CN104864048A - 一种带有同步齿的无级变速器 - Google Patents

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    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
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    • F16H9/24—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing

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Abstract

本发明公开了一种带有同步齿的无级变速器，包括主动轮、从动轮和动力带，主动轮和从动轮均包括动力轴、固定安装于动力轴一端部的固定椎体、滑动套装于动力轴另一端部的活动椎体、多个沿动力轴圆心均匀分布的同步支撑体。同步支撑体通过活动椎体能在径向位置上向内或向外移动，以适应变速对主、从动力轮半径变化的需要；本发明同步齿啮合动力带的过程中靠自身的同步差产生的机械应力自动追踪啮合位置，即同步齿能在主动轮与从动轮之间的变速过程中自动变化弧向位置，实现完全啮合，能实现大功率动力传输。本发明结构简单，能实现大功率无级变速传动。

Description

一种带有同步齿的无级变速器
技术领域
   本发明涉及机械传动领域，具体是一种带有同步跟踪的无级变速器。
背景技术
现有传统的无级变速器（CVT）的变速技术靠动力带和工作直径可变的主、从动轮摩擦传递动力，这种传递方式不能实现大扭矩动力传输。就汽车应用而言，目前使用CVT变速技术的场合，多限于小排量车型上。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带有同步跟踪的无级变速器，用同步跟踪原理，以完全啮合的传动形式实现了主、从动轮之间的无级变速，实现了大扭矩无级变速传动。
本发明的技术方案为：
一种带有同步齿的无级变速器，包括主动轮、从动轮和动力带，其特征在于：所述的主动轮和从动轮均包括动力轴、固定安装于动力轴一端部的固定椎体、滑动套装于动力轴另一端部的活动椎体、多个沿动力轴圆心均匀分布的同步支撑体；所述的固定椎体和活动椎体的锥面相对设置；
所述的固定椎体和活动椎体上均设置有多个与同步支撑体一一对应的变径轨道，变径轨道沿着固定椎体或活动椎体的锥面均匀分布，且主动轮的固定椎体和从动轮的活动椎体位于动力轴的同一端，从动轮的固定椎体和主动轮的活动椎体位于动力轴的同一端；
所述的同步支撑体包括有同步支撑块、嵌入到同步支撑块滑槽内且与动力带啮合的同步齿、两个分别固定于同步支撑块前后端面上的变速滑块、以及与变速滑块固定连接的圆柱销，所述的同步支撑块两侧的圆柱销相互平行，两侧的圆柱销同侧端部分别滑动设置于对应的固定椎体和活动椎体的变径轨道内。
所述的固定椎体和活动椎体上变径轨道的个数均大于等于三个，即主动轮和从动轮的同步支撑体均大于等于三个。
所述的变速滑块上固定有两个上下平行的圆柱销。
所述的动力带和同步齿的啮合形式为齿牙、滚柱或动力链齿牙啮合形式。
本发明的优点：
本发明利用活动椎体在动力轴上的滑动，从而带动滑动设置于活动椎体变径轨道内的圆柱销滑动，由于滑动椎体和圆柱销的作用力和反作用力，滑动椎体轴向外移，圆柱销径向内移，圆柱销带动整个同步支撑体向动力轴移动，即主动轮或从动轮半径变小，相反滑动椎体轴向内移，圆柱销径向外移，圆柱销带动整个同步支撑体向动力轴反向移动，即主动轮或从动轮半径变大，即当主动轮和从动轮的速比发生变化时，原来保持的同步块与动力带的同步位置也发生了变化；本发明同步齿啮合动力带的过程中靠自身的同步差产生的机械应力自动追踪啮合位置，即同步齿能在主动轮与从动轮之间的变速过程中自动变化弧向位置，实现完全啮合，能实现大功率动力传输；同步齿能在速比恒定的状态下在弧向位置上保持静止，消除了动力带和同步块在啮合过程中同步块的轴向移动，降低了摩擦和噪声。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是同步支撑体的结构示意图。
图3是同步支撑体和固定椎体、活动椎体分别连接传动的结构示意图。
具体实施方式
见图1-图3，一种带有同步齿的无级变速器，包括主动轮1、从动轮2和动力带3，主动轮1和从动轮2均包括动力轴11，21、固定安装于动力轴11，21一端部的固定椎体12,22、滑动套装于动力轴11，21另一端部的活动椎体13,23、八个沿动力轴11，21圆心均匀分布的同步支撑体14,24；固定椎体12,22和活动椎体13,23的锥面相对设置；
固定椎体12,22和活动椎体13,23上均设置有八个与同步支撑体14,24一一对应的变径轨道15,25，变径轨道15,25沿着固定椎体12,22或活动椎体13,23的锥面均匀分布，且主动轮的固定椎体12和从动轮的活动椎体23位于动力轴11，21的同一端，从动轮的固定椎体22和主动轮的活动椎体13位于动力轴11，21的同一端；
同步支撑体14,24包括有同步支撑块4、嵌入到同步支撑块4滑槽内且与动力带3啮合的同步齿5、两个分别固定于同步支撑块4前后端面上的变速滑块6、以及两个固定连接于变速滑块上且上下平行的圆柱销7，同步支撑块4两侧的圆柱销7相互平行，两侧的圆柱销7同侧端部分别滑动设置于对应的固定椎体12,22和活动椎体13,23的变径轨道15,25内。
见图3，当主动轮1的活动椎体13轴向外移，由于每个同步支撑体14两侧的圆柱销7距离不变，同步支撑体14的圆柱销7沿变径轨道15径向内移，同步支撑体14的圆柱销7带动整个同步支撑体14向动力轴11移动，即主动轮1的半径变小；当主动轮1的活动椎体13轴向外移的同时，从动轮2的活动椎体23轴向内移，由于每个同步支撑体24两侧的圆柱销7距离不变，同步支撑体24的圆柱销7沿变径轨道25径向外移，同步支撑体24的圆柱销7带动整个同步支撑体24向动力轴21反向移动，即从动轮1的半径变大；且主动轮1的活动椎体13外移的距离和从动轮2的活动椎体23内移的距离相等，主动轮1的半径变小量与被动轮2的半径变大量相同，即缠绕于主动轮1和从动轮2上动力带3的周长不变，保证正常运行。
当主动轮1和从动轮2的半径发生变化时，主动轮1和从动轮2的周长随之变化，原来的同步齿5和动力带3上的凸凹啮合关系也随之变化。当速比变化时，圆的弧长发生了变化，而动力带3上的凸凹距离没有变化，意味着原来的完全啮合关系被破坏。由于同步齿5可在同步支撑块4滑槽内弧向滑动，在动力带3和同步齿5的压紧过程中靠同步差产生的机械力能够实现动力带3和同步齿5凸凹位置的自动对齐。

