CN101858414B - 大扭矩疏链式定比/无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大扭矩疏链式定比/无级变速器，其包括传动辊和环形传动链或带，还包括两个疏链器，分别设在两个传动辊旁边，疏链器包括n组槽轮，每组包括m个槽轮，每个槽轮在槽轮轴上自由转动，每组槽轮中至少一个槽轮的轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α，槽轮与传动辊轴的夹角α使进入疏链器的链与离开疏链器的链在传动辊上移动一定轴向距离即链距，该链距应大于链或带的宽度；环形传动链经疏链器引导顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到主动辊，在主动辊和疏链器上环绕n圈，再引至从动辊，经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述从动辊，在从动辊上环绕n圈，再返回主动辊闭合。本变速器可以输出大扭矩、体积小、结构紧凑。

Description

大扭矩疏链式定比/无级变速器

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，涉及一种机械无级变速器，特别是可以输出大扭矩和具有较大速比的无级变速器，还提供可输出大扭矩的定比变速器。

背景技术

在现有技术中大多数需要变速的机械装置中，如车、船、工程机械、厂矿及港口机械等，无级变速都优于有级变速，首先是它简化了操作，再有就是它变速平滑，这对车辆特别有利，尤其是它可以实现传动系与发动机工况的最佳匹配，对发动机的工作寿命及节能都很有利。

由于无级变速器的这些优点，人们研发出多种无级变速器，其中摩擦型的锥盘式无级变速器获得了较广泛的应用。但该种变速器有些固有的缺点是难以解决的，如它的输出扭矩较小，多在300牛米以下，无法用于大排量汽车，对于更大的输出扭矩要求，如卡车、内燃机车、坦克、船舶等则更是无法满足；再有，它的调速范围即速比也较狭窄，通常不超过6∶1，所以必须与固定速比的变速器配套使用；一个更现实的问题是，这种变速器对传动链或传动钢带有较高的质量工艺要求，这会使得变速器的制造和使用成本大幅度增加，不利于这种变速器的推广普及。

已经公开的申请号为200910136244.1名称为“大扭矩对辊式定比/无级变速器”(以下简称“对辊式”)的专利申请中公开了一种大扭矩对辊式无级变速器，该变速器引入对辊的概念，由主动对辊和从动对辊两付对辊构成，每付对辊为两个同步运行的传动辊，传动链带在主动对辊的外缘绕行n圈，导向从动对辊，在从动对辊绕行n圈再回到主动对辊，形成闭环。由于有效地增大了链带对传动辊的包角，故消除了传动中的打滑现象，从而实现大功率(扭矩)输出。但是该对辊式变速器由于需要两付对辊，即四个棍，故体积较大。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种可以输出大扭矩、体积小、结构紧凑的大扭矩疏链式定比变速器；

本发明的另一个目的在于提供具有上述特点的大扭矩疏链式无级变速器。

本发明的目的是这样实现的：

一种大扭矩疏链式定比变速器，为链或带式传动机构，其包括传动辊和环形传动链或带，

所述传动辊包括主动辊和从动辊，

本大扭矩疏链式定比变速器还包括两个疏链器，分别设置在所述主动辊和从动辊旁边，

所述疏链器包括n组槽轮，每组包括m个槽轮，n为链或带需要绕过传动辊的圈数，m为1-3之间的整数，每组中的各个所述槽轮设置在其各自的槽轮轴上，各组中各个对应的所述槽轮或都设置在同一根槽轮轴上，或者其中几个设置在同一根槽轮轴上，或者各自设置在各自的槽轮轴上，每个槽轮在所述槽轮轴上能够自由转动，每组槽轮中至少一个槽轮的轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α，槽轮与传动辊轴的夹角α使得进入疏链器的链与离开疏链器的链在传动辊上移动一定的轴向距离d，d称为链距，该链距应大于所述链或带的宽度；

所述环形传动链，其经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述主动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述主动辊，在所述主动辊和疏链器上环绕n圈，再引至从动辊，经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述从动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述从动辊，在所述从动辊上环绕n圈，再返回主动辊闭合。

一种大扭矩疏链式无级变速器，为链或带式变速传动机构，其包括传动辊和环形传动链或带，

所述传动辊包括主动辊和从动辊，每个所述传动辊均包括一个辊轴，在每个所述辊轴上设置传动辊；

所述传动辊为锥辊，所述锥辊即在所述传动辊的轴线方向上直径渐大或渐小的锥形辊，主动辊的大端与从动辊的小端相对地设置；所述传动辊或为变径辊，所述变径辊即该传动辊的与所述传动链或带接触的外径为可大小变化的结构；

本大扭矩疏链式无级变速器还包括两个疏链器，分别设置在所述主动辊和从动辊旁边，

所述疏链器包括n组槽轮，每组包括m个槽轮，n为链或带需要绕过传动辊的圈数，m为1-3之间的整数，每组中的各个所述槽轮设置在其各自的槽轮轴上，各组中各个对应的所述槽轮或都设置在同一根槽轮轴上，或者几个设置在同一根槽轮轴上，或者各自设置在各自的槽轮轴上，每个槽轮在所述槽轮轴上能够自由转动，每组槽轮中至少一个槽轮的轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α，槽轮与传动辊轴的夹角α使得进入疏链器的链与离开疏链器的链在传动辊上移动一定的轴向距离d，d称为链距，该链距应大于所述链或带的宽度；

