CN102635667A - 一种无级变速用滚销链 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无级变速用滚销链，包括有多组工作链板、滚销A和滚销B，所述的滚销A和滚销B穿过工作链板的链板孔将多组工作链板首尾连接；所述的滚销A和滚销B的端面相对于水平面的倾角为80°至84°；所述的滚销B的轮廓线和滚销A的轮廓线相同；所述的工作链板的链板孔轮廓线由两段对称的链板心形轮廓线和两段对称的链板圆弧轮廓线首尾连接而成；所述的滚销A的轮廓线由滚销心形轮廓线、两段滚销圆弧轮廓线和两段滚销渐开线首尾连接而成。本发明可使链条多边形效应显著减小、缓冲能力强、运转平稳，将其应用于无级变速器当中时，可减轻无级变速器的重量，提高无级变速器的传动效率。

Description

一种无级变速用滚销链

技术领域

本发明属于无级变速技术和高速链传动技术领域，具体涉及一种适用于汽车无级变速器的滚销链。

背景技术

无级变速技术能够实现汽车变速器传动比的连续变化、使发动机与实际工况相匹配、提高汽车的操纵性和燃油经济性，因此近年来，无级变速器受到越来越多的汽车厂家青睐。无级变速器分为链式、带式、锥环式等几种不同的类型。

链式无级变速器是机械传动领域中的一种高端产品，相比于带式和锥环式无级变速器，链式无级变速器的传动效率更高，滑移率更小。特别是近年来，由于这种无级变速器的广泛使用，各大汽车厂家和科研院所对其结构和功能进行了卓有成效的研究，这使得无级变速用传动链也在不断变异、创新、升级。

现有的美国专利U.S.Pat.4516963涉及一种无级变速用传动链，但其相邻链节之间采用圆销联接，这种传动链不具有变节距功能，因此链条传动过程中的多边形效应及冲击与振动较大、磨损较严重、噪声较高。美国专利U.S.Pat.4650445也涉及一种无级变速用传动链，其相邻链节之间由一对对滚销轴接触联接而成，但该专利中没有对滚销以及工作链板孔的截面轮廓形状的形成机理进行定量的描述，因此不能对这种滚销链的实际加工和制造起到有效的指导作用；而且该专利中涉及的滚销链不能与无级变速器的主动锥盘、从动锥盘直接接触，需要依靠辅助的摩擦块才能实现动力的传递，因此这种滚销链的设计、加工、装配的工作量较大，整个无级变速器的质量也较大，传动效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有变节距功能的新型无级变速用滚销链，使得链条多边形效应显著减小、缓冲能力强、运转平稳，将其应用于无级变速器当中时，可减轻无级变速器的重量，显著提高无级变速器的传动效率。

本发明为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现：

一种无级变速用滚销链，主要由多组工作链板10、滚销A11和滚销B12组成。其中滚销A11和滚销B12穿过工作链板10的链板孔将多组工作链板10首尾连接。

滚销A11和滚销B12的端面相对于水平面的倾角为β，无级变速器的主动锥盘A2、主动锥盘B3、从动锥盘A4和从动锥盘B5的端面锥度也为β，β的取值范围为80°≤β≤84°，因此将滚销链1装配到主动锥盘A2、主动锥盘B3、从动锥盘A4和从动锥盘B5上时，滚销A11和滚销B12的端面与锥盘的端面恰好接触，能够很好的实现力和扭矩的传递。

在无级变速器运转过程中，主动锥盘A2和从动锥盘A4可以绕其轴线旋转，但不能沿轴线方面移动，而主动锥盘B3和从动锥盘B5既可以绕其轴线旋转，也可以沿轴线方向移动，通过改变主动锥盘B3、从动锥盘B5和主动锥盘A2、从动锥盘A4之间的距离，就可以改变滚销A11、滚销B12与各锥盘之间的接触位置，使得传动比能够连续变化，进而实现无级变速。

所述的工作链板10的链板孔轮廓线由链板心形轮廓线A100、链板圆弧轮廓线A101、链板心形轮廓线B102和链板圆弧轮廓线B103首尾连接而成，其中，链板心形轮廓线A100和链板心形轮廓线B102对称，链板圆弧轮廓线A101和链板圆弧轮廓线B103对称；

所述的滚销A11的轮廓线由滚销心形轮廓线110、滚销圆弧轮廓线A111、滚销渐开线A112、滚销渐开线B113、和滚销圆弧轮廓线B114首尾连接而成，其中，滚销圆弧轮廓线A111和滚销圆弧轮廓线B114对称，滚销渐开线A112和滚销渐开线B113对称；

