发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种滚轮锥盘式无级变速器,改善无级变速的变速方法,实现简单快捷的无级变速功能,消除现有技术中滚轮在调节时产生的轴向阻力(或者轴向推力),提高传动效率、传动功率和整机使用寿命。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种滚轮锥盘式无级变速器,其特征在于:包括锥轮支架、至少一个传动轮组和至少一个加压装置,所述传动轮组包括主动锥轮、至少一个从动锥轮、滚轮支架、与所述从动锥轮数量相应的滚轮、与所述滚轮数量相应的导向装置;
所述主动锥轮和所述从动锥轮的锥度方向相反设置、并且相邻的锥度线保持平行,所述主动锥轮和所述从动锥轮分别与所述锥轮支架转动连接;
所述加压装置设置在所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)锥度的大径端,推动所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)往锥度的小径端轴向施加压力;
所述滚轮与所述主动锥轮以及所述从动锥轮的圆锥面接触传动;
所述滚轮滑动地设置在所述导向装置上,并且在所述导向装置上可转动地设置,所述导向装置平行于所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)的锥度线设置在所述滚轮支架上;
所述滚轮支架与所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)以相同轴线在一定角度范围内往复转动的设置在所述锥轮支架上;
当所述滚轮支架在所述锥轮支架上保持固定位置时(或者当所述滚轮、所述主动锥轮和所述从动锥轮的轴线保持在同一个水平线上时),所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比固定不变;
当所述滚轮支架在所述锥轮支架上被转动时,所述滚轮上的两个接触传动质点之间的角度被改变,所述滚轮自动产生轴向移动,并连续地改变所述主动锥轮与所述从动锥轮的传动比实现无级变速。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括有限位装置,所述锥轮支架上设置有限位装置,所述滚轮支架设置在所述锥轮支架上的所述有限位装置中,通过所述限位装置限制所述滚轮支架在所述锥轮支架上的摆动位置,所述滚轮支架会根据所述主动锥轮和所述从动锥轮受到传动扭矩的状况自动在所述锥轮支架上摆动,通过所述滚轮支架的摆动,改变所述滚轮上的两个接触传动质点之间的角度,所述滚轮自动产生轴向移动,并连续地改变所述主动锥轮与所述从动锥轮的传动比实现无级变速。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括第一推力轴承和第二推力轴承,所述加压装置的一端设置在所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)锥度的大径端、另一端通过第一推力轴承与所述锥轮支架转动连接,所述从动锥轮锥度的大径端通过第二推力轴承与所述锥轮支架转动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮支架还可以轴向滑动的设置。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述主动锥轮和所述从动锥轮设为相同锥度的长锥滚轮(或者盘形锥轮)。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮设为圆柱滚轮,所述圆柱滚轮的圆柱面与所述主动锥轮以及所述从动锥轮的圆锥面接触传动。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮设为弧形滚轮,所述弧形滚轮的弧面与所述主动锥轮以及所述从动锥轮的圆锥面接触传动。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中由至少两个所述从动锥轮围绕所述主动锥轮设置,与所述从动锥轮数量相应的所述滚轮分别活动的设置在相应的所述导向装置上、并且分别与所述主动锥轮以及对应数量的所述从动锥轮的圆锥面接触传动,与所述滚轮数量相应的所述导向装置分别设置在所述滚轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述加压装置设为至少一个蝶形弹簧,多个所述蝶形弹簧锥度方向依次相反的设置并套接在所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)锥度大径端的轴上、并通过推力轴承与所述锥轮支架转动的连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述加压装置设为液压装置,所述液压装置套接在所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)锥度大径端的轴上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括主动轴,所述主动轴通过第一推力轴承与所述锥轮支架转动连接,所述主动锥轮可轴向滑动的设置在所述主动轴上,所述加压装置的一端连接在所述主动锥轮锥度的大径端、另一端连接在所述主动轴上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括与所述从动锥轮数量相应的从动轴,所述从动轴通过第二推力轴承与所述锥轮支架转动连接,所述从动锥轮与所述从动轴固定连接(或者为一个整体)。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括至少一个钢球V形槽式自动加压装置,所述钢球V形槽式自动加压装置包括左V形槽轮、右V形槽轮和钢球,所述左V形槽轮和所述右V形槽轮相邻的端面上各设有对应数量的V形凹槽,在每一个对应的V形凹槽中间各设有一个钢球,所述右V形槽轮设置在所述主动锥轮锥度的大径端,所述主动锥轮活动的套接在所述主动轴上,所述加压装置一端与所述主动锥轮锥度的大径端连接、另一端通过第三推力轴承与所述左V形槽轮连接,所述左V形槽轮与所述主动轴固定连接,所述主动轴通过第一推力轴承与所述锥轮支架转动连接;当作为输出元件的所述从动锥轮受到阻力较大时,所述钢球V形槽式自动加压装置会自动将输入扭力转换成轴向推力。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括与所述从动锥轮数量相应的从动轴和第二钢球V形槽式自动加压装置,第二钢球V形槽式自动加压装置包括第二左V形槽轮和第二右V形槽轮和钢球,第二左V形槽轮和第二右V形槽轮相邻的端面上各设有对应数量的V形凹槽,在每一个对应的V形凹槽中间各设有一个钢球,第二左V形槽轮设置在所述从动锥轮锥度的大径端,所述从动锥轮活动的套接在所述从动轴上,第二右V形槽轮与所述从动轴固定连接,所述从动轴通过第二推力轴承与所述锥轮支架转动连接;当作为输出元件的所述从动轴受到阻力较大时,第二钢球V形槽式自动加压装置会自动将输入扭力转换成轴向推力。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括第三弧锥面和第四弧锥面,第三弧锥面设置在所述主动锥轮的小径端,第四弧锥面设置在所述主动锥轮的大径端;当所述主动锥轮与所述滚轮的传动比到最小时,第三弧锥面与所述滚轮下端的第一弧锥面接触传动;当所述主动锥轮与所述滚轮的传动比到最大时,第四弧锥面与所述滚轮上端的第二弧锥面接触传动。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮为弧形滚轮,当所述主动锥轮与所述弧形滚轮的传动比到最小时,第三弧锥面与所述弧形滚轮下端的第一弧锥面接触传动;当所述主动锥轮与所述弧形滚轮的传动比到最大时,第四弧锥面与所述弧形滚轮上端的第二弧锥面接触传动,所述弧形滚轮的弧顶圆始终与所述主动锥轮以及所述从动锥轮的圆锥面接触传动。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮为圆柱滚轮,第一弧锥面设置在所述圆柱滚轮的下端,第二弧锥面设置在所述圆柱滚轮的上端,所述圆柱滚轮的中部为圆柱面;当所述主动锥轮与所述圆柱滚轮的传动比到最小时,第三弧锥面与所述圆柱滚轮下端的第一弧锥面接触传动;当所述主动锥轮与所述圆柱滚轮的传动比到最大时,第四弧锥面与所述圆柱滚轮上端的第二弧锥面接触传动,所述圆柱滚轮中部的圆柱面始终与所述主动锥轮以及所述从动锥轮的圆锥面接触传动。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中第三弧锥面和所述滚轮下端第一弧锥面的圆弧半径相同,第四弧锥面和所述滚轮上端第二弧锥面的圆弧半径相同,当第三弧锥面和所述滚轮下端的第一弧锥面相接触时,两个弧面的曲线是完全接触地;当第四弧锥面3b和滚轮2上端的第二弧锥面相接触时,两个弧面的曲线是完全接触地。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述传动轮组中还包括与所述滚轮数量相应的滚轮连接件,所述滚轮连接件滑动的设置在所述导向装置上,所述滚轮与所述滚轮连接件活动连接,所述导向装置平行于所述主动锥轮(或者所述从动锥轮)的锥度线设置在所述滚轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮上还包括第一圆锥面和第二圆锥面,第一圆锥面和第二圆锥面锥度方向相反的设置在所述滚轮上,第一圆锥面与所述主动锥轮的圆锥面接触传动,第二圆锥面与所述从动锥轮的圆锥面接触传动。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮、第一圆锥面和第二圆锥面为一个整体,并通过轴承转动的连接在所述滚轮连接件上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中第一圆锥面与所述主动锥轮的锥度方向相同设置并接触传动,第二圆锥面与所述从动锥轮的锥度方向相同设置并接触传动;第一圆锥面、所述主动锥轮、第二圆锥面和所述从动锥轮的锥度均相同。