CN101187413A - 一种传动装置 - Google Patents

Abstract

一种传动装置，包括至少一个传动组合，该传动组合包括传动轴、带轮和传动带，带轮包括两个半锥带轮，传动轴穿过两个半锥带轮，传动带位于两个半锥带轮之间所形成的V形槽中，并且传动带的外缘分别与两个半锥带轮接触，其中，所述的两个半锥带轮均为锥齿轮，所述传动带的两个外缘为弹性材料，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮的齿形表面上。本传动装置可以满足传递大功率、大扭矩的需要，也不会在起动阶段出现传动带打滑现象。

Description

一种传动装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置。

背景技术

传动装置广泛地应用于生产、生活各个领域。带式传动结构简单，安装方便，并能够应用于无级变速器领域，而无级变速器能够无级地控制速比变化，有着优越的性能，因而无级变速器是当今车用变速器的发展方向。

现在已有一种金属带(金属链)式传动构成的无级变速器。例如，US6623393A公开了一种变速器，该变速器主要由第一轴、第一轴固定带轮、第一轴滑移带轮、动力输入齿轮、第一轴调速装置、第二轴、第二轴固定带轮、第二轴滑移带轮、动力输出齿轮、第二轴调速装置、金属带(金属链)构成。第一轴固定带轮和第一轴滑移带轮可以组成动力输入带轮。第二轴固定带轮和第二轴滑移带轮组成动力输出带轮，金属带(金属链)的一头绕在动力输入带轮上，另一头绕在动力输出带轮上。利用调速装置控制输入、输出带轮组成中的滑移带轮在轴上来回滑移，从而使动力输入、输出带轮的工作半径连续变化而实现变速器输出转速与扭矩的连续变化。但是现有金属带(金属链)式传动属于摩擦传动范畴，传动能力受到限制，不能传递大功率、大扭矩，并且在起动阶段常常出现金属带(金属链)打滑现象。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传动装置不能传递大功率、大扭矩，并且在起动阶段常常出现打滑现象的缺点，提供一种能传递大功率、大扭矩，并且能避免传动带打滑的传动装置。

本发明提供的传动装置包括至少一个传动组合，该传动组合包括传动轴、带轮和传动带，带轮包括两个半锥带轮，传动轴穿过两个半锥带轮，传动带位于两个半锥带轮之间所形成的V形槽中，并且传动带的外缘分别与两个半锥带轮接触，其中，所述的两个半锥带轮均为锥齿轮，所述传动带的两个外缘为弹性材料，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮的齿形表面上。

采用上述传动装置，传动带的两个外缘受到两个半锥带轮齿形表面的挤压，形成与半锥带轮的齿面刚好吻合的形状，形成至少部分啮合传动，传动能力增强，可以传递大功率、大扭矩，也不会出传动带打滑现象。此外本发明还有一个优点，由于传动带的传动部分为弹性材料，不是金属材料，在与传动带轮啮合时没有刚性碰撞，所以本发明所述的传动装置传动噪音也很小。

作为本发明的进一步改进，传动装置可以包括两个传动组合，两个传动组合通过传动带连接；每个传动组合中的一个半锥带轮固定在传动轴上，另一个半锥带轮可在传动轴上滑移，两个半锥带轮均为锥形齿轮，两个半锥带轮之间构成V形槽，传动带位于V形槽中，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮的齿面上；此外该装置在两个传动组合的传动轴上，可滑移半锥带轮的非锥形齿面侧分别有调速装置；该装置还包括动力输入齿轮和动力输出齿轮，动力输入齿轮和动力输出齿轮分别位于两个传动组合的传动轴上。

采用上述技术方案，本发明改进为一种无级变速器，由于采用齿带齿轮啮合的形式，能够在无级变速器平缓变速的同时，满足传递大功率、大扭矩的需要，并且在起动阶段不会出现传动带打滑现象。此外还有一个优点，由于传动带外缘的传动部分为弹性材料，不是金属材料，在与传动带轮啮合时没有刚性碰撞，所以本发明所提供的无极变速器工作噪音很小。

附图说明

图1是本发明提供的传动装置的剖面图；

图2是本发明提供的传动装置的剖面图；

图3是图2所示传动装置传动带弹性材料的工作变形示意图；

图4是图2所示传动装置低速挡工作示意图；

图5是图2所示传动装置高速挡工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的传动装置作详细说明。

如图1所示，本发明提供的传动装置包括至少一个传动组合，该传动组合包括传动轴1、带轮7和传动带5，带轮7包括两个半锥带轮2，半锥带轮为带式传动中常用的半锥形轮，传动轴1穿过两个半锥带轮2，传动带5位于两个半锥带轮2之间所形成的V形槽3中，并且传动带5的外缘分别与两个半锥带轮2接触，其中，所述的两个半锥带轮2均为锥齿轮，所述传动带5的两个外缘6为弹性材料，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮2的齿形表面上。

