本實用新型公開了一種適用于非共線傳動的旋轉無級變速機構，屬于變速機構技術領域。

背景技術：

目前變速機構對輸入軸和輸出軸的位置角度具有一定的要求，并且變速大多為幾個檔位的變速傳動，而無級變速機構需要額外加入萬向節來匹配輸入軸和輸出軸的位置和角度，實現起來有一定的復雜性，另外因為變速齒輪的使用，使得傳統變速機構重量較大。本實用新型目的在于提供一種簡單結構的無級變速機構，并且在在無級變速的情況下，集成了輸入軸輸出軸的萬向結構，不過本實用新型對輸入輸出軸的所允許的不共線度較小，本實用新型結構簡單，具有很好的使用效果。

技術實現要素：

本實用新型為解決以上原有技術缺陷，實用新型如下

該裝置變速箱體、球形腔壁、萬向軸套、傳動軸、旋轉機構固定支撐、液壓缸、單側鉸鏈、鉸鏈固定蓋、旋轉桿、球形件、傳動軸盤、雙側鉸鏈、旋轉桿旋轉套、球形件圓盤支撐、球形件固定套、旋轉桿固定環、旋轉軸軸套、旋轉軸，其中萬向軸套套于固定在箱體側壁上的球形腔壁內，萬向軸套中間外表面為球面，因為萬向軸套為一個球面可以在球形腔壁里萬向滑動，因為此機構作用，變速機構對輸入軸和輸出軸的角度等可以允許一定的非共線；傳動軸盤固定在安裝于萬向軸套內部的傳動軸一端，球形件通過球形件圓盤支撐和球形件固定套安裝在旋轉桿上，且圍繞旋轉桿軸線轉動，球形件圓盤支撐和球形件固定套與球形件組成一個旋轉件，圍繞旋轉桿軸線轉動，球形件圓盤支撐起到將球形件支撐到旋轉桿上的作用，球形件固定套具有一定的長度，在隨球形件轉動過程中起一個穩定轉動的目，防止球形件在轉動過程中出現擺動的現象旋轉桿固定環安裝在旋轉軸末端且在球形件固定套外側，起作用防止球形件從旋轉桿一端脫落的作用；旋轉桿套于旋轉桿旋轉套內，可在旋轉桿旋轉套內轉動，旋轉軸固定在旋轉桿旋轉套側面，且安裝于旋轉軸套內，旋轉桿旋轉套可繞旋轉軸轉動，旋轉軸套通過旋轉機構固定支撐固定于箱體側面；液壓桿一端通過雙側鉸鏈安裝在箱體側面且在旋轉軸旋轉時在箱體側面投影線上偏下位置，另一端通過單側鉸鏈與旋轉桿末端固定的鉸鏈固定蓋連接，液壓桿與旋轉桿在其組成的平面內移動和轉動，旋轉桿圍繞旋轉軸轉動。

作為本技術進一步改進，球形腔壁與萬向軸套配合處有潤滑系統，便于軸套在球形腔壁中萬向微調，允許輸入輸出軸具有一定小角度偏差。

作為本技術進一步改進傳動軸盤與球形件接觸摩擦表面采用摩擦系數高的材料，且具有一定的彈性，彈性材料的使用一方面為了增加球形件與傳動盤的接觸壓力，另一方面為了抵消輸入軸輸出軸角度變化而引起的傳動盤與球形件的間隙，也正因為這樣此變速機構所允許的輸入輸出軸角度偏差很小。

作為本技術進一步改進，旋轉機構固定支撐為兩次90度彎折，以保證與旋轉桿較小間隙，在變速時，球形件隨著旋轉桿轉動，在轉動時球形件邊緣可能會與旋轉機構固定支撐干涉，所以減小的間隙也是為了減小干涉。

作為本技術進一步改進單側鉸鏈只有一側支耳，靠近旋轉機構固定支撐一側沒有支耳，因為固定支撐與旋轉桿間隙很小，所以只能選用單側支耳。

附圖說明

圖1是本實用新型整體外觀圖。

圖2是帶側板的變速機構內部各部件示意圖。

圖3是不帶側板的變速機構內部各部件圖。

圖4是變速球形件示意圖。

圖5是變速球形件旋轉機構示意圖。

圖6是旋轉機構俯視圖。

圖7是旋轉機構側視圖。

圖8是帶球形腔的側板圖。

圖9是傳動軸示意圖。

圖10是傳動軸萬向軸套示意圖。

圖11是旋轉固定機構示意圖。

圖12是旋轉執行件示意圖。

圖13是變速機構的變速實例示意圖。

圖中標號名稱：1、變速箱體，2、球形腔壁，3、萬向軸套，4、傳動軸，5、旋轉機構固定支撐，6、液壓缸，7、單側鉸鏈，8、鉸鏈固定蓋，9、旋轉桿，10、球形件，11、傳動軸盤，12、雙側鉸鏈，13、旋轉桿旋轉套，14、球形件圓盤支撐，15、球形件固定套，16、旋轉桿固定環，17、旋轉軸軸套，18、旋轉軸，19、支耳。

