CN110067839A - 一种变径轮无级变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变径轮无级变速器，包括变径轮和传动装置，所述传动装置包括差速器，所述差速器的两侧分别连接差速轴，所述差速轴上安装制动器，所述差速器上设有同步锥齿轮甲，本发明采用差速器为传动轴提供动力，同时为变径调节轴传递动力，使用相同的齿轮传动，保证正常状态下传动轴和变径调节轴的转速相同，调节变径调节轴的转速时容易控制，通过制动器改变差速轴的转速，变径调节轴的转速随之改变，这样能够调节变径轮的传动半径，进而调节该变速器。
Description
技术领域
本发明涉及传动轮的技术领域，特别涉及一种变径轮无级变速器。
背景技术
现有技术中的无级变速主要是应用在汽车上的CVT系统，该系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的，由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速，如申请号为90214035.3的中国发明专利公开了一种螺杆泵无级变速驱动装置，这种变速机构的调节范围小、控制难度大，传统的齿轮传动结构控制简单但很难实现无级变速，但利用齿轮传动来实现轮径变化的变径轮无级变速器能够实现无级变速，而且控制简单。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种变径轮无级变速器。
本发明的技术方案是：一种变径轮无级变速器，包括传动装置和两个变径轮，所述传动装置包括差速器，所述差速器的两侧分别连接差速轴，所述差速轴上安装制动器，所述差速器上设有同步锥齿轮甲，所述变径轮包括基轮盘和至少4个安装在基轮盘上的移动轮，所述基轮盘的中心设有轴孔，所述轴孔内固定有两端伸出且为空心的传动轴，所述传动轴的内部设置有悬空的变径调节轴，所述变径调节轴的一端伸出所述传动轴且与所述差速轴通过锥齿轮配合，一个所述变径轮的传动轴连接有同步齿轮甲、另一个所述变径轮的传动轴连接有传动轮，所述同步齿轮甲啮合有同步齿轮乙，所述同步齿轮乙通过中心轴支撑且中心轴一端连接有与所述同步锥齿轮甲啮合的同步锥齿轮乙。
优选的，所述基轮盘的正面设有环形均布且用来安装移动轮的滑槽，所述滑槽沿着基轮盘的半径方向设置且与所述轴孔连通，所述滑槽的下方为空腔，所述空腔内设置有转动螺杆，所述转动螺杆的一端铰接在所述基轮盘上、另一端与所述传动轴铰接且伸入所述传动轴的内部，所述转动螺杆上螺接有滑块，所述移动轮的中心为轮轴，所述轮轴穿过所述滑槽与所述滑块连接，所述变径调节轴与所述转动螺杆通过锥齿轮啮合传动。
优选的，所述变径调节轴通过轴承支撑在所述传动轴的内部，所述变径调节轴伸出所述传动轴的一端固连有调节锥齿轮甲、另一端位于所述传动轴内且固连有调节锥齿轮乙，所述转动螺杆伸入传动轴的一端固连有与所述调节锥齿轮乙配合的螺杆锥齿轮，所述差速轴的端部连接有与所述调节锥齿轮甲啮合的差速锥齿轮。
优选的，所述同步齿轮甲和所述同步齿轮乙的模数及尺寸均相同，所述同步锥齿轮甲和所述同步锥齿轮乙的模数及尺寸均相同，所述调节锥齿轮甲与所述差速齿轮的模数及尺寸均相同。
优选的，所述制动器为多点式制动器。
优选的，所述移动轮为皮带轮，所述轮轴与所述滑块固定连接，所述变径轮中移动轮的数量具体设置为8个。
优选的，所述移动轮为链轮，所述轮轴与所述滑块铰接，所述基轮盘上还设有位于所述滑槽的中线一侧的摆杆，所述摆杆的一端铰接在基轮盘的边缘、另一端穿过所述轮轴，所述轮轴设有与所述摆杆间隙配合的槽孔，所述变径轮中移动轮的数量具体设置为8个。
本发明的有益效果是：
本发明采用差速器为传动轴提供动力，同时为变径调节轴传递动力，使用相同的齿轮传动，保证正常状态下传动轴和变径调节轴的转速相同，调节变径调节轴的转速时容易控制，通过制动器改变差速轴的转速，变径调节轴的转速随之改变，这样能够调节变径轮的传动半径，进而调节该变速器。
变径轮中变径调节轴和转动螺杆采用锥齿轮配合，传动稳定且控制简单，转动螺杆利用滑块在螺杆上的位置变化改变移动轮的位置，从而能够改变变径轮的传动变径，进而能够实现无级变速。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为变径轮的平面结构示意图之一；
图3为变径轮的平面结构示意图之二；
图4为图2中变径轮的剖视结构示意图；
图5为图3中变径轮的剖视结构示意图；
图6为图2中摆杆与轮轴位置示意图；
图7为图3中摆杆与轮轴位置示意图；
图8为变径轮的变径状态示意图；
图中：1.基轮盘、1-1.滑槽、1-2.摆杆、2.传动轴、2-1.传动轮、2-2.同步齿轮甲、3.调节轴、3-1.调节锥齿轮甲、3-2.调节锥齿轮乙、4.移动轮、4-1.轮轴、5.传动件、6.转动螺杆、6-1.滑块、6-2.螺杆锥齿轮、7.动力轴、7-1.动力装置、8.差速器、8-1.同步锥齿轮甲、9.同步齿轮乙、9-1.同步锥齿轮乙、10.差速轴、10-1.差速锥齿轮、10-2.制动器。。