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括轴向滑块,所述导向装置垂直于所述主动锥轮的轴线设置在所述轴向滑块上、所述轴向滑块平行于所述主动锥轮的轴线滑动的设置在所述滚轮支架上;滚轮支架6与主动锥轮3(或者从动锥轮1)以相同轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在锥轮支架8上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述滚轮支架平行于所述主动锥轮的轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在锥轮支架8上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中由左/右两个所述传动轮组相并联设置,左/右两个所述传动轮组中的两个所述主动锥轮的锥度方向相反设置、并可轴向滑动的连接,所述加压装置推动左/右两个所述主动锥轮同时往锥度的小径端轴向施加压力,左/右两个所述从动锥轮的锥度也相反的设置并连接(或者为一个整体),左/右两个所述滚轮支架可轴向滑动的连接(或者为一个整体);其中所述左滚轮滑动地设置在所述左导向装置上,所述左导向装置平行于所述左主动锥轮的锥度线设置在所述左滚轮支架上,所述左滚轮与所述左主动锥轮以及所述左从动锥轮圆锥面接触传动;所述右滚轮滑动地设置在所述右导向装置上,所述右导向装置平行于所述右主动锥轮的锥度线设置在所述右滚轮支架上,所述右滚轮与所述右主动锥轮以及所述右从动锥轮圆锥面接触传动;所述左滚轮支架和所述右滚轮支架均与所述左主动锥轮以相同轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在所述锥轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述主动轴与所述右主动锥轮固定连接(或者为一个整体),所述左主动锥轮可轴向滑动的设置在所述主动轴上、并且在锥度的大径端和所述主动轴之间设置所述加压装置,所述加压装置推动所述左主动锥轮和所述右主动锥轮同时往锥度的小径端轴向施加压力,所述主动轴的两端与所述锥轮支架通过轴承转动连接;所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体、并且与所述从动轴固定连接,或者所述左从动锥轮、所述右从动锥轮和所述从动轴为一个整体,所述从动轴与所述锥轮支架转动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左主动锥轮和所述右主动锥轮分别可轴向滑动的设置在所述主动轴上,所述加压装置的一端连接所述左主动锥轮锥度的大径端上、另一端连接在所述主动轴上,第二加压装置的一端连接在所述右主动锥轮锥度的大径端上、另一端也连接在所述主动轴上,所述主动轴的两端通过轴承与所述锥轮支架转动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左滚轮滑动地设置在所述左导向装置上,所述左导向装置平行于所述左主动锥轮的锥度线设置在所述左滚轮支架上,所述左滚轮与所述左主动锥轮以及所述左从动锥轮圆锥面接触传动;所述右滚轮滑动地设置在所述右导向装置上,所述右导向装置平行于所述右主动锥轮的锥度线设置在所述右滚轮支架上,所述右滚轮与所述右主动锥轮以及所述右从动锥轮圆锥面接触传动;所述左滚轮支架和所述右滚轮支架均与所述左主动锥轮以相同轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在所述锥轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括内齿圈(或者中心齿轮)、与所述左从动锥轮数量相应的从动齿轮、与所述左从动锥轮数量相应的从动轴,所述内齿圈(或者所述中心齿轮)与所述从动齿轮啮合传动,所述从动齿轮和所述左从动锥轮设置在所述从动轴上,所述从动轴设置在所述锥轮支架上;或者所述内齿圈(或者所述中心齿轮)与所述从动齿轮啮合传动,所述左从动锥轮、所述右从动锥轮和所述从动齿轮设置在所述从动轴上,所述从动轴设置在所述锥轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左从动锥轮和所述从动齿轮为一个整体、并且转动的设置在所述从动轴上,所述从动轴与所述锥轮支架固定连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左从动锥轮与所述从动轴固定连接,所述从动齿轮与所述从动轴固定连接(或者为一个整体),所述从动轴与所述锥轮支架转动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左从动锥轮、所述右从动锥轮和所述从动齿轮为一个整体、并且转动的设置在所述从动轴上,所述从动轴与所述锥轮支架固定连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体、并且与所述从动轴固定连接,所述从动齿轮与所述从动轴固定连接(或者为一个整体),所述从动轴与所述锥轮支架转动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中多个所述从动齿轮对称的设置在所述锥轮支架上、并且分别与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)啮合传动,所述主动锥轮、所述锥轮支架和所述内齿圈(或者所述中心齿轮)三个元件中的任意一个作为固定件,另两个中的任意一个作为主动件,最后一个作为从动件,可以构成一个单排双级式行星轮机构。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括与所述从动齿轮数量相应的中间齿轮,所述中间齿轮与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)和所述从动齿轮啮合传动、并与所述锥轮支架转动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括第二从动齿轮、所述左传动轮组中还包括第二左从动锥轮、第二左滚轮和第二左导向装置,所述右传动轮组中还包括第二右从动锥轮、第二右滚轮和第二右导向装置,所述从动轴和第二从动轴围绕所述左主动锥轮设置、并分别与所述锥轮支架固定连接,所述从动齿轮、所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体(或者固定连接)、并且与所述从动轴转动连接,第二从动齿轮、第二左从动锥轮和第二右从动锥轮为一个整体(或者固定连接)、并且与第二从动轴转动连接,所述从动齿轮和第二从动齿轮分别与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)啮合传动;第二左滚轮与所述左主动锥轮以及第二左从动锥轮的圆锥面接触传动;第二左滚轮滑动地设置在第二左导向装置上,并且在第二左导向装置上可转动地设置,第二左导向装置平行于所述左主动锥轮的锥度线设置在所述左滚轮支架上;第二右滚轮与所述右主动锥轮以及第二右从动锥轮的圆锥面接触传动;第二右滚轮滑动地设置在第二右导向装置上,并且在第二右导向装置上可转动地设置,第二右导向装置平行于所述右主动锥轮的锥度线设置在所述右滚轮支架上。
在本发明的具体实施例中,其中可以选择所述钢球V形槽式自动加压装置中的所述右V形槽轮与所述左主动锥轮为一个整体,所述左主动锥轮活动的套接在所述主动轴上,所述加压装置一端与所述左主动锥轮锥度的大径端连接、另一端通过第一推力轴承与所述左V形槽轮连接,所述左V形槽轮与所述主动轴固定连接,所述主动轴的两端分别通过轴承与所述锥轮支架转动连接。
在本发明的具体实施例中,其中可以选择所述从动轴和第二从动轴围绕所述左主动锥轮设置、并分别与所述锥轮支架转动连接,所述从动齿轮、所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体、并且与所述从动轴固定连接(或者为一个整体),第二从动齿轮、第二左从动锥轮和第二右从动锥轮为一个整体、并且与第二从动轴固定连接(或者为一个整体)。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还可以选择所述从动轴和第二从动轴围绕所述左主动锥轮设置、并分别与所述锥轮支架转动连接,所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体、并且与所述从动轴固定连接(或者为一个整体),所述从动齿轮与所述从动轴固定连接;第二左从动锥轮和第二右从动锥轮为一个整体、并且与第二从动轴固定连接(或者为一个整体),第二从动齿轮与第二从动轴固定连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还可以选择所述从动轴和第二从动轴围绕所述左主动锥轮设置、并分别与所述锥轮支架转动连接,所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体、并且与所述从动轴固定连接,所述从动齿轮与所述从动轴为一个整体;第二左从动锥轮和第二右从动锥轮为一个整体、并且与第二从动轴固定连接,第二从动齿轮与第二从动轴为一个整体。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括输出轴,所述输出轴与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)固定连接(或者为一个整体),所述输出轴与所述锥轮支架活动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括第三从动齿轮、第三从动轴、所述左传动轮组中还包括第三左从动锥轮、第三左滚轮和第三左导向装置,所述右传动轮组中还包括第三右从动锥轮、第三右滚轮和第三右导向装置,所述从动轴第二从动轴和第三从动轴围绕所述左主动锥轮设置、并分别与所述锥轮支架转动(或者固定)连接,第三从动齿轮、第三左从动锥轮和第三右从动锥轮均设置在第三从动轴上,所述从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮分别与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)啮合传动;第三左滚轮与所述左主动锥轮以及第三左从动锥轮的圆锥面接触传动;第三左滚轮滑动地设置在第三左导向装置上,并且在第三左导向装置上可转动地设置,第三左导向装置平行于所述左主动锥轮的锥度线设置在所述左滚轮支架上;第三右滚轮与所述右主动锥轮以及第三右从动锥轮的圆锥面接触传动;第三右滚轮滑动地设置在第三右导向装置上,并且在第三右导向装置上可转动地设置,第三右导向装置平行于所述右主动锥轮的锥度线设置在所述右滚轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括第四从动齿轮、第四从动轴、所述左传动轮组中还包括第四左从动锥轮、第四左滚轮和第四左导向装置,所述右传动轮组中还包括第四右从动锥轮、第四右滚轮和第三右导向装置,所述从动轴、第二从动轴、第三从动轴和第四从动轴围绕所述左主动锥轮设置、并分别与所述锥轮支架转动(或者固定)连接,第四从动齿轮、第四左从动锥轮和第四右从动锥轮均设置在第四从动轴上,所述从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮和第四从动齿轮分别与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)啮合传动;第四左滚轮与所述左主动锥轮以及第四左从动锥轮的圆锥面接触传动;第四左滚轮滑动地设置在第四左导向装置上,并且在第四左导向装置上可转动地设置,第四左导向装置平行于所述左主动锥轮的锥度线设置在所述左滚轮支架上;第四右滚轮与所述右主动锥轮以及第四右从动锥轮的圆锥面接触传动;第四右滚轮滑动地设置在第四右导向装置上,并且在第四右导向装置上可转动地设置,第四右导向装置平行于所述右主动锥轮的锥度线设置在所述右滚轮支架上。