具體實施方式

如圖1-3所示，該裝置變速箱體、球形腔壁、萬向軸套、傳動軸、旋轉機構固定支撐、液壓缸、單側鉸鏈、鉸鏈固定蓋、旋轉桿、球形件、傳動軸盤、雙側鉸鏈、旋轉桿旋轉套、球形件圓盤支撐、球形件固定套、旋轉桿固定環、旋轉軸軸套、旋轉軸，其中如圖8、10所示，萬向軸套套于固定在箱體側壁上的球形腔壁內，萬向軸套中間外表面為球面，因為萬向軸套為一個球面可以在球形腔壁里萬向滑動，因為此機構作用，變速機構對輸入軸和輸出軸的角度等可以允許一定的非共線；如圖9所示，傳動軸盤固定在安裝于萬向軸套內部的傳動軸一端；如圖4所示，球形件通過球形件圓盤支撐和球形件固定套安裝在旋轉桿上，且圍繞旋轉桿軸線轉動，球形件圓盤支撐和球形件固定套與球形件組成一個旋轉件，圍繞旋轉桿軸線轉動，球形件圓盤支撐起到將球形件支撐到旋轉桿上的作用，球形件固定套具有一定的長度，在隨球形件轉動過程中起一個穩定轉動的目，防止球形件在轉動過程中出現擺動的現象，旋轉桿固定環安裝在旋轉軸末端且在球形件固定套外側，起作用防止球形件從旋轉桿一端脫落；如圖5-7所示，旋轉桿套于旋轉桿旋轉套內，可在旋轉桿旋轉套內轉動；如圖12所示，旋轉軸固定在旋轉桿旋轉套側面，且安裝于旋轉軸套內，旋轉桿旋轉套可繞旋轉軸轉動，旋轉軸套通過旋轉機構固定支撐固定于箱體側面，液壓桿一端通過雙側鉸鏈安裝在箱體側面且在旋轉軸旋轉時在箱體側面投影線上偏下位置，另一端通過單側鉸鏈與旋轉桿末端固定的鉸鏈固定蓋連接，液壓桿與旋轉桿在其組成的平面內移動和轉動，旋轉桿圍繞旋轉軸轉動。

球形腔壁與萬向軸套配合處有潤滑系統，便于軸套在球形腔壁中萬向微調，允許輸入輸出軸具有一定小角度偏差。

傳動軸盤與球形件接觸摩擦表面采用摩擦系數高的材料，且具有一定的彈性，彈性材料的使用一方面為了增加球形件與傳動盤的接觸壓力，一方面為了抵消輸入軸輸出軸角度變化而引起的傳動盤與球形件的間隙，也正因為這樣此變速機構所允許的輸入輸出軸角度偏差很小。

如圖11所示，旋轉機構固定支撐為兩次90度彎折，以保證與旋轉桿較小間隙，在變速時，球形件隨著旋轉桿轉動，在轉動時球形件邊緣可能會與旋轉機構固定支撐干涉，所以減小的間隙也是為了減小干涉的可能性。

如圖6所示，改進單側鉸鏈只有一側支耳，靠近旋轉機構固定支撐一側沒有支耳，因為固定支撐與旋轉桿間隙很小，所以選用單側支耳。

如圖13所示，為變速機構變速實例，圖a、b為球形件兩個極限位置，如圖中的a所示，在液壓桿伸縮作用下，球心件整體一方面圍繞旋轉軸旋轉一定角度，另一方面繞旋轉桿轉動用于傳動，兩傳動軸的傳動比可用圖中的球形徑向粗線長度比來表示，這時左邊輸入軸的轉速要大于右邊輸出軸的轉速，當液壓桿縮短時，球形件順時針轉動，轉動過程中，傳動比變化，如圖b所示，當到達此位置時，傳動比為1兩傳動軸轉速相同；本變速機構左邊輸入軸的轉速大于等于右邊的輸出軸的轉速，也就是此時變速機構為減速機構，若需要增速則輸入軸與輸出軸對換即可。