所述环形传动链，其经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述主动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述主动辊，在所述主动辊上环绕n圈，再引至从动辊，经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述从动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述从动辊，在所述从动辊上环绕若干圈，再返回主动辊闭合。

本大扭矩疏链式无级变速器还包括调速机构，其与所述锥辊或变径辊或链带连接使得所述锥辊或变径辊的与所述传动链或带接触的外径变化。

所述的疏链器可以为：

单轮同向疏链器：m为1，即每组槽轮包括一个槽轮，n组中的n个互相平行的槽轮组成所述单轮同向疏链器，几个槽轮共轴，或各个槽轮具有各自的槽轮轴且各个所述槽轮轴相互平行，每个槽轮轴均与它所配套的传动辊的辊轴成一所述角度α，来自传动辊的链或带顺向绕过每个所述槽轮，使所述槽轮的转向与所述传动辊相同；

所述的疏链器也可以为：

单轮反向疏链器，m为1，即每组槽轮包括一个槽轮，n组中的n个互相平行的槽轮组成所述单轮反向疏链器，几个槽轮共轴，或其中几个共轴，或各个槽轮具有各自的槽轮轴，各个所述槽轮轴相互平行，每个槽轮轴均与它所配套的所述传动辊的辊轴线成一所述角度α，来自所述传动辊的链反向绕过各个所述槽轮，使所述槽轮转向与传动辊相反。

所述的疏链器还可以为：

双轮反向疏链器，m为2，即每组槽轮包括两个槽轮，一组中的两个槽轮平行地分列设置在不同的两根轮轴上，由这样的n组槽轮组成所述双轮反向疏链器，来自传动辊的链反向绕过每一组中的两个槽轮，其较后绕过的槽轮要比首先绕过的槽轮沿所述传动辊的轴向移动一段距离，同一组的两个所述槽轮的槽轮轴互相平行且与所述传动辊的轴成所述角度α，来自所述传动辊的链反向绕过每组中的各个所述槽轮，使所述槽轮转向与传动辊相反。

n组中相对应的槽轮即首先绕过的槽轮可设置在同一个槽轮轴上，后绕过的各所述槽轮可设置在同一个槽轮轴上。

所述的疏链器又可以为：

三轮同向疏链器，m为3，即每组槽轮包括三个槽轮，一组中的首先绕过和最后绕过的两个槽轮平行地分列设置在不同的两根轮轴上，另一槽轮在另一根槽轮轴上且在上地与其它两所述槽轮成“品”字形排列构成所述三轮同向疏链器，下边两个槽轮互相平行但不在一个平面上，沿所述传动辊的轴向错开一段距离，上边的所述槽轮的槽轮轴与所述传动辊的轴成所述角度α设置，该角度α使得其轮槽的入口对准链首先通过的所述槽轮的出口，其出口对准链最后通过的槽轮的入口，其整体使链沿传动辊轴向移动所述链距d。

在所述三轮同向疏链器中，各组中的对应的所述槽轮，即

同为首先绕过的槽轮设置在同一槽轮轴上，或者不全设置在一根槽轮轴上，或各自具有各自的槽轮轴；和/或，

同为最后绕过的槽轮设置在同一槽轮轴上，或者不全设置在一根槽轮轴上，或各自具有各自的槽轮轴，和/或，

与所述传动辊的周成所述角度α设置的所述槽轮，则各组的该槽轮具有各自的槽轮轴，且各自的该槽轮轴相互平行。

对于所述的无级变速器，其中该调速机构为使得所述主动辊和从动辊上变径辊的与所述传动链或带接触的所述外径之和为一常数的调速机构。

与所述锥辊的本变速器配合的调速器的结构可以是：所述传动辊为锥辊，配用的两个所述疏链器，分别设置在所述主动辊和从动辊旁边，两个疏链器的所述槽轮轴分别设置在一轴承支架上，所述调速机构包括两根导向杆，该导向杆固设在机箱上；该导向杆分别与两个所述锥辊外侧的母线平行；该轴承支架分别可沿着该导向杆移动地穿设在一根该导向杆上；两个所述轴承支架通过一框架连成一体成为框架，在该连成一体的框架上设有一转动变为直线移动的机构，该机构连接驱动机构，使得两个所述疏链器沿着所述导向杆移动，使得传动链接触两个所述锥辊的部位的直径相匹配地变化，且使得所述主动辊和从动辊上锥变径辊的与所述传动链接触的所述外径之和为一常数。

所述锥辊为：同轴线地固设在辊轴上的圆锥形传动辊，该锥辊的半顶角θ＜arctgμ，其中μ为锥辊与链带的摩擦系数；

变径辊的变径结构也可以是多种形式，例如，可以是申请号为200910136244.1名称为“大扭矩对辊式定比/无级变速器”的专利申请中公开的各种变径辊，例如螺线盘变径辊、楔盘变径辊等，也可以是锥盘变径辊。