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述内齿圈(或者所述中心齿轮)与所述锥轮支架活动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中可以选择第二钢球形槽式自动加压装置中的第二左V形槽轮与所述右主动锥轮为一个整体,所述右主动锥轮活动的套接在所述主动轴上,第二右V形槽轮与所述主动轴固定连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括输出轴,所述输出轴与所述内齿圈(或者所述中心齿轮)固定连接(或者为一个整体),所述输出轴与所述锥轮支架活动连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括外壳、链轮(或者驱动电机)和轮殻(或者花鼓),所述链轮与所述主动件固定连接,所述外壳与所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)连接,所述轮殻(或者花鼓)设置在所述外壳上;或者所述外壳与所述从动件固定连接(或者所述外壳与所述从动件通过飞轮连接、或者所述外壳与所述从动件通过单向轴承连接),所述轮殻(或者花鼓)设置在所述外壳上,所述驱动电机的转子与所述主动件固定连接、定子与所述固定件固定连接;或者所述外壳与所述从动件固定连接(或者所述外壳与所述从动件通过飞轮连接、或者所述外壳与所述从动件通过单向轴承连接),所述轮殻(或者花鼓)设置在所述外壳上,所述驱动电机的转子与所述主动件固定连接、定子与所述固定件固定连接,所述链轮与所述主动件通过第二飞轮(或者第二单向轴承)连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述主动轴作为所述固定件被固定,所述锥轮支架作为所述主动件所述链轮(或者驱动电机)连接,所述内齿圈作为所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)与所述外壳连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述主动轴作为所述固定件被固定,所述内齿圈作为所述主动件所述链轮(或者驱动电机)连接,所述锥轮支架作为所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)与所述外壳连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述锥轮支架作为所述固定件被固定,所述主动轴作为所述主动件所述链轮(或者驱动电机)连接,所述内齿圈作为所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)与所述外壳连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述锥轮支架作为所述固定件被固定,所述内齿圈作为所述主动件所述链轮(或者驱动电机)连接,所述主动轴作为所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)与所述外壳连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述内齿圈作为所述固定件被固定,所述锥轮支架作为所述主动件所述链轮(或者驱动电机)连接,所述主动轴作为所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)与所述外壳连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述内齿圈作为所述固定件被固定,所述主动轴作为所述主动件所述链轮(或者驱动电机)连接,所述锥轮支架作为所述从动件通过飞轮(或者单向轴承)与所述外壳连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括动力切换装置,所述动力切换装置包括第一同步齿轮、第二同步齿轮、第一同步齿圈、第二同步齿圈、第三同步齿圈、输出轮和推动装置,第一同步齿轮与所述固定件固定连接,第二同步齿轮与所述从动件固定连接,第一同步齿圈设置在第一同步齿轮的左侧、并且与第二连接件轴向滑动连接,第二同步齿圈设置在第一同步齿轮和第二同步齿轮的中间位置、并且与所述输出轮轴向滑动连接,所述输出轮与第二连接件和第三连接件转动连接,第三同步齿圈设置在第二同步齿轮的右侧、并且与第三连接件轴向滑动连接,第一同步齿圈、第二同步齿圈和第三同步齿圈依次通过轴承转动连接,所述推动装置设置在第三连接件上、并且推动第一同步齿圈、第二同步齿圈和第三同步齿圈同时做轴向滑动,第二连接件和第三连接件均被固定(或者第二连接件通过第一制动器被固定、第三连接件通过第二制动器均被固定);当第二同步齿圈在第一同步齿轮和第二同步齿轮的中间位置时,所述输出轮、所述固定件和所述从动件均处于自由状态;当第二同步齿圈与第一同步齿轮啮合时,第二同步齿轮同时与第三同步齿圈啮合,此时,所述从动件被固定,所述固定件作为输出和所述输出轮处于接合状态;当第二同步齿圈与第二同步齿轮啮合时,第一同步齿轮同时与第一同步齿圈啮合,此时,所述固定件被固定,所述从动件作为输出和所述输出轮处于接合状态。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中第一同步齿轮与作为所述固定件的所述内齿圈固定连接,第二同步齿轮与作为所述从动件的所述主动轴固定连接;当第二同步齿圈在第一同步齿轮和第二同步齿轮的中间位置时,所述输出轮、所述内齿圈和所述主动轴均处于自由状态;当第二同步齿圈与第一同步齿轮啮合时,第二同步齿轮同时与第三同步齿圈啮合,此时,所述主动轴被固定,所述内齿圈作为输出和所述输出轮处于接合状态;当第二同步齿圈与第二同步齿轮啮合时,第一同步齿轮同时与第一同步齿圈啮合,此时,所述内齿圈被固定,所述主动轴作为输出和所述输出轮处于接合状态。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中可以选择所述主动轴、所述内齿圈和所述锥轮支架三个元件中的任意一个元件与第一同步齿轮固定连接,另两个元件中的任意一个元件与第二同步齿轮固定连接,最后一个元件作为输入元件。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述推动装置设为第二液压缸(或者电磁缸)。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括至少一个调节装置,所述调节装置控制所述滚轮支架在所述锥轮支架上的摆动角度。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述调节装置的一端与所述滚轮支架连接,另一端与所述锥轮支架连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述调节装置包括至少一个压缩弹簧,通过所述压缩弹簧控制所述滚轮支架与所述锥轮支架之间的摆动位置。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述压缩弹簧的一端与所述滚轮支架连接,另一端与所述锥轮支架连接,所述锥轮支架设置有限位装置,所述压缩弹簧推动所述滚轮支架的摆动方向与输入元件所述主动锥轮的转动方向相反,在输出元件所述从动锥轮未受到外界阻力时,所述滚轮支架自动向所述主动锥轮转动相反的方向摆动、并与所述锥轮支架上的限位装置接触,此时所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比最大;当输出元件所述从动锥轮受到外界阻力大于所述压缩弹簧的反向推力时,所述滚轮支架自动向所述主动锥轮转动相同的方向摆动,所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比由大向小连续的被改变,最终所述滚轮支架与锥轮支架上另一端的限位装置接触,此时所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比最小;在变速途中,当输出元件所述从动锥轮受到外界阻力与所述压缩弹簧的反向推力相等时,所述滚轮支架自动保持在一个平衡的位置,此时所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比自动保持在变速途中的平衡点位置不变;当输出元件所述从动锥轮受到外界阻力小于所述压缩弹簧的反向推力时,所述滚轮支架自动向所述主动锥轮转动相反的方向摆动,所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比由小向大连续的被改变,最终所述滚轮支架与所述锥轮支架上另一端的限位装置接触,此时所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比最大;以上通过所述压缩弹簧的反向推力和作为输出元件的所述从动锥轮受到外界阻力的大小,实现一种自适应无级变速器。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述调节装置还包括第二压缩弹簧,所述压缩弹簧的一端与所述滚轮支架的右侧连接、另一端与所述锥轮支架连接,第二压缩弹簧的一端与所述滚轮支架的左侧连接、另一端与所述锥轮支架连接。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中调节装置还包括驱动机构,通过所述驱动机构定位滚轮支架在锥轮支架上的摆动角度。