CN105179630A - 一种无脉动的连杆式无级变速器 - Google Patents

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Abstract

一种无脉动的连杆式无级变速器，包括中空的壳体，壳体内平行设有可绕转动的动力输入轴和动力输出轴，该两根轴各有一端伸出壳体外，壳体内设有支架，支架安装有连接体，动力输入轴驱动连接体转动；连接体的两端均固接有调径轮，调径轮上加工有沿调径轮径向设置的滑槽，一个调径轮上的滑槽与另一个调径轮上的滑槽相垂直，连接体内设有调径机构；该调径机构驱动动力传输机构。该无级变速器彻底消除了脉动现象，保证无级变速器平稳可靠地工作，避免车辆运行产生顿挫，同时使用缠绕逆止器的钢索作为连接传动件，避免了高速转动时的打滑现象，进一步提高了变速器的稳定性。

Description

一种无脉动的连杆式无级变速器
技术领域
本发明属于汽车变速箱技术领域，涉及一种无脉动的连杆式无级变速器。
背景技术
无级变速器能够使变速器在起始力矩多种速比和终结力矩多种速比之间连续调整，最终自动选用最佳速比，使发动机始终处于最佳速比范围之内。发动机能控制维持变速器的输入速度，如变速器的输入速度由多种变化路面的速度牵引阻力功能所控制；且车辆加速时牵引动力不间断，使动力完全适应车辆的加速特性。不但具有良好的燃油经济性，同时还具有良好的乘坐舒适性.无级变速器和自动变速器在急加速时都会降档，以更加充沛的扭矩为车提供强有力的驱动力，以便能在极短的时间超越其它车辆或者克服路面阻力的变化。无级变速（CONTINUOUSLYVARIABLETRANSMISSION，即CVT）技术在汽车中有了长足的应用，但现有的连杆式无级变速器在工作过程中会出现脉动现象，使车辆运行产生顿挫。
发明内容
本发明的目的是提供一种无脉动的连杆式无级变速器，工作过程中没有脉动现象，工作平稳可靠。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无脉动的连杆式无级变速器，包括中空的壳体，壳体内平行设置有可绕自身轴线转动的动力输入轴和可绕自身轴线转动的动力输出轴，动力输入轴和动力输出轴各有一端伸出壳体外，壳体内设有筒形的支架，支架内安装有轴线与动力输入轴相平行的筒形的连接体，动力输入轴驱动连接体转动；连接体的两端均固接有调径轮，调径轮上加工有沿调径轮径向设置的滑槽，一个调径轮上的滑槽与另一个调径轮上的滑槽相垂直，连接体内设有调径机构；该调径机构驱动动力传输机构。
所述的动力传输机构包括两个传动轮，动力输出轴上套装有两个逆止器，一个传动轮通过一根钢索与一个逆止器相连接，钢索缠绕逆止器；连接轴（18）和动力输出轴之间的托板上设有滑轨，滑轨上安装有可沿滑轨往复移动的滑块，滑块通过连杆与调径机构相连接；两根钢索分别于滑块固接，且两根钢索与滑块的固接处位于180°方向；该动力传输机构安装于托板上，托板的一端与支架固接，托板的另一端与动力输出轴相连接，连接轴设于动力输出轴与支架之间的托板上，两个传动轮套装于连接轴上。
所述的调径机构包括伺服电机，伺服电机安装于连接体内，伺服电机驱动两套传动机构；该传动机构包括安装于连接体内壁上的可绕自身轴线转动的调径杆，伺服电机驱动调径杆转动，调径杆上套装有可沿调径杆往复移动的调径滑块，调径滑块的一端与调径杆相连，调径滑块的另一端穿过滑槽伸出调径轮外，并通过连杆与滑块相连接。
本发明无级变速器采用轴线相互垂直的两个滑槽，通过两个滑槽内设置的调经滑块分别驱动两套动力输出机构，弥补一套动力输出机构工作中产生的脉动现象，彻底消除脉动，保证无级变速器平稳可靠地工作，避免车辆运行产生顿挫。本无级变速器中使用缠绕逆止器的钢索作为连接传动件，避免了高速转动时的打滑现象，进一步提高了变速器的稳定性。
附图说明
图1是本发明无级变速器的结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图3是本发明无级变速器中钢索与逆止器的连接示意图。
图4是本发明无级变速器中调径机构的示意图。
图中：1.壳体，2.动力输入轴，3.支架，4.连接体，5.调径轮，6.调径滑块，7.连杆，8.第一传动轮，9.第一钢索，10.第二钢索，11.滑块，12.动力输出轴，13.第一逆止器，14.第二逆止器，15.滑轨，16.托板，17.第二传动轮，18.连接轴，19.齿圈，20.电刷，21.齿轮，22.滑槽，23.调径杆，24.伺服电机，25.第一传动齿轮，26.第二传动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1和图2所示，本发明无级变速器，包括中空的壳体1，壳体1内平行设置有动力输入轴2和动力输出轴12，动力输入轴2的一端与壳体1相连接，动力输入轴2的另一端伸出壳体1外，动力输出轴12的一端与壳体1相连接，动力输出轴12的另一端伸出壳体1外，动力输入轴2伸出壳体1外的一端与动力输出轴12伸出壳体1外的一端同向设置，动力输入轴2上套装有齿轮21；壳体1内设有筒形的支架3，支架3内安装有轴线与动力输入轴2相平行的筒形的连接体4，连接体4通过薄壁轴承与支架3相连接，连接体4可绕自身轴线转动，连接体4的外壁上套装有齿圈19和电刷20，齿圈19与齿轮21相啮合，齿圈19位于支架3内，连接体4的两端均固接有调径轮5，调径轮5上加工有滑槽22，滑槽22沿调径轮5的径向设置，一个调径轮5上的滑槽22与另一个调径轮5上的滑槽22相垂直，连接体4内设有调径机构；