按照本发明的一个优选实施方案，所述传动组合为多个，相邻的两个传动组合通过传动带5连接。

更为优选的情况下，如图2、图3所示，传动装置为两个传动组合，通过传动带5连接。每个传动组合中的一个半锥带轮2固定在传动轴1上，另一个半锥带轮2为可以在传动轴1上滑移，两个半锥带轮2均为锥形齿轮；两个半锥带轮2之间构成V形槽3，传动带5位于V形槽3中，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮2的齿面上。该装置还包括两个调速装置8，调速装置8分别位于两个传动组合的传动轴1上，可滑移的半锥带轮2的非锥形齿面侧。

调速装置为机械领域所公知的，例如：自动机械式无级调速装置、液压调速装置或电动调速装置。

优选情况下，该装置还包括动力输入齿轮9和动力输出齿轮10，分别位于两个传动组合的传动轴1上。动力输入齿轮9和动力输出齿轮10可以是套装在传动轴1上，也可以是同传动轴1为一体的结构。

两个传动组合通过传动带5连接在一起，每一个传动组合中的传动带轮都由可滑移的半锥带轮2与固定的半锥带轮2组成，可滑移的半锥带轮2在调速装置的作用下沿传动轴1滑动，从而改变传动带轮7啮合节圆半径变化，两个传动装置之间相互配合实现了无级变速功能。又由于有动力输入齿轮9和动力输出齿轮10，构成无级变速器，并且是一种通过齿轮齿带啮合传动，能够传递大功率，大扭矩的无级变速器。

所述弹性材料可以是在压力下产生形变，且形变随压力消失而消失的材料。例如，弹性材料可以为橡胶、或热塑性弹性体。这样在传动中，既可以保证运动中传动带的两个外缘6与两个半锥带轮2齿面接触处始终为齿形配合，又具有传递动力的强度。

为了保证弹性材料能够发生程度足够的形变，弹性材料与半锥带轮2的齿轮面间需要有使弹性材料产生形变的压力，优选为该压力足以使弹性材料发生与半锥带轮2齿面相吻合的齿状变形。这样才能够实现齿轮齿带啮合传动，传动大的动力。

上述传动带5的边缘为弹性材料，这样的传动带5可以包括弹性材料和刚性带4，弹性材料位于刚性带4的两侧，与刚性带4连接为一体，构成传动带5的两个外缘6，是传动带5的传动介质；刚性带4是传动带的骨架。刚性带4优选为金属带，例如，所述刚性带4可以是炭钢、铸铁、不锈钢、或铝合金。这样材料的刚性带4在带轮7夹紧力作用下不会发生变形，保证传动效果。弹性材料与刚性带4连接的方式可以是粘接，螺栓连接等机械领域公知的连接方式。

采用上述传动装置，传动带5的两外缘6受两个半锥带轮2齿面的挤压，形成与半锥带轮2的齿面配合的形状，又由于弹性材料在压力消失时，可以立即恢复原状，保证了传动中传动带两外缘6与半锥带轮2齿面接触处始终为齿形配合。该传动装置形成齿轮齿带式啮合传动，可以传递大功率、大扭矩，并且不会出现传动带打滑现象。

下面结合图2、图3、图4、图5，说明无级变速器的工作过程。

如图2、图3、图4所示，动力输入齿轮9与右边传动组合中的传动轴1连接、动力输出齿轮10与左边传动组合中的传动轴1连接。传动轴1穿过两个半锥带轮2，其中一个半锥带轮2固定，另一个半锥带轮2可在传动轴1上轴向滑移。当动力输入端调速装置8控制可滑移的半锥带轮2在传动轴1上滑移，使得两个半锥带轮2的锥形齿面形成的V形槽3变宽，从而传动带5外围的弹性带6与动力输入端带轮7的啮合节圆半径变小，也就是说此时传递动力的是输入端带轮7的小端，大端不参与传动；与此同时，动力输出端调速装置8也控制该轴可滑移的半锥带轮2在传动轴1上滑移，使得两个半锥带轮2的锥形齿面形成的V形槽3变窄，从而弹性带6与输出端带轮7的啮合节圆半径变大，也就是说此时实际传递动力的是输出端带轮7的大端，小端不参与传动。这时通过变速器的动力是由输入端带轮7的小端(相当于小齿轮)输入，经传动带5的两个外缘6传递给输出端带轮7的大端(相当于大齿轮)而输出，完成降转速升扭矩的过程，即车辆在低速挡行驶(见图4)。