所述变径辊可以为锥盘变径辊，其结构为：

每个所述锥盘变径辊包括分别可轴向移动地固定在所述传动轴上的两个对称的半锥盘，每个半锥盘上具有一个盘体，在两个盘体相对的盘面上对称地设有锥体，在该锥体上沿着锥台的母线在圆周方向上均布径向槽；还包括若干桁杆，该若干根桁杆是将内径大于所述传动辊的轴的轴径，外径为本变速器的最小工作直径的空心圆柱等分为与径向槽的槽数相等且与原空心圆柱的高度等长的若干扇形截面杆件，各个所述桁杆两端有凸缘，其滑配合地嵌入所述锥盘的所述径向槽里，使得嵌入后桁杆与传动辊的轴平行。

与上述锥盘变径辊的变速器配合使用的所述调速机构可以为一杠杆式调速机构，其包括两个杠杆组件，每个杠杆组件包括两根平行且共轴的杠杆，其中一组杠杆中的该两根杠杆穿过一中心轴固定且可以该中心轴为支点摆动，该中心轴的两端插入在两个轴框的孔中，两个轴框支固在机箱上；该杠杆的两端对称长度位置上开长孔，分别铰接一压力环，铰接轴穿设在该长孔中。杠杆两端的压力环分别套设在所述主动辊的轴和从动辊的轴上置于一侧所述半锥盘盘体的外侧，在该压力环与盘体之间的传动轴上套设推力轴承，另一组两个杠杆连接压力环套设在所述主动辊的轴和从动辊的轴上另一侧的所述半锥盘的外侧，两侧的结构对称；该两组四根杠杆在其同一端延设一段，在该延设段的端头连接传动机构，使得两组杠杆中的杠杆绕所述中心轴对称转动。

在两个所述轴框上设有的孔为最好为长孔，在所述轴框与中心轴的轴线垂直的方向上设螺孔螺接一张紧调节螺钉，其抵在所述中心轴上，用于调节链的张紧度。

本发明提供的大扭矩疏链式定比/无级变速器，通过传动链或带在传动辊和疏链器之间的多次环绕，形成较大的包角，实现了链带与传动辊之间较大的有效摩擦，使得输出扭矩可以比现有的无级变速器提高数十倍，速比可提高数倍，并且对传动带或链除抗拉强度外再无其他特殊要求，有很大的宽容度，可选配多种链带的标准件。而本发明将前面的“对辊式”专利申请的结构进行改进，变对辊式传动辊结构为单个传动辊配合疏链器结构，使得改进后整机在输出扭矩相同的情况下体积比对辊式缩小约一半，结构也更加简单。

本发明提供的变速器，其中的传动辊和与之配套的疏链器槽轮不是强制同步；在计算本变速器的传动包角时只计算传动辊的包角，即链与传动辊贴合的弧度部分的总和，不计算疏链器槽轮的包角。

传动辊的包角越大，链对传动辊的有效摩擦力越大。现有技术中的单个传动轮的带传动机构，其包角一般为1π左右，且必定小于2π，同时，包角还受限于主从动轮的传动比。而本发明包角的设计没有上限，链带在传动辊和疏链器之间环绕的圈数越多，包角就越大，且有效摩擦力随包角圈数的增加按几何级数增大，所以可以通过合理地设计包角，来彻底消除链带传动打滑的现象。事实上当包角为10π(即5圈)时，有效摩擦力可达松边摩擦力的110倍，此时给出的输出扭矩已可满足大负荷的传动需求，而一般输出扭矩情况下，链在传动辊上环绕3-4圈就够了。如果用主动辊、从动辊、疏链器和链组成一个传动系，只要包角足够大，就可以使输出扭矩达到材料允许的最大限度。之所以使用疏链器，是因为当包角大于2π时，在传动辊上容易发生链与链的叠压现象。疏链器使得当包角大于2π时，各圈链可以形成基本等距的有序排列，确保本变速器稳定运行。

本无级变速器中的所述传动辊可以有多种结构，例如，所述传动辊是锥辊，主动锥辊的细端与从动锥辊的粗端在同侧。

所述传动辊还可以是变径辊。其中的主动辊和从动辊为形状、尺寸、大小相同或不相同的变径辊。变径辊的变径结构也可以是多种形式，例如，可以是螺线盘变径辊，也可以是楔盘变径辊等等。

由主动辊、从动辊及各自配套的疏链器和链组成的摩擦传动系，具有不小于2π的包角，且主动辊与从动辊可以同步变径，两辊的变径又是相关互补的，这就是本发明的进一步的特征。由此，使得本发明提供的定比/无级变速器具有以下优点：

1、本发明通过传动辊与疏链器的组合实现大包角从而根除了打滑现象，由于根除了打滑现象，可大幅度提高输出扭矩，可比现有锥盘式无级变速器提高数十倍，达万牛·米数量级。以往对于摩擦传动机构的设计，需要优先考虑的就是打滑问题，变径辊-疏链器机构的推出，使得打滑反倒成为最不需忧虑的因素，由于该机构同样适用于固定速比的传动，所以本发明同样可大范围取代齿轮传动机构，且比齿轮传动机构的传递扭矩大，尤其是对于大负荷的情况，它比齿轮传动机构要耐用得多，制造成本降低，维护条件也可降低，尤适于开放式结构和在有沙尘、泥浆、盐雾等恶劣条件下工作。