Claims (4)

1.一种带有同步齿的无级变速器，包括主动轮、从动轮和动力带，其特征在于：所述的主动轮和从动轮均包括动力轴、固定安装于动力轴一端部的固定椎体、滑动套装于动力轴另一端部的活动椎体、多个沿动力轴圆心均匀分布的同步支撑体；所述的固定椎体和活动椎体的锥面相对设置；
所述的固定椎体和活动椎体上均设置有多个与同步支撑体一一对应的变径轨道，变径轨道沿着固定椎体或活动椎体的锥面均匀分布，且主动轮的固定椎体和从动轮的活动椎体位于动力轴的同一端，从动轮的固定椎体和主动轮的活动椎体位于动力轴的同一端；
所述的同步支撑体包括有同步支撑块、嵌入到同步支撑块滑槽内且与动力带啮合的同步齿、两个分别固定于同步支撑块前后端面上的变速滑块、以及与变速滑块固定连接的圆柱销，所述的同步支撑块两侧的圆柱销相互平行，两侧的圆柱销同侧端部分别滑动设置于对应的固定椎体和活动椎体的变径轨道内。
2.根据权利要求1所述的一种带有同步齿的无级变速器，其特征在于：所述的固定椎体和活动椎体上变径轨道的个数均大于等于三个，即主动轮和从动轮的同步支撑体均大于等于三个。
3.根据权利要求1所述的一种带有同步齿的无级变速器，其特征在于：所述的变速滑块上固定有两个上下平行的圆柱销。
4.根据权利要求1所述的一种带有同步齿的无级变速器，其特征在于：所述的动力带和同步齿的啮合形式为齿牙、滚柱或动力链齿牙啮合形式。
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