CN112268098A - 一种机械变速式无级变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机械变速式无级变速器，包括输入轴及其上的主动定盘，输出轴及其上的从动定盘，相对定盘移动的主动动盘和从动动盘，传动带设置在由定盘、动盘的端面形成的V形槽上，其特征在于：还包括机械变速控制系统，所述机械变速控制系统包括拔叉组件、拨叉轴、减速电机，减速电机驱动拔叉组件沿拨叉轴轴向移动，所述拨叉轴与输入轴平行设置，所述拔叉组件连接设置在所述主动动盘上的主动变速拨盘，使得主动动盘在减速电机驱动下沿输入轴轴向移动。本发明由电机推动主动动盘及从动动盘的轴向移动，实现无级变速器传动比的控制，可靠性高，故障率低，变速响应速度快，结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及变速器技术领域，具体地说是涉及一种机械变速式无级变速器。
背景技术
无级变速器是应用于汽车传动系统的一种变速装置，其结构简单、体积小、重量轻、传递效率较高、制造成本低的特点，在汽车上有比较广泛的应用。
无级变速器传动比是通过同时使主动动盘及从动动盘沿传动轴轴向移动，分别改变传动带的主动及从动部分的有效传动半径，从而实现无级变速器的传动比变化。
但传统无级变速器的传动比变化是通过液压系统来控制，通过改变主动动盘及从动动盘液压活塞腔的压力差，控制主动动盘及从动动盘的轴向移动，其缺点比较明显：（1）可靠性差，由于无级变速器油压控制精度要求高，容易出现油路故障，这是传统无级变速器常见的故障，也是最致命的问题。（2）变速响应速度慢，因为从主动动盘及从动动盘液压活塞腔的油压建立及泄压时间较长。（3）液压控制系统复杂、制造难度大、成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全新结构的一种机械变速式无级变速器，利用减速电机驱动拨叉，通过拨叉直接推动主动动盘及从动动盘的轴向移动，实现无级变速器传动比的控制，无级变速器工作可靠性高，故障率低，变速响应速度快，同时不需要油路控制变速，因此大大简化了液压系统，变速器制造难度及成本均降低，克服了传统无级变速器的的不足。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种机械变速式无级变速器，包括输入轴及其上的主动定盘，输出轴及其上的从动定盘，相对定盘移动的主动动盘和从动动盘，传动带设置在由定盘、动盘的端面形成的V形槽上，其特征在于：还包括机械变速控制系统，所述机械变速控制系统包括拔叉组件、拨叉轴、减速电机，减速电机驱动拔叉组件沿拨叉轴轴向移动，所述拨叉轴与输入轴平行设置，所述拔叉组件连接设置在所述主动动盘上的主动变速拨盘，使得主动动盘在减速电机驱动下沿输入轴轴向移动。
进一步地，所述拔叉组件连接设置在所述从动动盘上的从动变速拨盘，使得从动动盘与主动动盘在减速电机驱动下同步轴向移动。
进一步地，所述拨叉组件包括主动拨叉、从动拨叉、齿条，所述主动拨叉和从动拨叉的叉端上均设置有拨头，所述拨头设置拨槽，从动变速拨盘和主动变速拨盘的边缘插入所述拨槽中，使得拨头带动主动动盘、从动动盘同步移动。
进一步地，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮由减速电机驱动旋转。
进一步地，所述拨叉组件空套在拨叉轴上。
进一步地，所述拨叉组件包括主动拨叉、齿条，所述主动拨叉的叉端上均设置有拨头，所述拨头设置拨槽，所述主动变速拨盘的边缘插入所述拨槽中，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮由减速电机驱动旋转。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的机械变速式无级变速器克服了采用液压控制的传统无级变速器的缺点，具有：由电机推动主动动盘及从动动盘的轴向移动，实现无级变速器传动比的控制，可靠性高，故障率低，变速响应速度快，结构简单，变速器制造难度及成本均降低。
附图说明
图1是本发明机械变速式无级变速器结构示意图。
图2是图1的A向得到的机械变速式无级变速器示意图。
图3是本发明机械变速式无级变速器动力传动系统的剖示图。
图4是本发明机械变速式无级变速器变速控制部分结构图（图1B向视图）。
图5是变速器拨叉组件及拨叉轴结构图。
图6是图4所示的变速控制部分在传动比减小状态的工作示意图。
图7是本发明机械变速式无级变速器在图1的视角下传动比减小状态的工作示意图。
图8是本发明机械变速式无级变速器在采用一个拨叉时的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
实施例一：
参见图1-7，本发明的机械变速式无级变速器主要由动力传动系统及机械变速控制系统组成，如图1、图2所示。
动力传动系统主要由输入轴11、主动动盘12、主动定盘13、主动活塞18、输出轴17、从动动盘15、从动定盘16以及从动活塞19等组成，如图3所示。
主动动盘12安装在输入轴11上，可轴向移动，主动定盘13与输入轴11形成一体。从动动盘15安装在输出轴17上，可轴向移动，从动定盘16与输出轴17形成一体。