2、现有的锥盘式无级变速器的带或链的宽度以及宽度方向上的耐压强度是其速比的制约因素，本发明因原理不同，不受此限制，故可实现大速比，即调速范围可比前者大数倍，达15∶1。

3、现有的锥盘式无级变速器的两锥盘之间为比较陡的夹角，传动链带的推片或链的销轴在两锥盘间嵌入或拉出的过程不可避免地要发生一些滑动摩擦，从而影响传动效率，本发明链与辊之间则是单一的滚动摩擦，可实现更高的传动效率。

4、本发明的传动件的唯一作用就是传力，所以对传动件除抗拉强度外再无其它要求，如三角皮带、平皮带、钢丝、钢丝绳、钢带、自行车链或摩托车链、普通锁链等传动标准件都可以用，且效果相同。

5、虽然本发明较对辊式增加了两个疏链器，但不再需要同步齿轮且传动辊轴可以互相平行安置，不需互成空间角度，结构上可更紧凑，所以本发明在输出相同的情况下，比对辊式的体积减少一半。

附图说明

图1为本发明提供的大扭矩疏链式定比或无级变速器一般形式的主视结构示意图；

图2a为本发明提供的变速器中一个传动辊和与之配套的单轮同向疏链器结合的主视和俯视结构的示意图；

图2b为本发明提供的变速器中一个传动辊和与之配套的单轮反向疏链器结合的主视和俯视结构的示意图；

图2c为本发明提供的变速器中一个传动辊和与之配套的双轮反向疏链器结合的主视和俯视结构的示意图；

图2d为本发明提供的变速器中一个传动辊和与之配套的三轮同向疏链器结合的主视和俯视结构的示意图；

图3为本发明提供的大扭矩疏链式无级变速器的主视结构示意图，其中的传动辊为锥辊；

图4为图3的左视结构示意图；

图5为图3的俯视结构示意图；

图6为本发明提供的大扭矩链式无级变速器的主视结构示意图，其中的传动辊为锥盘变径辊；

图7为图6的左视结构示意图；

图8为图6的后视结构示意图；

图9为图6的A-A剖视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的大扭矩疏链式变速器包括主动辊A和从动辊B。该变速器可以是定比变速器，也可以是无级变速器，决定于是定比变速器还是无级变速器的是传动辊，定比变速器中的两个传动辊为直径固定的传动辊或传动轮，无级变速器中的两个传动辊的直径是可变化的，还包括环形传动链或带，在本实施例中为传动链C。

本变速器还包括疏链器D、疏链器E，两个疏链器分别设置在主动辊A和从动辊B旁边，疏链器D包括n组槽轮D1、D2......Dn，n为链需要绕过传动辊的圈数，每组包括m个槽轮，一组中的各个所述槽轮01、02、03设置在其各自的槽轮轴上，该各个槽轮轴互相平行地设置(如图2c所示)，也可以是不全都相互平行地设置(如图2d)，或一组槽轮中只有一个槽轮(如图2a和2b所示)，各组中各个对应的所述槽轮或都设置在同一根槽轮轴上(如图2a、图2b和图2c所示)，或者其中几个设置在同一根槽轮轴上，或者各自设置在各自的槽轮轴上(如图2d所示)，每个槽轮在所述槽轮轴上能够自由转动，每组中至少有一个槽轮的轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α(见图2a、图2b、图2c和图2d)，槽轮与传动辊轴的夹角α使得进入槽轮的链与离开槽轮的链在传动辊上移动一定的轴向距离d，d称为链距，该链距应大于所述链或带的宽度。

图1中的环形传动链C，其经疏链器D引导即顺序通过一个槽轮D1的轮槽到所述主动辊A，再到下一个槽轮D2的轮槽再到所述主动辊A，在所述主动辊A和疏链器D上环绕n圈，再引至从动辊B，经疏链器E引导即顺序通过一个槽轮的轮槽到所述从动辊B，再到下一个槽轮的轮槽再到所述从动辊B，在所述从动辊上环绕n圈，再返回主动辊A闭合。

疏链器可以有如下几种结构：

如图2a所示为单轮同向疏链器，即：疏链器D由n组，每组一个槽轮组成，n个槽轮互相平行，其设置在一根槽轮轴上，即几个槽轮共轴，每个槽轮在轴上自由转动，该槽轮轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α，来自传动辊的链或带顺向绕过槽轮，使槽轮的转向与传动辊相同，槽轮与传动辊轴的夹角α使得进入槽轮的链与离开槽轮的链在传动辊上移动一定的轴向距离即链距d。该链距大于传动链的宽度(下面的链距同样，后面不赘述)。来自传动辊的链C顺向绕过每个所述槽轮，使所述槽轮的转向与所述传动辊相同。

