CN106321758A - 一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器 - Google Patents

Abstract

一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，属于汽车变速器技术领域。本发明通过主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮的相互配合传递发动机动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。同时该操纵机构结构简单，操作容易，传动效率高。

Description

一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器

技术领域

本发明属于汽车变速器技术领域，具体是涉及一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器。

背景技术

汽车变速器是汽车中的关键部件之一，自动变速器是汽车变速器的发展方向，目前汽车自动变速器主要有行星轮式自动变速器和带式无级变速器，自动变速器从1904年美国通用汽车公司的凯迪拉克汽车采用了手操纵的三挡行星齿轮变速器和福特汽车采用了二挡行星齿轮变速器以来，发展很快，具有消除了驾驶员换挡技术的差异性、提供了良好的传动比转换性能、改善了车辆的动力性和通过性、可减轻驾驶员疲劳强度，提高行车的安全性、可减少发动机排气污染使发动机工作在最经济区等优点，但结构复杂，制造成本高、传动效率低、维修技术也较复杂。目前，常见的复合式行星齿轮机构有：辛普森式齿轮机构、拉维娜式行星齿轮机构和CR-CR式行星齿轮机构等。定轴式齿轮变速传动机构，它主要由平行轴、各档齿轮和湿式多片离合器等组成。

带式无级变速器CVT(Continuously Variable Transmission)技术即无级变速技术，采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT)。由于CVT可以实现传动比的连续变化，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置，但结构复杂，变速效果不好。

针对上述问题，设计一种结构操作都简单的汽车无级变速器很有必要。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，具有结构简单，操作容易，传动效率高，达到节能的目的。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，包括无级变速系统和换档系统，所述无级变速系统包括安装在箱体内的主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮，从动圆锥摩擦轮位于主动圆锥摩擦轮的上方，所述主动圆锥摩擦轮上设有作为输入轴的主动圆锥摩擦轮轴，主动圆锥摩擦轮轴的两端通过轴承固接在箱体上，所述从动圆锥摩擦轮上设有作为输出轴的从动圆锥摩擦轮轴，从动圆锥摩擦轮轴的两端通过轴承固接在箱体上；所述换档系统包括变速器操作手柄、球铰、上导杆、下导杆、换档架、第一倒档摩擦轮、第二倒档摩擦轮、前进档摩擦轮和变速油缸，所述变速器操作手柄通过球铰安装在箱体的上方，球铰的下方设有拔叉，所述拔叉与换档架连接，且换档架上方的中间轴安装在拔叉中，由拔叉使其前后移动，所述换档架的正面和侧面的形状为倒U型，换档架横跨在从动圆锥摩擦轮上，且套在上导杆和下导杆上，使其在上导杆和下导杆上前后移动，所述换档架前侧的下端设有前进档中间轴，所述前进档中间轴上设有前进档摩擦轮，所述前进档摩擦轮的右侧连有变速油缸，变速油缸的右端与换档架固接，所述换档架后侧的下端设有第一倒档摩擦轮中间轴和第二倒档摩擦轮中间轴，第一倒档摩擦轮中间轴位于第二倒档摩擦轮中间轴的上方，所述第一倒档摩擦轮设置在第一倒档摩擦轮中间轴上，第二倒档摩擦轮设置在第二倒档摩擦轮中间轴上，第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮相互接触。

作为优选，所述主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮位于同一平面，所述主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮的横截面为梯形，主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮的锥度相反设置，且主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮相邻的锥度线保持平行，所述主动圆锥摩擦轮的左侧直径是右侧直径的三倍，所述从动圆锥摩擦轮的右侧直径是左侧直径的三倍。

作为优选，所述前进档中间轴位于主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮所在平面的前端，所述第一倒档摩擦轮中间轴、第二倒档摩擦轮中间轴位于主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮所在平面的后端。

作为优选，所述前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮、第二倒档摩擦轮与主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮之间设有压紧机构，主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮的表面为耐摩擦材料。