主动动盘12与主动定盘13形成主动V形槽，从动动盘15与从动定盘16形成从动V形槽。
传动带14安装在主动V形槽与从动V形槽之间。
主动动盘12上有主动变速拨盘31，从动动盘15上有从动变速拨盘32。
机械变速控制系统200主要由拨叉组件20、拨叉轴28、齿轮27、减速电机26等组成，如图4、图5所示。
拨叉组件20由主动拨叉21、从动拨叉23、齿条25组成，三部分是一个整体，主动拨叉21与从动拨叉23两端均设置有拨头24，拨头24中间有拨槽29，变速控制部分200安装在动力传动系统上后，主动变速拨盘31、从动变速拨盘32分别位于主动拨叉21、从动拨叉23两端拨头24的拨槽29中。
齿轮27与拨叉组件20上的齿条25啮合，齿轮27由减速电机26驱动。
拨叉组件20空套在拨叉轴28上，在减速电机26驱动下可沿拨叉轴28轴向移动。
工作过程分析：
如图1所示，此时拨叉组件20处于中间位置，传动带14与主动V形槽与从动V形槽的接触位置在中部，主动与从动的传动半径差不多，此时传动比大约为1。
当要减小传动比时，如图6、图7所示，减速电机26逆时针转动，齿轮27推动齿条25及拨叉组件20向右移动，主动变速拨盘31、从动变速拨盘32分别在主动拨叉21、从动拨叉23两端的拨头24推动下，也向右移动。此时主动动盘12右移与主动定盘13的距离减小，传动带14在主动V形槽中受到挤压向主动V形槽外圆移动，有效传动半径增加。而从动动盘15右移与从动定盘16的距离增大，传动带14在从动V形槽中放松向从动V形槽中心移动，有效传动半径减小，因此传动比由大减小。
当要增大传动比时，与减小传动比操作相反，减速电机26顺时针转动，齿轮27推动齿条25及拨叉组件20向左移动，传动带14在主动V形槽有效传动半径减小，在从动V形槽有效传动半径增加，因此传动比增加。
实施例二：
为了简化结构，本实施例的机械变速式无级变速器，在实施例一的的基础上，可以采用一个拨叉的拨叉组件20，来实现无级变速器的变速控制，拨叉可以安装在主动动盘端，也可以安装在从动动盘端，如图8所示为拨叉在主动动盘端的设计。
其余结构与实施例一相同，在此不再赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机械变速式无级变速器，包括输入轴及其上的主动定盘，输出轴及其上的从动定盘，相对定盘移动的主动动盘和从动动盘，传动带设置在由定盘、动盘的端面形成的V形槽上，其特征在于：还包括机械变速控制系统，所述机械变速控制系统包括拔叉组件、拨叉轴、减速电机，减速电机驱动拔叉组件沿拨叉轴轴向移动，所述拨叉轴与输入轴平行设置，所述拔叉组件连接设置在所述主动动盘上的主动变速拨盘，使得主动动盘在减速电机驱动下沿输入轴轴向移动。
2.根据权利要求1所述机械变速式无级变速器，其特征在于：所述拔叉组件连接设置在所述从动动盘上的从动变速拨盘，使得从动动盘与主动动盘在减速电机驱动下同步轴向移动。
3.根据权利要求2所述机械变速式无级变速器，其特征在于：所述拨叉组件包括主动拨叉、从动拨叉、齿条，所述主动拨叉和从动拨叉的叉端上均设置有拨头，所述拨头设置拨槽，从动变速拨盘和主动变速拨盘的边缘插入所述拨槽中，使得拨头带动主动动盘、从动动盘同步移动。
4.根据权利要求3所述机械变速式无级变速器，其特征在于：所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮由减速电机驱动旋转。
5.根据权利要求4所述机械变速式无级变速器，其特征在于：所述拨叉组件空套在拨叉轴上。
6.根据权利要求1所述机械变速式无级变速器，其特征在于：所述拨叉组件包括主动拨叉、齿条，所述主动拨叉的叉端上均设置有拨头，所述拨头设置拨槽，所述主动变速拨盘的边缘插入所述拨槽中，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮由减速电机驱动旋转。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113417982A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-21 | 冀满喜 | 一种多皮带传动自动离合电机齿轮拨叉控制无级变速箱 |
| CN113978236A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-28 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 混合动力系统和控制方法 |
| CN115104425A (zh) * | 2022-06-25 | 2022-09-27 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种融合多源传感信息的联合收割机清选控制系统及方法 |
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2020
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