所述的滚销B12的轮廓线和滚销A11的轮廓线相同。

所述的滚销A11、滚销B12与工作链板10的链板孔在装配时的接触关系为：

滚销A11的滚销心形轮廓线110所在的表面恰好与工作链板10的链板心形轮廓线A100所在的表面相接触；

滚销B12与相邻链节工作链板的接触位置和滚销A11与工作链板10的接触位置相同。滚销A11的滚销渐开线A112所在的表面恰好与滚销B12所对应的表面接触，而且滚销A11和滚销B12的中心线相对于水平方向的定位偏置角均为γ，γ取值范围为π/2z≤γ≤π/z，其中z为与无级变速器锥盘相接触的滚销个数的一半，因此当相邻链节相对转动时，通过滚销A11和滚销B12之间的相对接触运动，可有效实现滚销链传动的变节距功能，显著减小多边形效应、冲击和振动、减轻磨损、降低噪声，提高无级变速器的整体性能。

本发明的有益效果：实现了新型无级变速用滚销链的变节距功能，显著减小滚销链传动的多边形效应及冲击与振动、减轻磨损、降低噪声，提高无级变速器的整体性能；同时减小了新型无级变速用滚销链制造和装配的工作量，减轻无级变速器的质量，提高无级变速器的传动效率。

附图说明

图1是本发明的装配图

图2是本发明中的工作链板示意图

图3是本发明中的心形轮廓线与渐开线的形成示意图

图4是本发明中的滚销轮廓示意图

图5是滚销以及工作链板的相对装配位置示意图

图6是本发明与无级变速器各锥盘的装配图

图7是本发明与无级变速器各锥盘装配的俯视图

图8是滚销端面和锥盘端面接触示意图

图中：

1、滚销链；10、工作链板；100、链板心形轮廓线A；101、链板圆弧轮廓线A；102、链板心形轮廓线B；103、链板圆弧轮廓线B；11、滚销A；110、滚销心形轮廓线；111、滚销圆弧轮廓线A；112、滚销渐开线A；113、滚销渐开线B；114、滚销圆弧轮廓线B；12、滚销B；

2、主动锥盘A；3、主动锥盘B；4、从动锥盘A；5、从动锥盘B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步进行介绍。

图1是本发明的一种无级变速用滚销链的装配图，可见其主要由多组工作链板10、滚销A11和滚销B12组成。其中滚销A11和滚销B12穿过工作链板10的链板孔将多组工作链板10首尾连接。

图6、图7和图8是本发明与无级变速器各锥盘的装配图，可见滚销A11和滚销B12的端面相对于水平面的倾角为β，无级变速器的主动锥盘A2、主动锥盘B3、从动锥盘A4和从动锥盘B5的端面锥度也为β，β的取值范围为80°≤β≤84°，因此将滚销链1装配到主动锥盘A2、主动锥盘B3、从动锥盘A4和从动锥盘B5上时，滚销A11和滚销B12的端面与锥盘的端面恰好接触，能够很好的实现力和扭矩的传递。

在无级变速器运转过程中，主动锥盘A2和从动锥盘A4可以绕其轴线旋转，但不能沿轴线方面移动，而主动锥盘B3和从动锥盘B5既可以绕其轴线旋转，也可以沿轴线方向移动，通过改变主动锥盘B3、从动锥盘B5和主动锥盘A2、从动锥盘A4之间的距离，就可以改变滚销A11、滚销B12与各锥盘之间的接触位置，使得传动比能够连续变化，进而实现无级变速。

图2是本发明中的工作链板示意图，所述的工作链板10的链板孔轮廓线由链板心形轮廓线A100、链板圆弧轮廓线A101、链板心形轮廓线B102和链板圆弧轮廓线B103首尾连接而成，其中，链板心形轮廓线A100和链板心形轮廓线B102对称，链板圆弧轮廓线A101和链板圆弧轮廓线B103对称；

图4是本发明中的滚销轮廓示意图，所述的滚销A11的轮廓线由滚销心形轮廓线110、滚销圆弧轮廓线A111、滚销渐开线A112、滚销渐开线B113、和滚销圆弧轮廓线B114首尾连接而成，其中，滚销圆弧轮廓线A111和滚销圆弧轮廓线B114对称，滚销渐开线A112和滚销渐开线B113对称；

所述的滚销B12的轮廓线和滚销A11的轮廓线相同。

图5是滚销以及工作链板的相对装配位置示意图，所述的滚销A11、滚销B12与工作链板10的链板孔在装配时的接触关系为：

滚销A11的滚销心形轮廓线110所在的表面恰好与工作链板10的链板心形轮廓线A100所在的表面相接触；

滚销B12与相邻链节工作链板的接触位置和滚销A11与工作链板10的接触位置相同。滚销A11的滚销渐开线A112所在的表面恰好与滚销B12所对应的表面接触，而且滚销A11和滚销B12的中心线相对于水平方向的定位偏置角均为γ，γ取值范围为π/2z≤γ≤π/z，其中z为与无级变速器锥盘相接触的滚销个数的一半，因此当相邻链节相对转动时，通过滚销A11和滚销B12之间的相对接触运动，可有效实现滚销链传动的变节距功能，显著减小多边形效应、冲击和振动、减轻磨损、降低噪声，提高无级变速器的整体性能。