如图2、图3、图5所示，动力输入齿轮9与右边传动组合中的传动轴1连接、动力输出齿轮10与左边传动组合中的传动轴1连接。当动力输入端调速装置8控制可滑移半锥带轮2在传动轴1上滑移，使得两个半锥带轮2的锥形齿面形成的V形槽3变窄，从而传动带5外围的弹性带6与动力输入端带轮7的啮合节圆半径变大，也就是说此时传递动力的是输入端带轮7的大端，小端不参与传动；与此同时，动力输出端调速装置8也控制该轴可滑移半锥带轮2在传动轴1上滑移，使得两个半锥带轮2的锥形齿面形成的V形槽3变宽，从而弹性带6与输出端带轮7的啮合节圆半径变小，也就是说此时实际传递动力的是输出端带轮7的小端，大端不参与传动。这时通过变速器的动力是由输入端带轮7的大端(相当于大齿轮)输入，经传动带5的两个外缘6传递给输出端带轮7的小端(相当于小齿轮)而输出，完成升转速降扭矩的过程，即车辆在高速挡行驶(见图5)。

因为传动带5的两个外缘6与输入端带轮7啮合时节圆半径的变化(由大到小或由小到大)是连续的，同时与输出端带轮7啮合时节圆半径的变化(由小到大或由大到小)也是连续的，所以这种变速器输出的转速和扭矩也是连续变化的，实现了速比的无级变化。又因为传动带5的两个外缘6在传动时会形成与输入端带轮7、输出端带轮7刚好啮合的齿形，此传动属于啮合传动，所以传递动力的能力大大提高，能够实现传递大功率、大扭矩，并且不会出现车辆起步时传动带的打滑现象。

此外本发明还有一个优点，由于传动带5的传动部分外缘6为弹性材料，不是金属材料，在与传动带轮啮合时没有刚性碰撞，所以本发明所述的无级变速器传动噪音也很小。

Claims (9)

1.一种传动装置，该装置包括至少一个传动组合，该传动组合包括传动轴(1)、带轮(7)和传动带(5)，带轮(7)包括两个半锥带轮(2)，传动轴(1)穿过两个半锥带轮(2)，传动带(5)位于两个半锥带轮(2)之间所形成的V形槽(3)中，并且传动带(5)的外缘分别与两个半锥带轮(2)接触，其特征在于，所述的两个半锥带轮(2)均为锥齿轮，所述传动带(5)的两个外缘(6)为弹性材料，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮(2)的齿形表面上。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：传动组合为多个，相邻的两个传动组合通过传动带(5)连接。

3.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：传动组合为两个，两个传动组合通过传动带(5)连接；每个传动组合中的一个半锥带轮(2)固定在传动轴(1)上，另一个半锥带轮(2)可在传动轴(1)上滑移，两个半锥带轮(2)均为锥形齿轮；两个半锥带轮(2)之间构成V形槽(3)，传动带(5)位于V形槽(3)中，所述弹性材料压紧在两个半锥带轮(2)的齿面上；该装置还包括调速装置(8)，调速装置(8)分别位于两个传动组合的传动轴(1)上，可滑移的半锥带轮(2)的非锥形齿面侧。

4.根据权利要求3所述的传动装置，其特征在于：该装置还包括动力输入齿轮(9)和动力输出齿轮(10)，动力输入齿轮(9)位于一个传动组合的传动轴(1)上；动力输出齿轮(10)位于另外一个传动组合的传动轴(1)上。

5.根据权利要求1或3所述的传动装置，其特征在于：两个半锥带轮(2)的压力使弹性材料产生形变。

6.根据权利要求5所述的传动装置，其特征在于：两个半锥带轮(2)的压力足以使弹性材料发生与齿面相吻合的齿状形变。

7.根据权利要求1或3所述的传动装置，其特征在于：弹性材料为在压力下产生形变，且形变随压力消失而消失的材料。

8.根据权利要求7所述的传动装置，其特征在于：所述弹性材料为橡胶或热塑性弹性体。

9.根据权利要求1或3所述的传动装置，其特征在于：所述传动带(5)包括弹性材料和刚性带(4)，弹性材料位于刚性带(4)的两侧，构成传动带(5)的两个外缘(6)。

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