如图2b所示为单轮反向疏链器，即：疏链器D由n组，每组一个槽轮组成，n个槽轮互相平行的槽轮组成，其设置在一根槽轮轴上，即几个槽轮共轴，每个槽轮在轴上自由转动，该槽轮轴与它所配套的传动辊A的辊轴成一角度α，该角度α使得进入槽轮组的链与离开槽轮组的链沿传动辊的轴向移动一链距d。来自传动辊的链C反向绕过槽轮，使槽轮转向与传动辊相反。

如图2c所示为双轮反向疏链器，疏链器D’由n组槽轮组成，每组槽轮包括两个槽轮01、02，一组中的两个槽轮01、02平行地分列设置在不同的两根轮轴上，每个槽轮在轴上自由转动，来自传动辊的链反向绕过每一组的两个槽轮，其较后绕过的槽轮02要比首先绕过的槽轮01沿轴向移动一段距离，一组中两槽轮的轴互相平行且与传动辊的轴成一角度α，该角度α使得进入槽轮组的链与离开槽轮组的链沿传动辊的轴向移动一链距d。来自所述传动辊的链C反向绕过每组中的各个所述槽轮，使所述槽轮转向与传动辊相反。

如图2d所示为三轮同向疏链器，疏链器D”由n组槽轮组成，每组槽轮由三个槽轮组成，一组中的三个槽轮03、04和05分列设置在不同的三根轮轴上，各组中的首先绕过和最后绕过的两个槽轮03、05平行地分列设置在不同的两根轮轴上，另一槽轮在另一根槽轮轴上且在上地与其它两所述槽轮在垂直于传动轴的方向上成“品”字形排列，下边两个槽轮03、05互相平行但不在一个平面上，沿轴向错开一段距离，在如图2d的实例中槽轮03、05的轴线与传动辊的轴线平行，上边槽轮相对于在下的两个槽轮相对应传动辊的轴倾斜设置，其倾斜方向为：该槽轮02的入口对准链首先通过的槽轮03的出口，上边槽轮02的出口对准链最后通过的槽轮05的入口，其整体使链沿传动辊轴向移动一个链距d，每个槽轮在轴上可自由转动。各组中上面的槽轮02各自设在一根槽轮轴上，各个槽轮轴相互平行。n个槽轮02也可以设置在一根槽轮轴上。

构成本变速器的传动辊可以是定直径的传动辊或传动轮，构成定比变速器。传动辊也可以为直径可变化的结构，就构成了无级变速器。

申请号为200910136244.1名称为“大扭矩对辊式定比/无级变速器”的文献中公开的若干种变径辊，其都可以用于本发明提供的无级变速器中，所不同的是，在本无级变速器中，主动、从动轮分别包括一个所述变径辊，并分别匹配一个所述的疏链器。

具体的例子可以是：

如图3、图4和图5所示，本大扭矩疏链式无级变速器包括传动辊和环形传动链，

所述传动辊包括主动辊1和从动辊2，其通过轴承设置在机箱100上，每个所述传动辊均包括一个辊轴11、21，在每个所述辊轴上固设传动辊12、22；所述传动辊为锥辊，所述锥辊即在所述传动辊的轴线方向0上辊为直径渐大或渐小的锥形辊，主动辊1的大端与从动辊的小端相对应地设置；所述变径辊即该传动辊的与所述传动链或带接触的外径为可大小变化的结构；

在如图3、图4和图5所示的无级变速器中，配用的两个疏链器3、4，分别设置在所述主动辊1和从动辊2旁边，为单轮同向疏链器。

m为1，即每组槽轮包括一个槽轮31、41，n为4，即每个疏链器有4组互相平行的槽轮组成，每个槽轮31、41在所述槽轮轴32、42上自由转动，4个槽轮共轴，每个槽轮轴32、42均与它所配套的传动辊1、2的辊轴11、21成一角度α，来自传动辊的链5顺向绕过每个所述槽轮，使所述槽轮的转向与所述传动辊相同，所述槽轮与所述传动辊的轴线的夹角α使得进入槽轮的链与离开槽轮的链在传动辊上移动一定的轴向距离d，即链距。

所述环形传动链5，其经疏链器引导即顺序通过一组的一个槽轮的轮槽到所述主动辊，再到下一组的一个槽轮的轮槽再到所述主动辊，在所述主动辊上环绕n圈，再引至从动辊，经疏链器引导即顺序通过一组的一个槽轮的轮槽到所述从动辊，再到下一组的一个槽轮的轮槽再到所述从动辊，在所述从动辊上环绕若干圈，再返回主动辊形成闭合路径。两个疏链器轴32、42分别设置在一轴承支架33、43上，

本大扭矩疏链式无级变速器还包括调速机构，其与所述变径辊或链带连接使得所述变径辊的与所述传动链或带接触的外径变化。

如图3、4和图5所示，该调速机构可以是：包括两根导向杆34、44，该导向杆固设在机箱100上。该导向杆34、44与锥辊外侧的母线平行。该轴承支架33、43分别穿设在一根导向杆34、44上，并可以沿着该导向杆移动。两个轴承支架33、43通过一框架33a连成一体，在框架33a上设有一螺孔61，其中穿设一调速丝杠62，该调速丝杠62可转动地支撑固定在机箱100上，调速丝杠62的一端设有一旋转手柄63，或者连接调速电机(图中未示出)。通过旋转该手柄63或启动调速电机，即可使得两个疏链器沿着导向杆移动，使得传动链接触两个锥辊的部位的直径相匹配地变化，且使得所述主动辊1和从动辊2上锥辊的与所述传动链接触的所述外径之和为一常数。