支架3的侧壁上固接有托板16，托板16的一端与支架3固接，托板16的另一端通过轴承与动力输出轴12相连接，动力输出轴12与支架3之间的托板16上设有与动力输出轴12相平行的连接轴18，连接轴18的两端均伸出托板16外；沿动力输出轴12的轴线方向、托板16的两端面上分别设有一套结构完全相同的动力传输机构；下面以图1中位于托板16上端面的动力传输机构为例，对该动力传输机构进行说明：沿远离托板16的方向、伸出托板16上端面的连接轴18上依次套装有第二传动轮17和第一传动轮8，沿远离托板16的方向、伸出托板16上端面的动力输出轴12上依次套装有第二逆止器14和第一逆止器13，第一传动轮8和第一逆止器13通过第一钢索9相连接，第一钢索9缠绕第一逆止器13，如图3所示；第二传动轮17通过第二钢索10与第二逆止器14相连接，第二钢索10缠绕第二逆止器14；沿从连接轴18到动力输出轴12的方向、连接轴18和动力输出轴12之间的托板16上设有滑轨15，滑轨15上安装有可沿滑轨15往复移动的滑块11，滑块11通过连杆7与调径机构相连接；第一钢索9位于第一传动轮8和第一逆止器13之间的两段中的一段与滑块11固接，第二钢索10位于第二传动轮17和第二逆止器14之间的两段中的一段与滑块11固接，且第一钢索9和滑块11的固接处与第二钢索10和滑块11的固接处位于180°方向。
第一逆止器13和第二逆止器14采用单向轴承。
如图4所示，本发明无级调速器中的调径机构，包括安装于连接体4内的伺服电机24，伺服电机24驱动两套传动机构；该传动机构包括安装于连接体4内壁上的调径杆23，调径杆23为螺杆，调径杆23可绕自身轴线转动，调径杆23的轴线与滑槽22的轴线相平行，调径杆23上安装有第一传动齿轮25，伺服电机24的电机轴上安装有与第一传动齿轮25相啮合的第二传动齿轮26，第一传动齿轮25和第二传动齿轮26均为锥形齿轮，调径杆23上套装有可沿调径杆23往复移动的调径滑块6，调径滑块6的一端与调径杆23相连，调径滑块6的另一端穿过滑槽22伸出调径轮5外，并通过连杆7与滑块11相连接；电刷20与伺服电机24电连接。
使用本发明无级变速器时：将壳体1安装在车辆上，使动力输入轴2伸出壳体1外的一端与车辆发动机的动力轴相连接，使动力输出轴12伸出壳体1外的一端与车辆主动轮驱动机构相连接。车辆启动后，车辆发动机的动力轴带动动力输入轴2旋转，动力输入轴2通过齿轮21驱动齿圈19旋转，齿圈19带动连接体4转动，调径轮5和调径机构随同连接体4转动，调径机构转动过程中，调径机构和连杆7形成曲轴连杆机构，驱动滑块11沿滑轨15往复移动。滑块11移动过程中：当调经滑块6处于图2所示的水平线（动力输入轴2轴线与动力输出轴12轴线之间的连线）上方时，调径轮5顺时针转动，连杆7推动滑块11向远离调径轮5的方向移动，滑块11通过第一钢索9带动第一传动轮8和第一逆止器13逆时针转动，滑块11通过第二钢索10带动第二逆止器14和第二传动轮17顺时针转动，第一逆止器13驱动动力输出轴12逆时针转动，此时，第一逆止器13处于逆止状态，而第二逆止器14处于分离状态；当调径轮5顺时针转动至调径滑块6位于水平线上时，调径滑块6与第一传动轮8之间的距离最近，连杆7与该水平线相平行，此时第一逆止器13和第二逆止器14均停止转动，而由于两个调径轮5上的滑槽22相垂直，因此，此时另一套传动机构中的逆止器继续驱动动力输出轴12逆时针转动，消除了脉动现象。当调径滑块6转过该水平线，位于该水平线下方时，连杆7拉动滑块11朝向调径轮5的方向移动，此时滑块11通过第一钢索9带动第一逆止器13和第一传动轮8顺时针转动，滑块11通过第二钢索10带动第二逆止器14和第二传动轮17逆时针转动，第二逆止器14驱动动力输出轴12逆时针转动，此时，第一逆止器13处于分离状态，而第二逆止器14处于逆止状态；当调径轮5顺时针转动至调径滑块6位于水平线上时，调径滑块6与第一传动轮8之间的距离最远，连杆7与该水平线相平行，此时第一逆止器13和第二逆止器14均停止转动，而由于两个调径轮5上的滑槽22相垂直，因此，此时另一套传动机构中的逆止器继续驱动动力输出轴12逆时针转动，消除了脉动现象。重复上述过程，使得动力输出轴12持续同向旋转。
工作过程中需要变速时，伺服电机24启动，驱动第二传动齿轮26转动，第二传动齿轮26带动第一传动齿轮25转动，第一传动齿轮25驱动调径杆23绕自身轴线旋转，进而驱动调径滑块6沿调径杆23的轴线方向移动，使得调径滑块6在滑槽22内沿远离调径轮5中心的方向移动，或者调径滑块6在滑槽22内沿朝向调径轮5中心的方向移动，调节调径滑块6与调径轮5中心之间的距离，控制滑块11往复移动的距离，进而调整动力输出轴12的转速。