具体实施方式
本发明的具体实施方式参见图1-8：
一种变径轮无级变速器，如图1-5，包括传动装置和两个变径轮，所述传动装置包括差速器8，差速器8的两侧分别连接差速轴10，差速轴10上安装多点式制动器10-2，差速器8上设有同步锥齿轮甲8-1，变径轮包括基轮盘1和多个安装在基轮盘1上的移动轮4，基轮盘1的中心设有轴孔，轴孔内固定有两端伸出且为空心的传动轴2，传动轴2的内部设置有悬空的变径调节轴3，变径调节轴3的一端伸出传动轴2且与差速轴10通过锥齿轮配合，一个变径轮的传动轴2连接有同步齿轮甲2-2、另一个变径轮的传动轴2连接有传动轮2-1，同步齿轮甲2-2位于变径轮的背面，传动轮2-1位于变径轮的正面，同步齿轮甲2-2啮合有同步齿轮乙9，同步齿轮乙9通过中心轴支撑且中心轴一端连接有与同步锥齿轮甲8-1啮合的同步锥齿轮乙9-1，基轮盘1的正面设有环形均布且用来安装移动轮4的滑槽1-1，滑槽1-1沿着基轮盘1的半径方向设置且与轴孔连通，滑槽1-1的下方为空腔，空腔内设置有转动螺杆6，转动螺杆6的一端铰接在基轮盘1上、另一端与传动轴2铰接且伸入传动轴2的内部，转动螺杆6上螺接有滑块6-1，移动轮4的中心为轮轴4-1，轮轴4-1穿过滑槽1-1与滑块6-1连接，变径调节轴3与转动螺杆6通过锥齿轮啮合传动，变径调节轴3通过轴承支撑在传动轴2的内部，变径调节轴3伸出传动轴2的一端固连有调节锥齿轮甲3-1、另一端位于传动轴2内且固连有调节锥齿轮乙3-2，转动螺杆6伸入传动轴2的一端固连有与调节锥齿轮乙3-2配合的螺杆锥齿轮6-2，差速轴10的端部连接有与调节锥齿轮甲3-1啮合的差速锥齿轮10-1，同步齿轮甲2-2和同步齿轮乙9的模数及尺寸均相同，同步锥齿轮甲8-1和同步锥齿轮乙9-1的模数及尺寸均相同，调节锥齿轮甲3-1与差速齿轮的模数及尺寸均相同，该变速器中动力装置7-1的动力轴7通过锥齿轮与差速器8的同步锥齿轮甲8-1啮合。
该变径轮中移动轮4为皮带轮或链轮，而且移动轮的数量可以根据实际应用相应设置，如图1和2，移动轮数量为8个，根据实际应用可以设为4、5、6或7个，移动轮数量根据实际应用也可以更多。
移动轮4为皮带轮时，轮轴4-1与滑块6-1固定连接，变径轮用来传动的传动件5为传动皮带，其变径过程为，变径调节轴3与传动轴2的转速相同时，转动螺杆6上螺杆锥齿轮6-2与变径调节轴3上调节锥齿轮乙3-2不发生相对转动，转动螺杆6不会转动，移动轮4、滑块6-1的位置不变，当变径调节轴3与传动轴2的转速不同时，转动螺杆6上螺杆锥齿轮6-2与变径调节轴3上调节锥齿轮乙3-2不发生相对转动，转动螺杆6转动，移动轮4、滑块6-1的位置改变，进而改变变径轮的传动变径，移动轮4自身不转动。
移动轮4为链轮时，轮轴4-1与滑块6-1铰接，基轮盘1上还设有位于滑槽1-1的中线一侧的摆杆1-2，摆杆1-2的一端铰接在基轮盘1的边缘、另一端穿过轮轴4-1，轮轴4-1设有与摆杆1-2间隙配合的槽孔，变径轮用来传动的传动件5为传动链条，其变径过程为，变径调节轴3与传动轴2的转速相同时，转动螺杆6上螺杆锥齿轮6-2与变径调节轴3上调节锥齿轮乙3-2不发生相对转动，转动螺杆6不会转动，移动轮4、滑块6-1的位置不变，当变径调节轴3与传动轴2的转速不同时，转动螺杆6上螺杆锥齿轮6-2与变径调节轴3上调节锥齿轮乙3-2不发生相对转动，转动螺杆6转动，移动轮4、滑块6-1的位置改变，进而改变变径轮的传动变径，变径过程中，如图6和7，摆杆1-2会转动一定角度，移动轮4发生微小转动，补偿链轮轮齿的位置，使链轮上轮齿与传动链条的齿槽配合。
本发明的变速器工作原理为，通过制动器10-2降低对应差速轴10的转速，根据差速器8的结构原理，另一个差速轴10的转速增加，两个变径调节轴3的转速随之改变，而两个传动轴2的转速此时保持不变，进而两个变径轮的传动半径分别变大、变小，从而改变两个变径轮的传动比。
如图8，本发明中变速器的变径轮尺寸变化范围大，能够大范围的盖板传动比。
Claims (9)
1.一种变径轮无级变速器，其特征在于：包括传动装置和两个变径轮，所述传动装置包括差速器，所述差速器的两侧分别连接差速轴，所述差速轴上安装制动器，所述差速器上设有同步锥齿轮甲，所述变径轮包括基轮盘和至少4个安装在基轮盘上的移动轮，所述基轮盘的中心设有轴孔，所述轴孔内固定有两端伸出且为空心的传动轴，所述传动轴的内部设置有悬空的变径调节轴，所述变径调节轴的一端伸出所述传动轴且与所述差速轴通过锥齿轮配合，一个所述变径轮的传动轴连接有同步齿轮甲、另一个所述变径轮的传动轴连接有传动轮，所述同步齿轮甲啮合有同步齿轮乙，所述同步齿轮乙通过中心轴支撑且中心轴一端连接有与所述同步锥齿轮甲啮合的同步锥齿轮乙。