所述的变径辊也可以是如前述文献中所述的螺线盘变径辊、楔盘变径辊、伞撑杆变径辊，其调速机构也可以是如前述文献中所公开的与相应变径辊匹配的相应调速结构。在前述文献中，变速器中主动对辊中与动力连接的辊就相当于本发明提供的变速器中的主动辊，该对辊中的另一辊演化成本发明中的疏链器，该疏链器与主动辊之间不设同步机构，同样地，前述文献中变速器中的从动对辊中与负载连接的辊相当于本发明中的从动辊，该对辊中的另一辊演化为另一疏链器，该疏链器和从动辊之间也不设同步机构。所述的主动辊和从动辊之间设置调速机构，其与前述文献中的调速器结构基本相同，区别仅在于，两个疏链器之间不再设有调速机构，故本发明中的调速器仅仅是对于两个传动辊进行调速的调速机构。

进一步地，本发明中还提供了如下的变径辊和与之匹配的调速机构。

如图6至图9所示，其中的传动辊为锥盘变径辊，

每套两个锥盘变径辊包括分别可轴向移动地固定在所述传动轴11和传动轴21上的一对锥盘101、201和与锥盘对应的两组桁杆101a、201a。传动轴与机箱100之间通过轴承支承固定。

以主动变径辊为例，一锥盘101包括两个对称的半锥盘1011、1012，每个半锥盘上具有一个盘体a，在两个盘体a相对的盘面上对称地设有锥体b，在该锥体b上沿着锥台的母线在圆周方向上均布径向槽c。

锥盘的母线与锥盘平面成一角α，α＞arctgμ，μ为桁杆与锥盘的摩擦系数，

桁杆101a、201a是将内径大于所述辊轴11、21的轴径，外径为本变速器的最小工作直径的空心圆柱等分为与径向槽的槽数相等且与原空心圆柱的高度等长的扇形截面杆件，各个桁杆101a、201a两端有凸缘，可以滑配合地嵌入锥盘的径向槽里，使得嵌入后桁杆与传动轴11平行。

环形传动链5，其经疏链器3引导即顺序通过一个槽轮的轮槽到所述主动辊101，再到下一个槽轮的轮槽再到所述主动辊101，在所述主动辊101和疏链器3上环绕4圈，再引至从动辊201，经疏链器4引导即顺序通过一个槽轮的轮槽到所述从动辊201，再到下一个槽轮的轮槽再到所述从动辊201，在所述从动辊201上环绕4圈，再返回主动辊101形成闭合路径。

半锥盘的盘体a与传动轴11之间的结构可以是，在传动轴11和盘体a的轴孔中设相应的键槽，在其中设置键连接两者，使得半锥盘可以在传动轴11上轴向移动且在周向随传动轴转动。还有一种连接结构为，如图6所示，盘体a的轴孔段的轴段侧壁上开设螺孔，在螺孔中旋入螺钉，该螺钉插设在传动轴11上的一长槽中，可在长槽中自由滑动，使得半锥盘可以随传动轴转动且可在传动轴上轴向移动。

对应所述锥盘变径辊，所述调速机构为与前述公开文献相同的一杠杆式调速机构，其包括两个杠杆组件，每个杠杆组件包括两根平行且共轴的杠杆283，其中一组杠杆中的该两根杠杆穿过一中心轴284固定且可以该中心轴为支点摆动，该中心轴284的两端插入在两个轴框285的长孔中，两个轴框支固在机箱100上。在轴框285与中心轴的轴线垂直的方向上设螺孔螺接一张紧调节螺钉286，其抵在中心轴284上，用于调节链的张紧度。该杠杆的两端对称长度位置上开长孔，分别铰接一压力环282，铰接轴穿设在该长孔中。杠杆两端的压力环282分别套设在传动轴11和传动轴21上置于一侧所述半锥盘盘体a的外侧，在压力环与盘体a之间的传动轴上套设推力轴承，避免压力环和盘体之间的滑动摩擦。另一组两个杠杆连接压力环套设在传动轴21和传动轴11上另一侧的所述半锥盘的外侧的结构与前述的结构对称；该两组四根杠杆在其同一端延设一段，在该延设段的端头连接传动机构，使得两组杠杆中的杠杆绕所述中心轴284对称转动。具体的，两组所述杠杆283各自的所述延设段的端头铰接一轴288的一端，轴的中部为一往复螺母286，一丝杠285平行于所述传动轴11、21地通过轴承固定在机箱100上，该丝杠285的两端各设有一段螺纹，两端螺纹旋向相反，即一半是正扣，一半是反扣，两组杠杆上的两个往复螺母286螺纹也是相反的，其对称地旋入丝杠；丝杠上连接传动机构，该传动机构连接一可正、反向转动的调速电机或手动摇把287。