Claims (4)

1.一种无脉动的连杆式无级变速器，其特征在于，包括中空的壳体（1），壳体（1）内平行设置有可绕自身轴线转动的动力输入轴（2）和可绕自身轴线转动的动力输出轴（12），动力输入轴（2）和动力输出轴（12）各有一端伸出壳体（1）外，壳体（1）内设有筒形的支架（3），支架（3）内安装有轴线与动力输入轴（2）相平行的筒形的连接体（4），动力输入轴（2）驱动连接体（4）转动；连接体（4）的两端均固接有调径轮（5），调径轮（5）上加工有沿调径轮（5）径向设置的滑槽（22），一个调径轮（5）上的滑槽（22）与另一个调径轮（5）上的滑槽（22）相垂直，连接体（4）内设有调径机构；该调径机构驱动动力传输机构。
2.根据权利要求1所述的无脉动的连杆式无级变速器，其特征在于，所述的该动力传输机构包括两个传动轮，动力输出轴（12）上套装有两个逆止器，一个传动轮通过一根钢索与一个逆止器相连接，钢索缠绕逆止器；连接轴（18）和动力输出轴（12）之间的托板（16）上设有滑轨（15），滑轨（15）上安装有可沿滑轨（15）往复移动的滑块（11），滑块（11）通过连杆（7）与调径机构相连接；两根钢索分别于滑块（11）固接，且两根钢索与滑块（11）的固接处位于180°方向；该动力传输机构安装于托板（16）上，托板（16）的一端与支架（3）固接，托板（16）的另一端与动力输出轴（12）相连接，连接轴（18）设于动力输出轴（12）与支架（3）之间的托板（16）上，两个传动轮套装于连接轴（18）上。
3.根据权利要求2所述的无脉动的连杆式无级变速器，其特征在于，所述的调径机构包括伺服电机（24），伺服电机（24）安装于连接体（4）内，伺服电机（24）驱动两套传动机构；该传动机构包括安装于连接体（4）内壁上的可绕自身轴线转动的调径杆（23），伺服电机（24）驱动调径杆（23）转动，调径杆（23）上套装有可沿调径杆（23）往复移动的调径滑块（6），调径滑块（6）的一端与调径杆（23）相连，调径滑块（6）的另一端穿过滑槽（22）伸出调径轮（5）外，并通过连杆（7）与滑块（11）相连接。
4.根据权利要求3所述的无脉动的连杆式无级变速器，其特征在于，伺服电机（24）通过齿轮副驱动调径杆（23）转动。
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