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述驱动机构设为偏心轴装置,所述偏心轴装置的中心轴活动连接在所述锥轮支架上,所述偏心轴装置的偏轴通过连接块活动连接在所述所述滚轮支架上所述偏心轴装置的中心轴端部设置拉杆,通过控制所述拉杆的摆动角度,改变所述滚轮支架在所述锥轮支架上的摆动角度。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述驱动机构还可以设为连杆机构,通过所述连杆机构控制所述滚轮支架在所述锥轮支架上的摆动角度。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述驱动机构还可以设为螺杆机构,螺杆机构包括螺杆和螺母,所述螺杆与所述螺母啮合、并且与所述锥轮支架转动连接,所述螺母与控制所述滚轮支架垂直于所述主动锥轮的轴线可上/下滑动的连接,通过所述螺杆定位所述滚轮支架在所述锥轮支架上的摆动角度。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述驱动机构还可以设为液压摆动装置,所述液压摆动装置的一端与所述滚轮支架固定连接、另一端与所述锥轮支架固定连接,通过所述液压摆动装置定位所述滚轮支架与所述锥轮支架之间的摆动位置。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括锥轮支架、调节装置、加压装置、主动轴、固定螺母、左主动锥轮、右主动锥轮、左滚轮支架、右滚轮支架、连接块、左导向装置、第二左导向装置、第三左导向装置、右导向装置、第二右导向装置、第三右导向装置、左滚轮、第二左滚轮、第三左滚轮、右滚轮、第二右滚轮、第三右滚轮、左从动锥轮、第二左从动锥轮、第三左从动锥轮、右从动锥轮、第二右从动锥轮、第三右从动锥轮、从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、从动轴、第二从动轴、第三从动轴、中心齿轮、输出轴,所述锥轮支架包括第一连接法兰、第一护盖、第二护盖、第二连接法兰、第三护盖、第四护盖和第三连接法兰,所述调节装置包括第一推力弹簧、第二推力弹簧、调节螺杆和调节螺母,所述加压装置包括第一蝶形弹簧和第二蝶形弹簧;第一连接法兰、第一护盖、第二护盖、第四护盖和第三连接法兰依次固定连接,第三护盖和第二连接法兰分别与第二护盖固定连接;所述左主动锥轮、所述左滚轮支架、所述右滚轮支架、所述右主动锥轮、第一蝶形弹簧、第二蝶形弹簧和固定螺母依次套接在所述主动轴上,油封30和轴承31依次套接在所述主动轴的一端、并且与第一护盖固定连接,所述主动轴的另一端通过轴承63与第二连接法兰连接,所述左主动锥轮与所述主动轴固定连接,所述右主动锥轮与所述主动轴可轴向滑动连接,所述固定螺母与所述主动轴上的螺杆啮合;所述左从动锥轮和所述右从动锥轮为一个整体、并设置在所述左滚轮支架和所述右滚轮支架之间,所述从动轴与所述左从动锥轮和所述右从动锥轮固定连接,所述从动轴的一端通过轴承36与第一护盖连接、另一端通过轴承46和油封47与第二护盖连接;第二左从动锥轮和第二右从动锥轮为一个整体、并也设置在所述左滚轮支架和所述右滚轮支架之间,第二从动轴与第二左从动锥轮和第二右从动锥轮固定连接,第二从动轴的一端通过轴承38与第一护盖连接、另一端通过轴承50和油封51与第二护盖8c连接;第三左从动锥轮和第三右从动锥轮为一个整体、并也设置在所述左滚轮支架和所述右滚轮支架之间,第三从动轴与第三左从动锥轮和第三右从动锥轮固定连接,第三从动轴的一端通过轴承39与第一护盖连接、另一端通过轴承48和油封49与第二护盖连接;所述从动轴、第二从动轴和第三从动轴围绕所述主动轴设置、并且对称的设置在第一护盖和第二护盖上,第一护盖和第二护盖固定连接。所述左导向装置、第二左导向装置和第三左导向装置平行于所述左主动锥轮的锥度线、并且对称的设置在所述左滚轮支架上,所述左滚轮可轴向滑动的设置在所述左导向装置上,第二左滚轮可轴向滑动的设置在第二左导向装置上,第三左滚轮可轴向滑动的设置在第三左导向装置上,所述左滚轮与所述左主动锥轮和所述左从动锥轮接触传动,第二左滚轮与所述左主动锥轮和第二左从动锥轮接触传动,第三左滚轮与所述左主动锥轮和第三左从动锥轮接触传动;第二导向装置、第二右导向装置和第三右导向装置平行于所述右主动锥轮的锥度线、并且对称的设置在所述右滚轮支架上,所述右滚轮可轴向滑动的设置在第二导向装置上,第二右滚轮可轴向滑动的设置在第二右导向装置上,第三右滚轮可轴向滑动的设置在第三右导向装置上,所述右滚轮与所述右主动锥轮和所述右从动锥轮接触传动,第二右滚轮与所述右主动锥轮和第二右从动锥轮接触传动,第三右滚轮与右主动锥轮和第三右从动锥轮接触传动;所述左滚轮支架和所述右滚轮支架通过至少一个定位装置只能轴向滑动的连接,所述连接块与所述右滚轮支架固定连接,第三从动轴穿过所述连接块,所述连接块的上半部分从第二护盖上的开口处穿出;第一推力弹簧设置在所述连接块的左侧、两端分别与所述连接块和第二护盖连接,第二推力弹簧设置在所述连接块的右侧、两端分别与所述连接块和第二护盖连接,第一推力弹簧和第二推力弹簧同时向所述连接块施加推力;所述调节螺母可上下滑动的设置在所述连接块上的导槽中,所述调节螺杆与所述调节螺母啮合,并且所述调节螺杆穿过所述调节螺母,所述调节螺杆的两端转动的设置在第三护盖上,第三护盖罩住第二护盖上的开口处并固定连接;从动齿轮与从动轴固定连接,第二从动齿轮与第二从动轴固定连接,第三从动齿轮与第三从动轴固定连接,所述中心齿轮与所述从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮啮合传动,所述输出轴与所述中心齿轮固定连接(或者为一个整体),所述输出轴的一端通过轴承65与第二连接法兰连接、另一端通过轴承67和油封68与第四护盖连接;所述调节螺杆的端部固定连接所述调节手轮,通过转动所述调节手轮控制所述滚轮支架和所述右滚轮支架在所述锥轮支架上的摆动位置,同时改变所述左滚轮、所述右滚轮、第二左滚轮、第二右滚轮、第三左滚轮和第三右滚轮上的两个接触传动质点之间的角度,使它们同步自动产生轴向移动来实现无级变速。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中左主动锥轮和右主动锥轮锥度的大径端方向向外相反设置,所述左从动锥轮和所述右从动锥轮锥度的大径端方向向内相反设置,第二左从动锥轮和第二右从动锥轮锥度的大径端方向向内相反设置,第三左从动锥轮和第三右从动锥轮锥度的大径端方向向内相反设置,从动轴、第二从动轴和第三从动轴的轴线均平行于所述主动轴的轴线设置;第一蝶形弹簧和第二蝶形弹簧的锥度方向相反设置;所述左滚轮、所述右滚轮、第二左滚轮、第二右滚轮、第三左滚轮和第三右滚轮均为相同大小的弧形滚轮(或者圆柱滚轮)。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中左从动锥轮、右从动锥轮和从动齿轮为一个整体,第二左从动锥轮、第二右从动锥轮和第二从动齿轮为一个整体,第三左从动锥轮、第三右从动锥轮和第三从动齿轮为一个整体。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中所述左从动锥轮、所述右从动锥轮、从动齿轮和从动轴为一个整体,第二左从动锥轮、第二右从动锥轮、第二从动齿轮和第二从动轴为一个整体,第三左从动锥轮、第三右从动锥轮、第三从动齿轮和第三从动轴为一个整体。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括传动比指示针、传动比观察镜和传动比刻度线,传动比观察镜和传动比刻度线设置在第三护盖上,所述传动比指示针设置在所述连接块(或者所述调节螺母)上,当所述连接块(或者所述调节螺母)左右摆动时,所述传动比指示针指向对应的所述传动比刻度线上,可方便的观察到本发明的传动比值。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中仅有第一推力弹簧设置在所述连接块的左侧(或者右侧)、两端分别与所述连接块和第二护盖连接,第一推力弹簧始终向所述连接块的一个方向施加推力。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括至少一个油位观察螺丝,所述油位观察螺丝设置在第一护盖(或者第二护盖)的两侧,可方便观察到本发明内部润滑油的高度,以及安装时的水平状态。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括排气螺丝,所述排气螺丝设置在第一护盖(或者第二护盖)顶部的侧边,在设备工作时松开所述排气螺丝上的螺母,排出内部产生的气压。
所述的滚轮锥盘式无级变速器,其中还包括驱动马达,所述驱动马达的输出轴与所述主动轴固定连接,所述驱动马达上的法兰与第一连接法兰固定连接。
一种滚轮锥盘式无级变速器的无级变速方法,其中包括如下步骤:
(1)当所述滚轮支架在所述锥轮支架上摆动的方向与所述主动锥轮转动的方向相同时,所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比连续减小,最后达到最小的传动比;
(2)当所述滚轮支架在所述锥轮支架上保持固定位置时(或者当所述滚轮、所述主动锥轮和所述从动锥轮的轴线保持在同一个水平线上时),所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比固定不变;
(3)当所述滚轮支架在所述锥轮支架上摆动的方向与所述主动锥轮转动的方向相反时,所述主动锥轮与所述从动锥轮之间的传动比连续增大,最后达到最大的传动比。
本发明的有益效果:本发明滚轮锥盘式无级变速器结构简单,无级变速控制方式简单,可快速的实现无级速度传动,有效改善了所述中间滚轮在调节时产生的轴向阻力(或者轴向推力),提高传动效率、传动功率和整机使用寿命;本发明具备良好的组合性能,可以实现单排双级式行星轮机构的功能,本发明进一步提高了变速范围和传动功率,通过三个元件之间的配合,能获得六种不同的无级变速输出,并且能实现较宽无级变速范围的正/反输出功能,突破了现有行星轮传动机构不能无级变速的技术瓶颈;本发明能无冲击、顺畅平滑的无级变速传动,可用于各种车辆、船舶和机械传动等领域。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明:
如图1、图2、图3所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器包括包括锥轮支架8、至少一个传动轮组500和至少一个加压装置4,传动轮组500包括主动锥轮3、至少一个从动锥轮1、滚轮支架6、与从动锥轮1数量相应的滚轮2、与滚轮2数量相应的导向装置7;主动锥轮3和从动锥轮1的锥度方向相反设置、并且相邻的锥度线保持平行,主动锥轮3和从动锥轮1分别与锥轮支架8转动连接;加压装置4设置在主动锥轮3(或者从动锥轮1)锥度的大径端,推动主动锥轮3(或者从动锥轮1)往锥度的小径端轴向施加压力;滚轮2与主动锥轮3以及从动锥轮1的圆锥面接触传动;滚轮2滑动的设置在导向装置7上,并且在导向装置7上可转动地设置,导向装置7平行于主动锥轮3(或者从动锥轮1)的锥度线设置在滚轮支架6上;滚轮支架6与主动锥轮3(或者从动锥轮1)以相同轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在锥轮支架8上;当滚轮支架6在锥轮支架8上保持固定位置时(或者当滚轮2、主动锥轮3和从动锥轮1的轴线保持在同一个水平线上时),主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比固定不变;当滚轮支架6在锥轮支架8上被转动时,滚轮2上的两个接触传动质点之间的角度被改变,滚轮2自动产生轴向移动,并连续地改变主动锥轮3与从动锥轮1的传动比实现无级变速。
在本发明的具体实施例中,还包括有限位装置8a,滚轮支架6的一端可往复摆动的设置在主动锥轮3的轴上、另一端可往复摆动的设置在锥轮支架8上,同时滚轮支架6还可以轴向的滑动;主动锥轮3和从动锥轮1为相同锥度的长锥滚轮(或者盘形锥轮)、并且两个轴线平行设置,滚轮2为圆柱滚轮,圆柱滚轮2的圆柱面与主动锥轮3以及从动锥轮1的圆锥面接触传动;有限位装置8a设置在锥轮支架8上,滚轮支架6的一端设置在锥轮支架8上的有限位装置8a中,通过限位装置8a限制滚轮支架6在锥轮支架8上的摆动角度,滚轮支架6会根据主动锥轮3和从动锥轮1受到传动扭矩的状况自动在锥轮支架8上摆动,通过滚轮支架6的摆动,改变滚轮2上的两个接触传动质点之间的位置,滚轮2自动产生轴向移动,并连续地改变主动锥轮3与从动锥轮1的传动比实现无级变速。
在本发明的具体实施例中,可以选择滚轮支架6和主动锥轮3(或者从动锥轮1)以相同轴线设置、并且可往复摆动的设置在主动锥轮3(或者从动锥轮1)的轴上;或者滚轮支架6和主动锥轮3(或者从动锥轮1)以相同轴线设置、并且可往复摆动的设置在锥轮支架8上。
在本发明的具体实施例中,可以选择滚轮2设为弧形滚轮,所述弧形滚轮的弧面与主动锥轮3以及从动锥轮1的圆锥面接触传动。
在本发明的具体实施例中,还包括第一推力轴承5和第二推力轴承25,加压装置4的一端设置在主动锥轮3(或者从动锥轮1)锥度的大径端、另一端通过推力轴承5与锥轮支架8转动连接,从动锥轮1锥度的大径端通过第二推力轴承25与锥轮支架8转动连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择圆柱滚轮2的下端还设有第一弧锥面、上端还设有第二弧锥面。
在本发明的具体实施例中,可以选择滚轮2通过轴承转动的连接在导向装置7上,并且所述轴承在导向装置7上可轴向的滑动。
在本发明的具体实施例中,可以选择主动锥轮3和从动锥轮1两端的轴分别通过轴承与锥轮支架8转动连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择主动锥轮3作为输入元件与驱动力连接,从动锥轮1作为输出元件与外界连接;或者从动锥轮1作为输入元件与驱动力连接,主动锥轮3作为输出元件与外界连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择所述驱动力设为电动机或者发动机。
在本发明的具体实施例中,可以选择由至少两个从动锥轮1围绕主动锥轮3对称的设置,与从动锥轮1数量相应的滚轮2分别活动的设置在相应的导向装置7上、并且分别与主动锥轮3以及对应数量的从动锥轮1的圆锥面接触传动,与滚轮2数量相应的导向装置7分别设置在滚轮支架6上。
在本发明的具体实施例中,还可以选择三个(或者四个)从动锥轮1围绕主动锥轮3对称的设置,与从动锥轮1数量相应的滚轮2分别活动的设置在相应的导向装置7上、并且分别与主动锥轮3以及对应数量的从动锥轮1的圆锥面接触传动,与滚轮2数量相应的导向装置7分别设置在滚轮支架6上。
在本发明的具体实施例中,可以选择加压装置4设为至少一个蝶形弹簧,多个所述蝶形弹簧锥度方向依次相反的设置并套接在主动锥轮3(或者从动锥轮1)锥度大径端的轴上、并通过推力轴承5与锥轮支架8旋转连接。
在本发明的具体实施例中,还可以选择加压装置4设为液压装置,所述液压装置套接在主动锥轮3(或者从动锥轮1)锥度大径端的轴上。
在本发明的具体实施例中,可以选择还包括第二加压装置,加压装置4设置在主动锥轮1锥度的大径端,推动主动锥轮往锥度的小径端轴向施加压力;第二加压装置设置在从动锥轮1锥度的大径端,推动从动锥轮1往锥度的小径端轴向施加压力。
如图4所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括主动轴10,主动轴10通过第一推力轴承5与锥轮支架8转动连接,主动锥轮3可轴向滑动的设置在主动轴10上,加压装置4的一端连接在主动锥轮3锥度的大径端、另一端连接在主动轴10上。
在本发明的具体实施例中,还包括与从动锥轮1数量相应的从动轴37,从动轴37通过第二推力轴承25与锥轮支架8转动连接,从动锥轮1与从动轴37固定连接(或者为一个整体)。
在本发明的具体实施例中,滚轮支架6转动的设置在主动轴10上。
如图5所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括至少一个钢球V形槽式自动加压装置110,钢球V形槽式自动加压装置110包括左V形槽轮11、右V形槽轮12和钢球,左V形槽轮11和右V形槽轮12相邻的端面上各设有对应数量的V形凹槽,在每一个对应的V形凹槽中间各设有一个钢球,右V形槽轮12设置在主动锥轮3锥度的大径端,主动锥轮3活动的套接在主动轴10上,加压装置4一端与主动锥轮3锥度的大径端连接、另一端通过第三推力轴承23与左V形槽轮11连接,左V形槽轮11与主动轴10固定连接,主动轴10通过第一推力轴承5与锥轮支架8转动连接;当作为输出元件的从动锥轮1受到阻力较大时,钢球V形槽式自动加压装置110会自动将输入扭力转换成轴向推力。
在本发明的具体实施例中,主动锥轮3可轴向滑动的套接在主动轴10上,并且主动锥轮3可转动的在套接在主动轴10上;右V形槽轮12和主动锥轮3为一个整体。
在本发明的具体实施例中,可以选择右V形槽轮12固定连接在主动锥轮3锥度的大径端。
在本发明的具体实施例中,还包括第二钢球V形槽式自动加压装置120,第二钢球V形槽式自动加压装置120包括第二左V形槽轮121和第二右V形槽轮122和钢球,第二左V形槽轮121和第二右V形槽轮122相邻的端面上各设有对应数量的V形凹槽,在每一个对应的V形凹槽中间各设有一个钢球,第二左V形槽轮121设置在从动锥轮1锥度的大径端,从动锥轮1活动的套接在从动轴37上,第二右V形槽轮122与从动轴37固定连接,从动轴37通过第二推力轴承25与锥轮支架8转动连接;当作为输出元件的从动轴37受到阻力较大时,第二钢球V形槽式自动加压装置120会自动将输入扭力转换成轴向推力。
在本发明的具体实施例中,从动锥轮1可轴向滑动的套接在从动轴37上,并且从动锥轮1可转动的在套接在从动轴37上;第二左V形槽轮121和从动锥轮1为一个整体。
在本发明的具体实施例中,可以选择第二左V形槽轮121固定连接在从动锥轮1锥度的大径端。
在本发明的具体实施例中,还可以选择从动轴37作为输入元件,主动轴10作为输出元件;或者主动轴10作为输入元件,从动轴37作为输出元件。
如图6所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括第三弧锥面3a和第四弧锥面3b,第三弧锥面3a设置在主动锥轮3的小径端,第四弧锥面3b设置在主动锥轮3的大径端;当主动锥轮3与滚轮2的传动比到最小时,第三弧锥面3a与滚轮2下端的第一弧锥面2a接触传动;当从动锥轮1与滚轮2的传动比到最小时,第四弧锥面3b与滚轮2上端的第二弧锥面2b接触传动。
在本发明的具体实施例中,滚轮2为弧形滚轮,当主动锥轮3与所述弧形滚轮的传动比到最小时,第三弧锥面3a与所述弧形滚轮下端的第一弧锥面2a接触传动;当从动锥轮1与所述弧形滚轮的传动比到最小时,第四弧锥面3b与所述弧形滚轮上端的第二弧锥面2b接触传动,所述弧形滚轮的弧顶圆始终与主动锥轮3以及从动锥轮1的圆锥面接触传动。
如图7所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器中的滚轮2为圆柱滚轮,第一弧锥面2a设置在所述圆柱滚轮的下端,第二弧锥面2b设置在所述圆柱滚轮的上端,所述圆柱滚轮的中部为圆柱面;当主动锥轮3与所述圆柱滚轮的传动比到最小时,第三弧锥面3a与所述圆柱滚轮下端的第一弧锥面2a接触传动;当主动锥轮3与所述圆柱滚轮的传动比到最大时,第四弧锥面3b与所述圆柱滚轮上端的第二弧锥面2b接触传动,所述圆柱滚轮中部的圆柱面始终与主动锥轮3以及从动锥轮1的圆锥面接触传动。
在本发明的具体实施例中,还可以选择第三弧锥面3a和滚轮2下端第一弧锥面2a的圆弧半径相同,第四弧锥面3b和滚轮2上端第二弧锥面2b的圆弧半径相同,当第三弧锥面3a和滚轮2下端的第一弧锥面2a相接触时,两个弧面的曲线是完全接触地;当第四弧锥面3b和滚轮2上端的第二弧锥面2b相接触时,两个弧面的曲线是完全接触地。
如图8所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器传动轮组500中还包括与滚轮2数量相应的滚轮连接件13,滚轮2转动的设置在滚轮连接件13上,滚轮连接件13滑动的设置在导向装置7上,导向装置7平行于主动锥轮3(或者从动锥轮1)的锥度线设置在滚轮支架6上。
在本发明的具体实施例中,通过卡簧14限制滚轮2在滚轮连接件13上轴向滑动。
在本发明的具体实施例中,可以选择滚轮2通过轴承与滚轮连接件13转动连接。
如图9所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器中的滚轮2上还包括第一圆锥面2c和第二圆锥面2d,第一圆锥面2c和第二圆锥面2d锥度方向相反的设置在滚轮2上,第一圆锥面2c和主动锥轮3的圆锥面接触传动,第二圆锥面2d与从动锥轮1的圆锥面接触传动。
在本发明的具体实施例中,第一圆锥面2c和主动锥轮3的锥度方向相同设置并接触传动,第二圆锥面2d与从动锥轮1的锥度方向相同设置并接触传动;第一圆锥面2c、主动锥轮3、第二圆锥面2d和从动锥轮1的锥度均相同。
在本发明的具体实施例中,可以选择滚轮2、第一圆锥面2c和第二圆锥面2d为一个整体,并通过轴承转动的连接在滚轮连接件13上。