2.根据权利要求1所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述基轮盘的正面设有环形均布且用来安装移动轮的滑槽，所述滑槽沿着基轮盘的半径方向设置且与所述轴孔连通，所述滑槽的下方为空腔，所述空腔内设置有转动螺杆，所述转动螺杆的一端铰接在所述基轮盘上、另一端与所述传动轴铰接且伸入所述传动轴的内部，所述转动螺杆上螺接有滑块，所述移动轮的中心为轮轴，所述轮轴穿过所述滑槽与所述滑块连接，所述变径调节轴与所述转动螺杆通过锥齿轮啮合传动。
3.根据权利要求2所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述变径调节轴通过轴承支撑在所述传动轴的内部，所述变径调节轴伸出所述传动轴的一端固连有调节锥齿轮甲、另一端位于所述传动轴内且固连有调节锥齿轮乙，所述转动螺杆伸入传动轴的一端固连有与所述调节锥齿轮乙配合的螺杆锥齿轮，所述差速轴的端部连接有与所述调节锥齿轮甲啮合的差速锥齿轮。
4.根据权利要求3所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述同步齿轮甲和所述同步齿轮乙的模数及尺寸均相同，所述同步锥齿轮甲和所述同步锥齿轮乙的模数及尺寸均相同，所述调节锥齿轮甲与所述差速齿轮的模数及尺寸均相同。
5.根据权利要求4所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述制动器为多点式制动器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述移动轮为皮带轮，所述轮轴与所述滑块固定连接。
7.根据权利要求1-5任一项所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述移动轮为链轮，所述轮轴与所述滑块铰接，所述基轮盘上还设有位于所述滑槽的中线一侧的摆杆，所述摆杆的一端铰接在基轮盘的边缘、另一端穿过所述轮轴，所述轮轴设有与所述摆杆间隙配合的槽孔。
8.根据权利要求6所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述移动轮的数量为8个。
9.根据权利要求7所述的变径轮无级变速器，其特征在于：所述移动轮的数量为8个。
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| CN201910488767.6A CN110067839A (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种变径轮无级变速器 |
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| CN201910488767.6A CN110067839A (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种变径轮无级变速器 |
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| CN201910488767.6A Withdrawn CN110067839A (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种变径轮无级变速器 |
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| CN (1) | CN110067839A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110541925A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-06 | 梁恩 | 一种无级变速器 |
| CN114226870A (zh) * | 2022-01-06 | 2022-03-25 | 无锡永凯达齿轮有限公司 | 齿轮件滚齿加工系统 |
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2019
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Cited By (3)
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| CN110541925B (zh) * | 2019-09-29 | 2024-04-12 | 梁恩 | 一种无级变速器 |
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