调速电机或手动摇把287可带动丝杠285正反向旋转，从而推动两组杠杆283的一端对称地或分或合，杠杆的另一端则作相反动作，带动压力环改变两个半锥盘的间距从而改变桁杆在锥盘上的径向位置，也就是改变变径辊的工作半径，由于杠杆是刚性构架，保证了对辊动作的一致性，而杠杆的两铰接端与中心轴的轴对称性保证了两传动辊工作半径变化为大小相等方向相反，即动作的互补。调速可手动也可用伺服电机或直流电机。疏链器3、4通过支架33b固定在机箱100上。

以上所举各实施例中的疏链器也可以是前述其它类型的疏链器。

Claims (11)

1.一种大扭矩疏链式变速器，为定比变速器，是链或带式传动机构，其特征在于，包括传动辊和环形传动链或带，

所述传动辊包括主动辊和从动辊，

还包括两个疏链器，分别设置在所述主动辊和从动辊旁边，

所述疏链器包括n组槽轮，每组包括m个槽轮，n为链或带需要绕过传动辊的圈数，m为1-3之间的整数，每组中的各个所述槽轮设置在其各自的槽轮轴上，或者，每组中各个所述槽轮都设置在同一根槽轮轴上，或者其中几个设置在同一根槽轮轴上，或者各自设置在各自的槽轮轴上，每个槽轮在所述槽轮轴上能够自由转动，每组槽轮中至少一个槽轮轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α，槽轮轴与传动辊轴的所述角度α使得进入所述疏链器的链或带与离开所述疏链器的链或带在传动辊上移动一定的轴向距离d，d称为链距，该链距大于所述链或带的宽度；

所述环形传动链或带，其经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述主动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述主动辊，在所述主动辊和疏链器上环绕n圈，再引至从动辊，经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述从动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述从动辊，在所述从动辊上环绕n圈，再返回主动辊闭合。

2.一种大扭矩疏链式变速器，为无级变速器，是链或带式变速传动机构，其特征在于，包括传动辊装置和环形传动链或带，

所述传动辊装置包括两个传动辊，其分别为主动辊和从动辊，每个所述传动辊均包括一个辊轴，在每个所述辊轴上设置传动辊；

所述传动辊为变径辊，所述变径辊即该传动辊的与所述传动链或带接触的外径为可大小变化的结构；

还包括两个疏链器，分别设置在所述主动辊和从动辊旁边，

所述疏链器包括n组槽轮，每组包括m个槽轮，n为链或带需要绕过传动辊的圈数，m为1-3之间的整数，每组中的各个所述槽轮设置在其各自的槽轮轴上，或者各个对应的槽轮都设置在同一根槽轮轴上，或者几个设置在同一根槽轮轴上，每个槽轮在所述槽轮轴上能够自由转动，每组槽轮中至少一个槽轮轴与它所配套的传动辊的辊轴成一角度α，槽轮轴与传动辊的辊轴的所述角度α使得进入所述疏链器的链或带与离开所述疏链器的链或带在传动辊上移动一定的轴向距离d，d称为链距，该链距大于所述链或带的宽度；

所述环形传动链或带，其经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述主动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述主动辊，在所述主动辊上环绕n圈，再引至从动辊，经疏链器引导即顺序通过一组的至少一个槽轮的轮槽到所述从动辊，再到下一组的至少一个槽轮的轮槽再到所述从动辊，在所述从动辊上环绕n圈，再返回主动辊闭合；

还包括调速机构，其与所述变径辊或链或带连接使得所述变径辊的与所述传动链或带接触的外径变化。

3.根据权利要求2所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：所述变径辊为锥辊，所述锥辊即在所述传动辊的轴线方向上直径渐大或渐小的锥形辊，主动辊的大端与从动辊的小端相对地设置。

4.根据权利要求1或2或3所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：所述的疏链器为：

单轮同向疏链器：m为1，即每组槽轮包括一个槽轮，n组中的n个互相平行的槽轮组成所述单轮同向疏链器，几个槽轮共轴，或各个槽轮具有各自的槽轮轴且各个所述槽轮轴相互平行，每个槽轮轴均与它所配套的传动辊的辊轴成一所述角度α，来自传动辊的链或带顺向绕过每个所述槽轮，使所述槽轮的转向与所述传动辊相同；或者为：

单轮反向疏链器，m为1，即每组槽轮包括一个槽轮，n组中的n个互相平行的槽轮组成所述单轮反向疏链器，n个槽轮共轴，或n个槽轮中几个共轴，或各个槽轮具有各自的槽轮轴，各个所述槽轮轴相互平行，每个槽轮轴均与它所配套的所述传动辊的辊轴线成一所述角度α，来自所述传动辊的链或带反向绕过各个所述槽轮，使所述槽轮转向与传动辊相反；或者为：

双轮反向疏链器，m为2，即每组槽轮包括两个槽轮，一组中的两个槽轮平行地分列设置在不同的两根槽轮轴上，由这样的n组槽轮组成所述双轮反向疏链器，来自传动辊的链或带反向绕过每一组中的两个槽轮，其较后绕过的槽轮要比首先绕过的槽轮沿所述传动辊的轴向移动一段距离，同一组的两个所述槽轮的槽轮轴互相平行且与所述传动辊的轴成所述角度α，来自所述传动辊的链或带反向绕过每组中的各个所述槽轮，使所述槽轮转向与传动辊相反；或者为：