如图10所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括轴向滑块123,导向装置7垂直于主动锥轮3的轴线设置在轴向滑块123上、轴向滑块123平行于主动锥轮3的轴线滑动的设置在滚轮支架6上;滚轮支架6与主动锥轮3(或者从动锥轮1)以相同轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在锥轮支架8上。
在本发明的具体实施例中,滚轮支架6的一端与锥轮支架8转动连接、另一端与主动锥轮3的轴转动连接。
在本发明的具体实施例中,与滚轮2数量相应的导向装置7设置在轴向滑块123上,轴向滑块123平行于主动锥轮3的轴线滑动的设置在滚轮支架6上。
如图11所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器中的滚轮支架6平行于主动锥轮3的轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在锥轮支架8上。
如图12、所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括由左传动轮组500和右传动轮组600相并联设置,其中,左主动锥轮3和右主动锥轮19的锥度方向相反设置、并可轴向滑动的连接,加压装置4推动左主动锥轮3和右主动锥轮19同时往锥度的小径端轴向施加压力,左从动锥轮1和右从动锥轮15的锥度也相反的设置并连接(或者为一个整体),左滚轮支架6和右滚轮支架18可轴向滑动的连接(或者为一个整体)。
在本发明的具体实施例中,主动轴10与右主动锥轮19固定连接(或者为一个整体),左主动锥轮3可轴向滑动的设置在主动轴10上、并且在锥度的大径端和主动轴10之间设置加压装置4,加压装置4推动左主动锥轮3和右主动锥轮19同时往锥度的小径端轴向施加压力,主动轴10的两端与锥轮支架8通过轴承转动连接;左从动锥轮1、右从动锥轮15和从动轴10为一个整体;从动轴10与锥轮支架8转动连接,左滚轮2滑动的设置在左导向装置7上,左导向装置7平行于左主动锥轮3的锥度线设置在左滚轮支架6上,左滚轮2与左主动锥轮3以及左从动锥轮1圆锥面接触传动;右滚轮17滑动的设置在右导向装置16上,右导向装置16平行于右主动锥轮19的锥度线设置在右滚轮支架18上,右滚轮17与右主动锥轮19以及右从动锥轮15圆锥面接触传动;左滚轮支架6和右滚轮支架18均与左主动锥轮3以相同轴线设置、并且在一定角度范围内往复转动的设置在锥轮支架8上。
在本发明的具体实施例中,可以选择左从动锥轮1和右从动锥轮15为一个整体、并且与从动轴37固定连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择左主动锥轮3和右主动锥轮19分别可轴向滑动的设置在主动轴10上,加压装置4的一端连接在左主动锥轮3锥度的大径端上、另一端连接在主动轴10上,第二加压装置的一端连接在右主动锥轮19锥度的大径端上、另一端也连接在主动轴10上,主动轴10的两端通过轴承与锥轮支架8转动连接。
如图13、图14所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括内齿圈80(或者中心齿轮21)、与左从动锥轮1数量相应的从动齿轮20,内齿圈80(或者中心齿轮21)与从动齿轮20啮合传动,从动齿轮20设置在从动轴37上,从动轴37与左从动锥轮1固定连接(或者为一个整体)、并且与锥轮支架8转动连接;或者从动齿轮20和左从动锥轮1为一个整体、并与从动轴37固定连接,从动轴37与锥轮支架8转动连接;或者从动齿轮20和左从动锥轮1为一个整体、并与从动轴37转动连接,从动轴37与锥轮支架8固定连接。
在本发明的具体实施例中,主动锥轮3、锥轮支架8和内齿圈80(或者中心齿轮21)三个元件中的任意一个作为固定件,另两个中的任意一个作为主动件,最后一个作为从动件。
如图15所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括与从动齿轮20数量相应的中间齿轮22,中间齿轮22与中心齿轮21和从动齿轮20啮合传动、并与锥轮支架8转动连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择中间齿轮22与内齿圈80和从动齿轮20啮合传动。
如图16所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器中,还包括第二从动齿轮66、左传动轮组500中还包括第二左从动锥轮43、第二左滚轮34和第二左导向装置35,右传动轮组600中还包括第二右从动锥轮44、第二右滚轮54和第二右导向装置55,从动轴37和第二从动轴45围绕左主动锥轮3设置、并分别与锥轮支架8固定连接,从动齿轮20、左从动锥轮1和右从动锥轮15为一个整体(或者固定连接)、并且与从动轴37转动连接,第二从动齿轮66、第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44为一个整体(或者固定连接)、并且与第二从动轴45转动连接,从动齿轮20和第二从动齿轮66分别与内齿圈80(或者中心齿轮21)啮合传动,内齿圈80(或者中心齿轮21)与锥轮支架8转动连接;第二左滚轮34与左主动锥轮3以及第二左从动锥轮43的圆锥面接触传动;第二左滚轮34滑动的设置在第二左导向装置35上,并且在第二左导向装置35上可转动地设置,第二左导向装置35平行于左主动锥轮3的锥度线设置在左滚轮支架6上;第二右滚轮54与右主动锥轮19以及第二右从动锥轮44的圆锥面接触传动;第二右滚轮54滑动的设置在第二右导向装置55上,并且在第二右导向装置55上可转动地设置,第二右导向装置55平行于右主动锥轮19的锥度线设置在右滚轮支架18上。
在本发明的具体实施例中,还包括钢球V形槽式自动加压装置110,钢球V形槽式自动加压装置110中的右V形槽轮12与左主动锥轮3为一个整体,左主动锥轮3活动的套接在主动轴10上,加压装置4一端与左主动锥轮3锥度的大径端连接、另一端通过第一推力轴承5与左V形槽轮11连接,左V形槽轮11与主动轴10固定连接,主动轴10的两端分别通过轴承与锥轮支架8转动连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择从动轴37和第二从动轴45围绕左主动锥轮3设置、并分别与锥轮支架8转动连接,从动齿轮20、左从动锥轮1和右从动锥轮15为一个整体、并且与从动轴37固定连接(或者为一个整体),第二从动齿轮66、第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44为一个整体、并且与第二从动轴45固定连接(或者为一个整体)。
在本发明的具体实施例中,还可以选择从动轴37和第二从动轴45围绕左主动锥轮3设置、并分别与锥轮支架8转动连接,左从动锥轮1和右从动锥轮15为一个整体、并且与从动轴37固定连接(或者为一个整体),从动齿轮20与从动轴37固定连接;第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44为一个整体、并且与第二从动轴45固定连接(或者为一个整体),第二从动齿轮66与第二从动轴45固定连接。
在本发明的具体实施例中,还可以选择从动轴37和第二从动轴45围绕左主动锥轮3设置、并分别与锥轮支架8转动连接,左从动锥轮1和右从动锥轮15为一个整体、并且与从动轴37固定连接,从动齿轮20与从动轴37为一个整体;第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44为一个整体、并且与第二从动轴45固定连接,第二从动齿轮66与第二从动轴45为一个整体。
在本发明的具体实施例中,还包括输出轴,所述输出轴与内齿圈80(或者中心齿轮21)固定连接(或者为一个整体),所述输出轴与锥轮支架8活动连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择还包括第三从动齿轮、第三从动轴、左传动轮组500中还包括第三左从动锥轮、第三左滚轮和第三左导向装置,右传动轮组600中还包括第三右从动锥轮、第三右滚轮和第三右导向装置,从动轴37第二从动轴45和第三从动轴围绕左主动锥轮3设置、并分别与锥轮支架8转动(或者固定)连接,第三从动齿轮、第三左从动锥轮和第三右从动锥轮均设置在第三从动轴上,从动齿轮20、第二从动齿轮66和第三从动齿轮分别与内齿圈80(或者中心齿轮21)啮合传动;第三左滚轮与左主动锥轮3以及第三左从动锥轮的圆锥面接触传动;第三左滚轮滑动地设置在第三左导向装置上,并且在第三左导向装置上可转动地设置,第三左导向装置平行于左主动锥轮3的锥度线设置在左滚轮支架6上;第三右滚轮与右主动锥轮19以及第三右从动锥轮的圆锥面接触传动;第三右滚轮滑动地设置在第三右导向装置上,并且在第三右导向装置上可转动地设置,第三右导向装置平行于右主动锥轮19的锥度线设置在右滚轮支架18上。
在本发明的具体实施例中,可以选择还包括第四从动齿轮、第四从动轴、左传动轮组500中还包括第四左从动锥轮、第四左滚轮和第四左导向装置,右传动轮组600中还包括第四右从动锥轮、第四右滚轮和第三右导向装置,从动轴37、第二从动轴45、第三从动轴和第四从动轴围绕左主动锥轮3设置、并分别与锥轮支架8转动(或者固定)连接,第四从动齿轮、第四左从动锥轮和第四右从动锥轮均设置在第四从动轴上,从动齿轮20、第二从动齿轮66、第三从动齿轮和第四从动齿轮分别与内齿圈80(或者中心齿轮21)啮合传动;第四左滚轮与左主动锥轮3以及第四左从动锥轮的圆锥面接触传动;第四左滚轮滑动地设置在第四左导向装置上,并且在第四左导向装置上可转动地设置,第四左导向装置平行于左主动锥轮3的锥度线设置在左滚轮支架6上;第四右滚轮与右主动锥轮19以及第四右从动锥轮的圆锥面接触传动;第四右滚轮滑动地设置在第四右导向装置上,并且在第四右导向装置上可转动地设置,第四右导向装置平行于右主动锥轮19的锥度线设置在右滚轮支架18上。
在本发明的具体实施例中,可以选择内齿圈80(或者中心齿轮21)与锥轮支架8活动连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择主动锥轮3、锥轮支架8和内齿圈80(或者中心齿轮21)三个元件中的任意一个作为固定件,另两个中的任意一个作为主动件,最后一个作为从动件,构成一个单排双级式行星轮机构;
例如:设主动锥轮3的传动半径为r1,从动锥轮1的传动半径为r2,从动齿轮20的传动半径为r3,内齿圈80的传动半径为r4;设主动锥轮3的传动半径r1最小为20mm、最大为40mm,从动锥轮1的传动半径r2最小为20mm、最大为40mm;当主动锥轮3的传动半径r1最小在20mm时,通过滚轮2传递给从动锥轮1上的传动半径r2为最大40mm;当主动锥轮3的传动半径r1最大在40mm时,通过滚轮2传递给从动锥轮1上的传动半径r2为最小20mm;设从动齿轮20的传动半径为r3为40mm,内齿圈80的传动半径为r4为80mm;