作为优选，所述前进档摩擦轮可沿前进档中间轴左右滑动。

换档过程原理：前进档时，板动变速器操作手柄向前推，拔叉向后移动，带动换档架后移，使前进档摩擦轮与主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮接触，发动机动力驱动主动圆锥摩擦轮轴转动，依次经过主动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、从动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮轴，由从动圆锥摩擦轮轴正转输出；倒档时，板动变速器操作手柄向后推，拔叉向前移动，带动换档架前移，使第一倒档摩擦轮和从动圆锥摩擦轮接触，第二倒档摩擦轮和主动圆锥摩擦轮接触，第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮相互接触，发动机动力驱动主动圆锥摩擦轮轴转动，依次经过主动圆锥摩擦轮、第二倒档摩擦轮、第一倒档摩擦轮、从动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮轴，由从动圆锥摩擦轮轴反转输出；加速时，踏下油门踏板，液压油推动油缸伸出，带动前进档摩擦轮左移，从而改变传动比；减速时，油缸缩回，带动前进档摩擦轮右移，从而改变传动比；空档时，前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮都不与主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮接触。

本发明具有的有益效果：通过主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮的相互配合传递发动机动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。同时该操纵机构结构简单，操作容易，传动效率高。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一种左视结构示意图；

图3是本发明换档架的一种结构示意图。

图中：1、箱体；2、轴承；3、主动圆锥摩擦轮轴；4、主动圆锥摩擦轮；5、前进档摩擦轮；6、前进档中间轴；7、换档架；8、从动圆锥摩擦轮；9、下导杆；10、上导杆；11、球铰；12、变速器操作手柄；13、从动圆锥摩擦轮轴；14、变速油缸；15、拔叉；16、第二倒档摩擦轮中间轴；17、第二倒档摩擦轮；18、第一倒档摩擦轮中间轴；19、第一倒档摩擦轮；20、中间轴。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，如图1-3所示，包括无级变速系统和换档系统，所述无级变速系统包括安装在箱体内的主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮，从动圆锥摩擦轮位于主动圆锥摩擦轮的上方，所述主动圆锥摩擦轮上设有作为输入轴的主动圆锥摩擦轮轴，主动圆锥摩擦轮轴的两端通过轴承固接在箱体上，所述从动圆锥摩擦轮上设有作为输出轴的从动圆锥摩擦轮轴，从动圆锥摩擦轮轴的两端通过轴承固接在箱体上；所述换档系统包括变速器操作手柄、球铰、上导杆、下导杆、换档架、第一倒档摩擦轮、第二倒档摩擦轮、前进档摩擦轮和变速油缸，所述变速器操作手柄通过球铰安装在箱体的上方，球铰的下方设有拔叉，所述拔叉与换档架连接，且换档架上方的中间轴安装在拔叉中，由拔叉使其前后移动，所述换档架的正面和侧面的形状为倒U型，换档架横跨在从动圆锥摩擦轮上，且套在上导杆和下导杆上，使其在上导杆和下导杆上前后移动，所述换档架前侧的下端设有前进档中间轴，所述前进档中间轴上设有前进档摩擦轮，所述前进档摩擦轮的右侧连有变速油缸，变速油缸的右端与换档架固接，所述换档架后侧的下端设有第一倒档摩擦轮中间轴和第二倒档摩擦轮中间轴，第一倒档摩擦轮中间轴位于第二倒档摩擦轮中间轴的上方，所述第一倒档摩擦轮设置在第一倒档摩擦轮中间轴上，第二倒档摩擦轮设置在第二倒档摩擦轮中间轴上，第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮相互接触，所述主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮位于同一平面，所述主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮的横截面为梯形，主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮的锥度相反设置，且主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮相邻的锥度线保持平行，所述主动圆锥摩擦轮的左侧直径是右侧直径的三倍，所述从动圆锥摩擦轮的右侧直径是左侧直径的三倍，所述前进档中间轴位于主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮所在平面的前端，所述第一倒档摩擦轮中间轴、第二倒档摩擦轮中间轴位于主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮所在平面的后端，所述前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮、第二倒档摩擦轮与主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮之间设有压紧机构，主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮的表面为耐摩擦材料，所述前进档摩擦轮可沿前进档中间轴左右滑动。