图3是本发明中的心形轮廓线与渐开线的形成示意图，可见所述的滚销A11与工作链板10的链板孔的接触部位的心形轮廓线由以下方程确定：

在直角坐标系x₁O₁y₁下，

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=-a*\cos t*(1+\cos t)\\ y_1=-a*\sin t*(1+\sin t)\end{array}\right.$

其中，a为心形线的半径，t为心形线上一点与坐标原点O₁的连线和x₁之间的夹角，当-0.8π≤t≤0.8π时，所得的曲线即为所述的心形轮廓线。即取该部分心形线作为链板心形轮廓线A100和链板心形轮廓线B102。

所述的滚销A11与滚销B12的接触部位的两段对称的渐开线由以下方程确定：

在直角坐标系x₂O₂y₂下，

其中，r为渐开线的基圆半径，起始位置由r₀确定，

为渐开线的展角，α为渐开线的压力角，展角

和压力角α之间的关系由方程

确定，当

时，所得的部分渐开线以及该部分渐开线关于滚销中心线的对称线即为所述的两段对称的渐开线。即取该部分渐开线作为滚销渐开线B113，取滚销渐开线B113关于滚销中心线的对称线作为滚销渐开线A112。

Claims (5)

1.一种无级变速用滚销链，其特征在于：包括有多组工作链板(10)、滚销A(11)和滚销B(12)，所述的滚销A(11)和滚销B(12)穿过工作链板(10)的链板孔将多组工作链板(10)首尾连接；

所述的滚销A(11)和滚销B(12)的端面相对于水平面的倾角为β，β的取值范围为80°≤β≤84°；

所述的滚销B(12)的轮廓线和滚销A(11)的轮廓线相同；

所述的工作链板(10)的链板孔轮廓线由链板心形轮廓线A(100)、链板圆弧轮廓线A(101)、链板心形轮廓线B(102)和链板圆弧轮廓线B(103)首尾连接而成，其中，链板心形轮廓线A(100)和链板心形轮廓线B(102)对称，链板圆弧轮廓线A(101)和链板圆弧轮廓线B(103)对称；

所述的滚销A(11)的轮廓线由滚销心形轮廓线(110)、滚销圆弧轮廓线A(111)、滚销渐开线A(112)、滚销渐开线B(113)、和滚销圆弧轮廓线B(114)首尾连接而成，其中，滚销圆弧轮廓线A(111)和滚销圆弧轮廓线B(114)对称，滚销渐开线A(112)和滚销渐开线B(113)对称。

2.如权利要求1所述的一种无级变速用滚销链，其特征在于：所述的滚销A(11)、滚销B(12)与工作链板(10)的链板孔在装配时的接触关系为：

滚销A(11)的滚销心形轮廓线(110)所在的表面恰好与工作链板(10)的链板心形轮廓线A(100)所在的表面相接触；

滚销B(12)与相邻链节工作链板的接触位置和滚销A(11)与工作链板(10)的接触位置相同；滚销A(11)的滚销渐开线A(112)所在的表面恰好与滚销B(12)的相应滚销渐开线所在的表面接触。

3.如权利要求2所述的一种无级变速用滚销链，其特征在于：所述的滚销A(11)和滚销B(12)的中心线相对于水平方向的定位偏置角均为γ，γ取值范围为π/2z≤γ≤π/z，其中z为与无级变速器锥盘相接触的滚销个数的一半。

4.如权利要求1所述的一种无级变速用滚销链，其特征在于：所述的滚销A(11)与工作链板(10)的链板孔的接触部位的心形轮廓线由以下方程确定：

在直角坐标系x₁O₁y₁下，

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=-a*\cos t*(1+\cos t)\\ y_1=-a*\sin t*(1+\sin t)\end{array}\right.$

其中，a为心形线的半径，t为心形线上一点与坐标原点O₁的连线和x₁之间的夹角，当-0.8π≤t≤0.8π时，所得的曲线即为所述的心形轮廓线，即取该部分心形线作为链板心形轮廓线A(100)和链板心形轮廓线B(102)。

5.如权利要求1所述的一种无级变速用滚销链，其特征在于：所述的滚销A(11)与滚销B(12)的接触部位的两段对称的渐开线由以下方程确定：

在直角坐标系x₂O₂y₂下，

其中，r为渐开线的基圆半径，起始位置由r₀确定，

为渐开线的展角，α为渐开线的压力角，展角

和压力角α之间的关系由方程

确定，当

时，所得的部分渐开线以及该部分渐开线关于滚销中心线的对称线即为所述的两段对称的渐开线，即取该部分渐开线作为滚销渐开线B(113)，取滚销渐开线B(113)关于滚销中心线的对称线作为滚销渐开线A(112)。

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