簧(5)和右弹簧(13)的弹簧回复力就越大,被动活轮(9)在螺纹套筒上向右移动的速度就越慢,当被动活轮(9)在螺纹套筒上向右移动到右推力轴承(12)右侧面贴靠右缓冲轮(14)的左侧面时,被动活轮(9)被右缓冲轮(14)阻挡停止向右移动,此时螺纹套筒旋转角速度与被动活轮(9)的旋转角速度一致,右推力轴承(12)与右缓冲轮(14)之间的相互作用力为内力,不消耗能量。