换档过程原理：前进档时，板动变速器操作手柄向前推，拔叉向后移动，带动换档架后移，使前进档摩擦轮与主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮接触，发动机动力驱动主动圆锥摩擦轮轴转动，依次经过主动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、从动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮轴，由从动圆锥摩擦轮轴正转输出；倒档时，板动变速器操作手柄向后推，拔叉向前移动，带动换档架前移，使第一倒档摩擦轮和从动圆锥摩擦轮接触，第二倒档摩擦轮和主动圆锥摩擦轮接触，第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮相互接触，发动机动力驱动主动圆锥摩擦轮轴转动，依次经过主动圆锥摩擦轮、第二倒档摩擦轮、第一倒档摩擦轮、从动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮轴，由从动圆锥摩擦轮轴反转输出；加速时，踏下油门踏板，液压油推动油缸伸出，带动前进档摩擦轮左移，从而改变传动比；减速时，油缸缩回，带动前进档摩擦轮右移，从而改变传动比；空档时，前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮都不与主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮接触。

本发明通过主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮的相互配合传递发动机动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。同时该操纵机构结构简单，操作容易，传动效率高。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，包括无级变速系统和换档系统，其特征在于所述无级变速系统包括安装在箱体内的主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮，从动圆锥摩擦轮位于主动圆锥摩擦轮的上方，所述主动圆锥摩擦轮上设有作为输入轴的主动圆锥摩擦轮轴，主动圆锥摩擦轮轴的两端通过轴承固接在箱体上，所述从动圆锥摩擦轮上设有作为输出轴的从动圆锥摩擦轮轴，从动圆锥摩擦轮轴的两端通过轴承固接在箱体上；所述换档系统包括变速器操作手柄、球铰、上导杆、下导杆、换档架、第一倒档摩擦轮、第二倒档摩擦轮、前进档摩擦轮和变速油缸，所述变速器操作手柄通过球铰安装在箱体的上方，球铰的下方设有拔叉，所述拔叉与换档架连接，且换档架上方的中间轴安装在拔叉中，由拔叉使其前后移动，所述换档架的正面和侧面的形状为倒U型，换档架横跨在从动圆锥摩擦轮上，且套在上导杆和下导杆上，使其在上导杆和下导杆上前后移动，所述换档架前侧的下端设有前进档中间轴，所述前进档中间轴上设有前进档摩擦轮，所述前进档摩擦轮的右侧连有变速油缸，变速油缸的右端与换档架固接，所述换档架后侧的下端设有第一倒档摩擦轮中间轴和第二倒档摩擦轮中间轴，第一倒档摩擦轮中间轴位于第二倒档摩擦轮中间轴的上方，所述第一倒档摩擦轮设置在第一倒档摩擦轮中间轴上，第二倒档摩擦轮设置在第二倒档摩擦轮中间轴上，第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮相互接触。

2.根据权利要求1所述的一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，其特征在于所述主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮位于同一平面，所述主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮的横截面为梯形，主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮的锥度相反设置，且主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮相邻的锥度线保持平行，所述主动圆锥摩擦轮的左侧直径是右侧直径的三倍，所述从动圆锥摩擦轮的右侧直径是左侧直径的三倍。

3.根据权利要求1所述的一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，其特征在于所述前进档中间轴位于主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮所在平面的前端，所述第一倒档摩擦轮中间轴、第二倒档摩擦轮中间轴位于主动圆锥摩擦轮和从动圆锥摩擦轮所在平面的后端。

4.根据权利要求1所述的一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，其特征在于所述前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮、第二倒档摩擦轮与主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮之间设有压紧机构，主动圆锥摩擦轮、从动圆锥摩擦轮、前进档摩擦轮、第一倒档摩擦轮和第二倒档摩擦轮的表面为耐摩擦材料。

5.根据权利要求1所述的一种圆锥摩擦轮式汽车无级变速器，其特征在于所述前进档摩擦轮可沿前进档中间轴左右滑动。