CN102797820B - 一种双圆锥型牵引传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种牵引传动装置，特别涉及一种双圆锥型牵引传动装置。包括输入轴、花键、凸轮加载机构、一组以上调速机构、压紧机构、内支撑轴和输出轮；其外围设备为箱体；本发明的优点和有益效果在于：本发明将动力传递功能、无级变速功能和自适应轴向力等功能集成于一体，具有结构简单紧凑、传动范围较宽、传动效率高、功率传递大、控制灵活方便等优点。

Description

一种双圆锥型牵引传动装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种牵引传动装置，特别涉及一种双圆锥型牵引传动装置。

背景技术

无级变速器能使发动机工作在最佳状态，有效的提高了汽车的燃油经济性。同时，由于变速器实现了无级变速，因此有效的改善了汽车舒适性。目前在汽车领域上主要使用的无级变速器有钢带式无级变速器、链式无级变速器、半环型无级变速器和全环型无级变速器等。相比传统的有级变速器，由于无级变速器与汽车动力具有良好的匹配性能，因此越来越受到研究者和消费者的关注。无级变速器在操作稳定性、驾驶舒适舒适性和经济性等方面具有主要良好的优势。目前机械式无级变速器的主要形式有钢带式无级变速器、链式无级变速器和摩擦牵引式无级变速器等。钢带式无级变速器已经广泛应用于小功率的汽车上，但运用在大功率汽车的无级变速器较少。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种双圆锥自适应牵引传动装置，该传动装置具有结构简单、传递功率大和无级变速等特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种双圆锥型牵引传动装置，包括输入轴、花键、凸轮加载机构、一组以上调速机构、压紧机构、内支撑轴和输出轮；

其外围设备为箱体；

其中，所述凸轮加载机构由加载轮、滚动体和输入轮组成；

调速机构由双圆锥体、外支撑轴、移动杆和竖直滑槽组成，所述双圆锥体包括内圆锥体和外圆锥体，内圆锥体和外圆锥体结构相同，所述内圆锥体小端和外圆锥体小端固定连接；所述外支撑轴的一端垂直连接在外圆锥体大端的轴心处，外支撑轴的另一端与移动杆连接，所述移动杆安装在竖直滑槽内；

所述压紧机构由第一变速杆、第二变速杆、第三变速杆、第四变速杆、调速杆和水平滑槽组成；所述第一变速杆、第二变速杆、第三变速杆和第四变速杆的结构相同，所述第一变速杆、第二变速杆、第三变速杆和第四变速杆的端部依次铰接，所述第一变速杆和第四变速杆铰接点固定在箱体上，第二变速杆、第三变速杆的铰接点还与调速杆铰接，所述调速杆安装在水平滑槽内；

其连接关系在于：加载轮通过花键与输入轴相连接，输入轮通过轴承套接在输入轴的右端，所述滚动体安装在加载轮和输入轮之间；所述内支撑轴的一端与调速机构的内圆锥体大端轴心垂直连接，内支撑轴另一端与压紧机构的第一变速杆和第二变速杆的铰接点连接；输入轮设在外圆锥体的左侧并与外圆锥体抵触，输出轮与输入轴同轴，输出轮设在内圆锥体的右侧并与内圆锥体抵触；

当工作时，所述输入轮在加载轮和滚动体作用下，产生轴向作用力使双圆锥体组件与输入轮一起运动。

本发明是这样实现的：该装置通过凸轮加载机构控制输入轮、输出轮分别与双圆锥之间的法向加载力，从而使系统能顺利传递动力。由于凸轮加载机构能根据输入转矩的大小自适应调节系统法向加载力，因此系统的结构更加紧凑、简单。双圆锥在机械调速机构的作用下，沿着径向移动，由此内侧圆锥与输出轮之间的工作半径、外侧圆锥与输入轮之间的工作半径也随着改变，从而使整个系统的传动比发生改变，达到无级变速。

本发明的优点和有益效果在于：本发明将动力传递功能、无级变速功能和自适应轴向力等功能集成于一体，具有结构简单紧凑、传动范围较宽、传动效率高、功率传递大、控制灵活方便等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的凸轮加载机构结构示意图；

其中，1-输入轴；2-花键；3-加载轮；4-滚动体；5-输入轮；6-内圆锥体；7-外圆锥体；8-外支撑轴；9-输出轮；10-内支撑轴；11-第一变速杆；12-第二变速杆；13-第三变速杆；14-第四变速杆；15-调速杆；16-移动杆；17-竖直滑槽；18-水平滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本发明具体实施的技术方案是：一种双圆锥型牵引传动装置，包括输入轴1、花键2、凸轮加载机构、一组以上调速机构、压紧机构、内支撑轴10和输出轮9；

其外围设备为箱体；

其中，所述凸轮加载机构由加载轮3、滚动体4和输入轮5组成；

调速机构由双圆锥体、外支撑轴8、移动杆16和竖直滑槽17组成，所述双圆锥体包括内圆锥体6和外圆锥体7，内圆锥体6和外圆锥体7结构相同，所述内圆锥体6小端和外圆锥体7小端固定连接；所述外支撑轴8的一端垂直连接在外圆锥体7大端的轴心处，外支撑轴8的另一端与移动杆16连接，所述移动杆16安装在竖直滑槽17内；