当主动锥轮3作为固定件、锥轮支架8作为主动件、内齿圈80作为从动件时,主动件与从动件之间的传动比值如计算公式(1):
传动比…(1)
将上述各传动件的传动半径r值代入公式(1):
最大传动比
最小传动比
从以上计算结果得知,锥轮支架8与内齿圈80的传动比可以在0~0.75之间连续的变化。
当主动锥轮3作为固定件、内齿圈80作为主动件、锥轮支架8作为从动件时,主动件与从动件之间的传动比值如计算公式(2):
传动比…(2)
将上述各传动件的传动半径r值代入公式(2):
最大传动比
最小传动比
从以上计算结果得知,内齿圈80与锥轮支架8的传动比可以在1.25~2之间连续的变化。
当内齿圈80作为固定件、锥轮支架8作为主动件、主动锥轮3作为从动件时,主动件与从动件之间的传动比值如计算公式(3):
传动比…(3)
将上述各传动件的传动半径r值代入公式(3):
最大传动比
最小传动比
从以上计算结果得知,锥轮支架8与内齿圈80的传动比可以在0~-3之间连续的变化。
当内齿圈80作为固定件、主动锥轮3作为主动件、锥轮支架8作为从动件时,主动件与从动件之间的传动比值如计算公式(4):
传动比…(4)
将上述各传动件的传动半径r值代入公式(4):
最大传动比
最小传动比
从以上计算结果得知,主动锥轮3与锥轮支架8的传动比可以在-0.25~-1之间连续的变化。
当锥轮支架8作为固定件、主动锥轮3作为主动件、内齿圈80作为从动件时,主动件与从动件之间的传动比值如计算公式(5):
传动比…(5)
将上述各传动件的传动半径r值代入公式(5):
最大传动比
最小传动比
从以上计算结果得知,主动锥轮3与内齿圈80的传动比可以在0.25~1之间连续的变化。
当锥轮支架8作为固定件、内齿圈80作为主动件、主动锥轮3作为从动件时,主动件与从动件之间的传动比值如计算公式(6):
传动比…(6)
将上述各传动件的传动半径r值代入公式(6):
最大传动比
最小传动比
从以上计算结果得知,内齿圈80与主动锥轮3的传动比可以在1~4之间连续的变化。
如图17所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括第二钢球V形槽式自动加压装置120,第二钢球V形槽式自动加压装置120中的第二左V形槽轮121与右主动锥轮19为一个整体,右主动锥轮19活动的套接在主动轴10上,第二右V形槽轮122与主动轴10固定连接。
在本发明的具体实施例中,右主动锥轮19可轴向滑动的套接在主动轴10上,并且右主动锥轮19可转动的在套接在主动轴10上。
如图18所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括外壳94、链轮91(或者驱动电机700)和轮殻(或者花鼓)93,链轮91与作为所述主动件的锥轮支架8固定连接,外壳94与作为所述从动件的内齿圈80通过飞轮(或者单向轴承)95连接,轮殻(或者花鼓)93设置在外壳94上。
在本发明的具体实施例中,轮殻(或者花鼓)93与外壳94为一个整体(或者固定连接),主动轴10作为固定件被固定,链轮91作为输入件,内齿圈80作为输出件,构成一种脚踏式轮殻无级变速器,将其安装在自行车的后轮中,又可以构成一种无级变速自行车。
如图19所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器中外壳94与作为所述从动件的内齿圈80固定连接、或者外壳94与作为所述从动件的内齿圈80通过飞轮(或者单向轴承)95连接,轮殻(或者花鼓)93设置在外壳94上,驱动电机700的转子与作为所述主动件的锥轮支架8固定连接、定子与作为所述固定件的主动轴10固定连接。
在本发明的具体实施例中,主动轴10作为固定件被固定,驱动电机700作为输入件,内齿圈80作为输出件,构成一种电动式轮殻无级变速器,将其安装在电动车的后轮中,又可以构成一种无级变速式电动车。
如图20所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器中外壳94与作为所述从动件的内齿圈80固定连接、或者外壳94与作为所述从动件的内齿圈80通过飞轮(或者单向轴承)95连接,轮殻(或者花鼓)93设置在外壳94上,驱动电机700的转子与作为所述主动件的锥轮支架8固定连接、定子与作为所述固定件的主动轴10固定连接,链轮91与作为所述主动件的锥轮支架8通过第二飞轮(或者第二单向轴承)96连接。
在本发明的具体实施例中,主动轴10作为固定件被固定,驱动电机700作为第一输入件,链轮91作为第二输入件,内齿圈80作为输出件,构成一种脚踏/电动混合式轮殻无级变速器,将其安装在自行车、电动车等的后轮中,又可以构成一种混合式无级变速电动车。
如图21所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括动力切换装置800,动力切换装置800包括第一同步齿轮82、第二同步齿轮84、第一同步齿圈81、第二同步齿圈83、第三同步齿圈85、输出轮87和推动装置86,第一同步齿轮82与所述固定件固定连接,第二同步齿轮84与所述从动件固定连接,第一同步齿圈81设置在第一同步齿轮82的左侧、并且与第二连接件88轴向滑动连接,第二同步齿圈83设置在第一同步齿轮82和第二同步齿轮84的中间位置、并且与输出轮87轴向滑动连接,输出轮87与第二连接件88和第三连接件89转动连接,第三同步齿圈85设置在第二同步齿轮84的右侧、并且与第三连接件89轴向滑动连接,第一同步齿圈81、第二同步齿圈83和第三同步齿圈85依次通过轴承转动连接,推动装置86设置在第三连接件89上、并且推动第一同步齿圈81、第二同步齿圈83和第三同步齿圈85同时做轴向滑动,第二连接件88和第三连接件89均被固定(或者第二连接件88通过第一制动器被固定、第三连接件89通过第二制动器均被固定);当第二同步齿圈83在第一同步齿轮82和第二同步齿轮84的中间位置时,输出轮87、所述固定件和所述从动件均处于自由状态;当第二同步齿圈83与第一同步齿轮82啮合时,第二同步齿轮84同时与第三同步齿圈85啮合,此时,所述从动件被固定,所述固定件作为输出和输出轮87处于接合状态;当第二同步齿圈83与第二同步齿轮84啮合时,第一同步齿轮82同时与第一同步齿圈81啮合,此时,所述固定件被固定,所述从动件作为输出和输出轮87处于接合状态。
在本发明的具体实施例中,第一同步齿轮82与作为所述固定件的内齿圈80固定连接,第二同步齿轮84与作为所述从动件的主动轴10固定连接;当第二同步齿圈83在第一同步齿轮82和第二同步齿轮84的中间位置时,输出轮87、内齿圈80和主动轴10均处于自由状态;当第二同步齿圈83与第一同步齿轮82啮合时,第二同步齿轮84同时与第三同步齿圈85啮合,此时,主动轴10被固定,内齿圈80作为输出和输出轮87处于接合状态;当第二同步齿圈83与第二同步齿轮84啮合时,第一同步齿轮82同时与第一同步齿圈81啮合,此时,内齿圈80被固定,主动轴10作为输出和输出轮87处于接合状态。
在本发明的具体实施例中,锥轮支架8与第一连接件90转动连接,第一连接件90被固定。
在本发明的具体实施例中,可以选择第一连接件90、第二连接件88和第三连接件89依次固定连接。
在本发明的具体实施例中,可以选择输出轮87设为输出齿轮。
在本发明的具体实施例中,可以选择主动轴10、内齿圈80和锥轮支架8三个元件中的任意一个元件与第一同步齿轮82固定连接,另两个元件中的任意一个元件与第二同步齿轮84固定连接,最后一个元件作为输入元件。
在本发明的具体实施例中,可以选择推动装置86设为第二液压缸(或者电磁缸)。
如图22所示,本发明滚轮锥盘式无级变速器还包括至少一个调节装置9,调节装置9控制滚轮支架6在锥轮支架8上的摆动角度。
在本发明的具体实施例中,调节装置9设为偏心轴,所述偏心轴的中心轴活动连接在锥轮支架8上,所述偏心轴的偏轴通过连接块活动连接在滚轮支架6上,所述偏心轴的中心轴端部设置拉杆,通过驱动装置控制所述拉杆的摆动角度,改变滚轮支架6的摆动角度。
在本发明的具体实施例中,可以选择调节装置9设为连杆机构,通过所述连杆机构控制滚轮支架6在锥轮支架8上的摆动角度。
在本发明的具体实施例中,还可以选择调节装置9设为螺杆机构,通过所述螺杆机构控制滚轮支架6在锥轮支架8上的摆动角度。
在本发明的具体实施例中,还可以选择调节装置9设为第二液压装置,通过第二液压装置控制滚轮支架6在锥轮支架8上的摆动角度。
在本发明的具体实施例中,还可以选择调节装置9设为至少一个压缩弹簧,通过所述压缩弹簧控制滚轮支架6在锥轮支架8上的摆动角度。
在本发明的具体实施例中,还可以选择所述压缩弹簧的一端与滚轮支架6连接,另一端与锥轮支架8连接,锥轮支架8设置有限位装置,所述压缩弹簧推动滚轮支架6的摆动方向与输入元件主动锥轮3的转动方向相反,在输出元件从动锥轮1未受到外界阻力时,滚轮支架6自动向主动锥轮3转动相反的方向摆动、并与锥轮支架8上的限位装置接触,此时主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比最大;当输出元件从动锥轮1受到外界阻力大于所述压缩弹簧的反向推力时,滚轮支架6自动向主动锥轮3转动相同的方向摆动,主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比由大向小连续的被改变,最终滚轮支架6与锥轮支架8上另一端的限位装置接触,此时主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比最小;在变速途中,当输出元件从动锥轮1受到外界阻力与所述压缩弹簧的反向推力相等时,滚轮支架6自动保持在一个平衡的位置,此时主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比自动保持在变速途中的平衡点位置不变;当输出元件从动锥轮1受到外界阻力小于所述压缩弹簧的反向推力时,滚轮支架6自动向主动锥轮3转动相反的方向摆动,主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比由小向大连续的被改变,最终滚轮支架6与锥轮支架8上的限位装置接触,此时主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比最大;以上通过所述压缩弹簧的反向推力和输出元件从动锥轮1受到外界阻力的大小,实现一种自适应无级变速器。
在本发明的具体实施例中,可以选择调节装置9还包括第二压缩弹簧,所述压缩弹簧的一端与滚轮支架6的右侧连接、另一端与锥轮支架8连接,第二压缩弹簧的一端与滚轮支架6的左侧连接、另一端与锥轮支架8连接。