三轮同向疏链器，m为3，即每组槽轮包括三个槽轮，一组中的首先绕过和最后绕过的两个槽轮平行地分列设置在不同的两根槽轮轴上，另一槽轮在另一根槽轮轴上且在上地与其它两所述槽轮成“品”字形排列构成所述三轮同向疏链器，下边两个槽轮互相平行但不在一个平面上，沿所述传动辊的辊轴向错开一段距离，上边的所述槽轮的槽轮轴与所述传动辊的辊轴成所述角度α设置，该角度α使得其轮槽的入口对准链或带首先通过的所述槽轮的出口，其出口对准链或带最后通过的槽轮的入口，其整体使链或带沿传动辊轴向移动所述链距d。

5.根据权利要求4所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：

在所述双轮反向疏链器中，n组中相对应的所述槽轮即首先绕过的槽轮设置在同一个槽轮轴上，后绕过的各所述槽轮设置在同一个槽轮轴上。

6.根据权利要求4所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：

在所述三轮同向疏链器中，各组中的对应的所述槽轮，即

同为首先绕过的槽轮设置在同一槽轮轴上，或者不全设置在一根槽轮轴上，或各自具有各自的槽轮轴；和/或，

同为最后绕过的槽轮设置在同一槽轮轴上，或者不全设置在一根槽轮轴上，或各自具有各自的槽轮轴，和/或，

与所述传动辊的辊轴成所述角度α设置的所述槽轮，则各组的该槽轮具有各自的槽轮轴，且各自的该槽轮轴相互平行。

7.根据权利要求3所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：所述传动辊为锥辊，配用的两个所述疏链器(3、4)，分别设置在所述主动锥辊和从动锥辊旁边，两个疏链器的所述槽轮轴(32、42)分别设置在一轴承支架(33、43)上，所述调速机构包括两根导向杆(34、44)，该导向杆固设在机箱上；该导向杆(34、44)分别与两个所述锥辊外侧的母线平行；该两个轴承支架(33、43)分别可沿着该导向杆移动地穿设在一根该导向杆(34、44)上；两个所述轴承支架(33、43)通过一框架(33a)连成一体，在该框架(33a)上设有一转动变为直线移动的机构，该机构连接驱动机构，使得两个所述疏链器沿着所述导向杆移动，使得传动链或带接触两个所述锥辊的部位的直径相匹配地变化，且使得所述主动锥辊和从动锥辊的与所述传动链或带接触的所述外径之和为一常数。

8.根据权利要求7所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：所述转动变为直线移动的机构为一螺旋机构，即在所述框架(33a)上设有一螺孔(61)，其中穿设一调速丝杠(62)，该调速丝杠(62)可转动地支撑固定在机箱上，该调速丝杠(62)的一端设有一旋转手柄(63)，或者连接调速电机。

9.根据权利要求2所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：所述变径辊为锥盘变径辊，

每个所述锥盘变径辊包括分别可轴向移动地固定在所述传动轴上的两个对称的半锥盘(1011、1012)，每个半锥盘上具有一个盘体(a)，在两个盘体(a)相对的盘面上对称地设有锥体(b)，其为一锥台，在该锥体(b)上沿着锥台的母线在圆周方向上均布径向槽(c)；还包括若干桁杆，该若干根桁杆是将内径大于所述传动辊的辊轴的轴径、外径为本变速器的最小工作直径的空心圆柱等分为与径向槽的槽数相等且与所述空心圆柱的高度等长的若干扇形截面杆件，各个所述桁杆(101a、201a)两端有凸缘，其滑配合地嵌入所述锥盘的所述径向槽里，使得嵌入后桁杆与传动辊的辊轴平行。

10.根据权利要求9所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：所述调速机构为一杠杆式调速机构，其包括两个杠杆组件，每个杠杆组件包括两根平行且共轴的杠杆(283)，其中一组杠杆中的该两根杠杆穿过一中心轴(284)固定且可以该中心轴为支点摆动，该中心轴(284)的两端插入在两个轴框(285)的孔中，两个轴框支固在机箱上；该杠杆的两端对称长度位置上开长孔，分别铰接一压力环(282)，铰接轴穿设在该长孔中；杠杆两端的压力环(282)分别套设在所述主动辊的辊轴和从动辊的辊轴上置于一侧所述半锥盘盘体(a)的外侧，在该压力环与盘体(a)之间的传动轴上套设推力轴承，另一组两个杠杆连接压力环套设在所述主动辊的辊轴和从动辊的辊轴上另一侧的所述半锥盘的外侧，两侧的结构对称；该两组四根杠杆在其同一端延设一段，在该延设段的端头连接传动机构，使得两组杠杆中的杠杆绕所述中心轴(284)对称转动。

11.根据权利要求10所述的大扭矩疏链式变速器，其特征在于：在两个所述轴框(285)上设有的孔为长孔，在所述轴框(285)与中心轴的轴线垂直的方向上设螺孔螺接一张紧调节螺钉(286)，其抵在所述中心轴(284)上，用于调节链或带的张紧度。

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