所述压紧机构由第一变速杆11、第二变速杆12、第三变速杆13、第四变速杆14、调速杆15和水平滑槽18组成；所述第一变速杆11、第二变速杆12、第三变速杆13和第四变速杆14的结构相同，所述第一变速杆11、第二变速杆12、第三变速杆13和第四变速杆14的端部依次铰接，所述第一变速杆11和第四变速杆14铰接点固定在箱体上，第二变速杆12、第三变速杆13的铰接点还与调速杆15铰接，所述调速杆15安装在水平滑槽18内；

其连接关系在于：加载轮3通过花键2与输入轴1相连接，输入轮5通过轴承套接在输入轴1的右端，所述滚动体4安装在加载轮3和输入轮5之间；所述内支撑轴10的一端与调速机构的内圆锥体6大端轴心垂直连接，内支撑轴10另一端与压紧机构的第一变速杆11和第二变速杆12的铰接点连接；输入轮5设在外圆锥体7的左侧并与外圆锥体7抵触，输出轮9与输入轴1同轴，输出轮9设在内圆锥体6的右侧并与内圆锥体6抵触；

当工作时，所述输入轮5在加载轮3和滚动体4作用下，产生轴向作用力使双圆锥体组件与输入轮5一起运动。

对调速机构进行轴向移动时，双圆锥体在压紧机构的作用下，沿着竖直滑槽17的滑动方向移动，用于改变双圆锥体左侧和右侧工作半径。

所述调速机构为对称的2～4组。

所述凸轮加载机构的滚动体为4～8组。

需要变速时，通过左右移动变速杆调速杆15，使双圆锥体沿着竖直滑槽17的滑动方向移动，由于内圆锥体右侧与输出轮的接触直径、外圆锥体左侧与输入轮的接触直径产生连续变化，从而达到连续改变传动装置的传动比，实现无级变速；另外，通过安装凸轮加载机构可根据输入转矩的大小自适应调节输入轮与外圆锥体、输出轮与内圆锥体之间摩擦副上的法向加载力，使系统能在摩擦副接触区上的牵引油牵引力作用下顺利传递动力。

工作模式：动力首先由输入轴输入，凸轮加载机构在花键的作用下与输入轴1同步旋转，同时，输入轮也实现同步旋转，凸轮加载机构根据输入转矩的大小产生一轴向力，该轴向力即为作用在输入轮与外圆锥体、输出轮与内圆锥体之间的右摩擦副上的法向加载力，使摩擦副产生足够的牵引力，实现动力由输入轮到输出轮之间的传递。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种双圆锥型牵引传动装置，其特征在于：包括输入轴(1)、花键(2)、凸轮加载机构、一组以上调速机构、压紧机构、内支撑轴(10)和输出轮(9)；

其外围设备为箱体；

其中，所述凸轮加载机构由加载轮(3)、滚动体(4)和输入轮(5)组成；

调速机构由双圆锥体、外支撑轴(8)、移动杆(16)和竖直滑槽(17)组成，所述双圆锥体包括内圆锥体(6)和外圆锥体(7)，内圆锥体(6)和外圆锥体(7)结构相同，所述内圆锥体(6)小端和外圆锥体(7)小端固定连接；所述外支撑轴(8)的一端垂直连接在外圆锥体(7)大端的轴心处，外支撑轴(8)的另一端与移动杆(16)连接，所述移动杆(16)安装在竖直滑槽(17)内；

所述压紧机构由第一变速杆(11)、第二变速杆(12)、第三变速杆(13)、第四变速杆(14)、调速杆(15)和水平滑槽(18)组成；所述第一变速杆(11)、第二变速杆(12)、第三变速杆(13)和第四变速杆(14)的结构相同，所述第一变速杆(11)、第二变速杆(12)、第三变速杆(13)和第四变速杆(14)的端部依次铰接，所述第一变速杆(11)和第四变速杆(14)铰接点固定在箱体上，第二变速杆(12)、第三变速杆(13)的铰接点还与调速杆(15)铰接，所述调速杆(15)安装在水平滑槽(18)内；

其连接关系在于：加载轮(3)通过花键(2)与输入轴(1)相连接，输入轮(5)通过轴承套接在输入轴(1)的右端，所述滚动体(4)安装在加载轮(3)和输入轮(5)之间；所述内支撑轴(10)的一端与调速机构的内圆锥体(6)大端轴心垂直连接，内支撑轴(10)另一端与压紧机构的第一变速杆(11)和第二变速杆(12)的铰接点连接；输入轮(5)设在外圆锥体(7)的左侧并与外圆锥体(7)抵触，输出轮(9)与输入轴(1)同轴，输出轮(9)设在内圆锥体(6)的右侧并与内圆锥体(6)抵触；

当工作时，所述输入轮(5)在加载轮(3)和滚动体(4)作用下，产生轴向作用力使双圆锥体组件与输入轮(5)一起运动；

凸轮加载机构根据输入转矩的大小产生一轴向力，该轴向力即为作用在输入轮与外圆锥体之间的、输出轮与内圆锥体之间的摩擦副上的法向加载力，实现动力由输入轮到输出轮之间的传递。

2.根据权利要求1所述的一种双圆锥型牵引传动装置，其特征在于：对调速机构进行轴向移动时，双圆锥体在压紧机构的作用下，沿着竖直滑槽(17)的滑动方向移动，用于改变双圆锥体左侧和右侧工作半径。

3.根据权利要求1或2所述的一种双圆锥型牵引传动装置，其特征在于：所述调速机构为对称的2～4组。

4.根据权利要求1或2所述的一种双圆锥型牵引传动装置，其特征在于：所述凸轮加载机构的滚动体为4～8组。