如图23、24、25、26、27、28所示,在本发明的具体实施例中,还包括锥轮支架、调节装置、加压装置、主动轴10、固定螺母62、左主动锥轮3、右主动锥轮19、左滚轮支架6、右滚轮支架18、连接块58、左导向装置7、第二左导向装置35、第三左导向装置32、右导向装置16、第二右导向装置55、第三右导向装置52、左滚轮2、第二左滚轮34、第三左滚轮33、右滚轮17、第二右滚轮54、第三右滚轮53、左从动锥轮1、第二左从动锥轮43、第三左从动锥轮41、右从动锥轮15、第二右从动锥轮44、第三右从动锥轮42、从动齿轮20、第二从动齿轮66、第三从动齿轮64、从动轴37、第二从动轴45、第三从动轴40、中心齿轮21、输出轴100,锥轮支架8包括第一连接法兰8a、第一护盖8b、第二护盖8c、第二连接法兰8d、第三护盖8e、第四护盖8f和第三连接法兰8g,调节装置9包括第一推力弹簧57、第二推力弹簧60、调节螺杆69和调节螺母56,加压装置4包括第一蝶形弹簧70和第二蝶形弹簧61;第一连接法兰8a、第一护盖8b、第二护盖8c、第四护盖8f和第三连接法兰8g依次固定连接,第三护盖8e和第二连接法兰8d分别与第二护盖8c固定连接;左主动锥轮3、左滚轮支架6、右滚轮支架18、右主动锥轮19、第一蝶形弹簧70、第二蝶形弹簧61和固定螺母62依次套接在主动轴10上,油封30和轴承31依次套接在主动轴10的一端、并且与第一护盖8b固定连接,主动轴10的另一端通过轴承63与第二连接法兰8d连接,左主动锥轮3与主动轴10固定连接,右主动锥轮19与主动轴10可轴向滑动连接,固定螺母62与主动轴10上的螺杆啮合;左从动锥轮1和右从动锥轮15为一个整体、并设置在左滚轮支架6和右滚轮支架18之间,从动轴37与左从动锥轮1和右从动锥轮15固定连接,从动轴37的一端通过轴承36与第一护盖8b连接、另一端通过轴承46和油封47与第二护盖8c连接;第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44为一个整体、并也设置在左滚轮支架6和右滚轮支架18之间,第二从动轴45与第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44固定连接,第二从动轴45的一端通过轴承38与第一护盖8b连接、另一端通过轴承50和油封51与第二护盖8c连接;第三左从动锥轮41和第三右从动锥轮42为一个整体、并也设置在左滚轮支架6和右滚轮支架18之间,第三从动轴40与第三左从动锥轮41和第三右从动锥轮42固定连接,第三从动轴40的一端通过轴承39与第一护盖8b连接、另一端通过轴承48和油封49与第二护盖8c连接;从动轴37、第二从动轴45和第三从动轴40围绕主动轴10设置、并且对称的设置在第一护盖8b和第二护盖8c上,第一护盖8b和第二护盖8c固定连接;左导向装置7、第二左导向装置35和第三左导向装置32平行于左主动锥轮3的锥度线、并且对称的设置在左滚轮支架6上,左滚轮2可轴向滑动的设置在左导向装置7上,第二左滚轮34可轴向滑动的设置在第二左导向装置35上,第三左滚轮33可轴向滑动的设置在第三左导向装置32上,左滚轮2与左主动锥轮3和左从动锥轮1接触传动,第二左滚轮34与左主动锥轮3和第二左从动锥轮43接触传动,第三左滚轮33与左主动锥轮3和第三左从动锥轮41接触传动。第二导向装置16、第二右导向装置55和第三右导向装置52平行于右主动锥轮19的锥度线、并且对称的设置在右滚轮支架18上,右滚轮17可轴向滑动的设置在第二导向装置16上,第二右滚轮54可轴向滑动的设置在第二右导向装置55上,第三右滚轮53可轴向滑动的设置在第三右导向装置52上,右滚轮17与右主动锥轮19和右从动锥轮15接触传动,第二右滚轮54与右主动锥轮19和第二右从动锥轮44接触传动,第三右滚轮53与右主动锥轮19和第三右从动锥轮42接触传动;左滚轮支架6和右滚轮支架18通过至少一个定位装置(图中未示出)只能轴向滑动的连接,连接块58与右滚轮支架18固定连接,第三从动轴40穿过连接块58,连接块58的上半部分从第二护盖8c上的开口处穿出。第一推力弹簧57设置在连接块58的左侧、两端分别与连接块58和第二护盖8c连接,第二推力弹簧60设置在连接块58的右侧、两端分别与连接块58和第二护盖8c连接,第一推力弹簧57和第二推力弹簧60同时向连接块58施加推力;调节螺母56可上下滑动的设置在连接块58上的导槽中,调节螺杆69与调节螺母56啮合,并且调节螺杆69穿过调节螺母56,调节螺杆69的两端转动的设置在第三护盖8e上,第三护盖8e罩住第二护盖8c上的开口处并固定连接;从动齿轮20与从动轴37固定连接,第二从动齿轮66与第二从动轴45固定连接,第三从动齿轮64与第三从动轴40固定连接,中心齿轮21与从动齿轮20、第二从动齿轮66和第三从动齿轮64啮合传动,输出轴100与中心齿轮21固定连接(或者为一个整体),输出轴100的一端通过轴承65与第二连接法兰8d连接、另一端通过轴承67和油封68与第四护盖8f连接;调节螺杆69的端部固定连接调节手轮59,通过转动调节手轮59控制滚轮支架6和右滚轮支架18在锥轮支架8上的摆动位置,同时改变左滚轮2、右滚轮17、第二左滚轮34、第二右滚轮54、第三左滚轮33和第三右滚轮53上的两个接触传动质点之间的角度,使它们同步自动产生轴向移动来实现无级变速。
在本发明的具体实施例中,左主动锥轮3和右主动锥轮19锥度的大径端方向向外相反设置,左从动锥轮1和右从动锥轮15锥度的大径端方向向内相反设置,第二左从动锥轮43和第二右从动锥轮44锥度的大径端方向向内相反设置,第三左从动锥轮41和第三右从动锥轮42锥度的大径端方向向内相反设置,从动轴37、第二从动轴45和第三从动轴40的轴线均平行于主动轴10的轴线设置;第一蝶形弹簧70和第二蝶形弹簧61的锥度方向相反设置;左滚轮2、右滚轮17、第二左滚轮34、第二右滚轮54、第三左滚轮33和第三右滚轮53均为相同大小的弧形滚轮(或者圆柱滚轮)。
在本发明的具体实施例中,可以选择左从动锥轮1、右从动锥轮15和从动齿轮20为一个整体,第二左从动锥轮43、第二右从动锥轮44和第二从动齿轮66为一个整体,第三左从动锥轮41、第三右从动锥轮42和第三从动齿轮64为一个整体。
在本发明的具体实施例中,还可以选择左从动锥轮1、右从动锥轮15、从动齿轮20和从动轴37为一个整体,第二左从动锥轮43、第二右从动锥轮44、第二从动齿轮66和第二从动轴45为一个整体,第三左从动锥轮41、第三右从动锥轮42、第三从动齿轮64和第三从动轴40为一个整体。
在本发明的具体实施例中,还包括传动比指示针、传动比观察镜和传动比刻度线,所述传动比观察镜和所述传动比刻度线设置在第三护盖8e上,所述传动比指示针设置在连接块58(或者调节螺母56)上,当连接块58(或者调节螺母56)左右摆动时,所述传动比指示针指向对应的所述传动比刻度线上,可方便观察到本发明的传动比值。
在本发明的具体实施例中,可以选择仅有第一推力弹簧57设置在连接块58的左侧(或者右侧)、两端分别与连接块58和锥轮支架连接,第一推力弹簧57始终向连接块58的一个方向施加推力。
在本发明的具体实施例中,还包括油位观察螺丝,所述油位观察螺丝设置在第一护盖8b(或者第二护盖8c)的两侧,可方便观察到本发明内部润滑油的高度,以及安装时的水平状态。
在本发明的具体实施例中,还包括排气螺丝,所述排气螺丝设置在第一护盖8b(或者第二护盖8c)顶部的侧边,在设备工作时松开所述排气螺丝上的螺母,排出内部产生的气压。
在本发明的具体实施例中,可以选择中心齿轮21设为圆柱齿轮。
在本发明的具体实施例中,还包括驱动马达,所述驱动马达的输出轴与主动轴10固定连接,所述驱动马达上的法兰与第一连接法兰8a固定连接。
上述本发明的各具体实施例中,通过调节装置9控制滚轮支架6在锥轮支架8上摆动的角度,改变滚轮2上的两个接触传动质点之间的角度,滚轮2自动产生轴向移动,并连续地改变主动锥轮3与从动锥轮1的传动比实现无级变速;
本发明滚轮锥盘式无级变速器的无级变速方法具体步骤包括:
(1)当滚轮支架6在锥轮支架8上摆动的方向与主动锥轮3转动的方向相同时,主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比连续减小,最后达到最小的传动比;
(2)当滚轮支架6在锥轮支架8上保持固定位置时(或者当滚轮2、主动锥轮3和从动锥轮1的轴线保持在同一个水平线上时),主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比固定不变;
(3)当滚轮支架6在锥轮支架8上摆动的方向与主动锥轮3转动的方向相反时,主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比连续增大,最后达到最大的传动比。
如图29所示,在本发明的具体实施例中,当主动锥轮3向R方向旋转、并通过滚轮2带动从动锥轮1向R方向旋转时,调节装置9控制滚轮支架6在锥轮支架8上向R方向摆动,滚轮2沿主动锥轮3的锥度线向其小径端移动,滚轮2主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比连续减小,最后达到最小的(MIN)传动比;根据滚轮支架6在锥轮支架8上摆动角度的大小,滚轮2会沿主动锥轮3的锥度线向其小径端移动、并自适应的寻找最佳的传动位置。
如图30所示,在本发明的具体实施例中,当滚轮支架6在锥轮支架8上保持固定位置时,滚轮2会在主动锥轮3的锥度线上自适应的寻找最佳的传动位置、并保持该传动位置不变,同时,主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比也固定不变。或者当调节装置9控制滚轮支架6在锥轮支架8上的位置,使滚轮2、主动锥轮3和从动锥轮1的轴线保持在同一个水平线上时,主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比也固定不变。
如图31所示,在本发明的具体实施例中,当主动锥轮3向R方向旋转、并通过滚轮2带动从动锥轮1向R方向旋转时,调节装置9控制滚轮支架6在锥轮支架8上向L方向摆动,滚轮2沿主动锥轮3的锥度线向其大径端移动,滚轮2主动锥轮3与从动锥轮1之间的传动比连续增大,最后达到最大的(MAX)传动比;根据滚轮支架6摆动角度的大小,滚轮2会沿主动锥轮3的锥度线向其大径端移动、并自适应的寻找最佳的传动位置。
本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神,可以有多种变形方案实现本发明,以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化,均包含于本发明的权利范围之内。