CN1779296A - 球面摩擦传动无级变速装置 - Google Patents

Abstract

球面摩擦传动无级变速装置，属于靠控制变速或换向传动装置内的功能而传送回转运动技术领域。所要解决的技术问题是提供一种采用球面传动机构的球面摩擦传动无级变速装置。解决其技术问题的技术方案包含外壳、球面摩擦变速机构、主动轴及从动轴；主动轴、从动轴及摩擦变速机构装在外壳内，球面摩擦变速机构包含主动摩擦盘、从动摩擦盘及球面滚轮，主动摩擦盘及从动摩擦盘端面为球形凹面，球面滚轮与球形凹面接触，滚轮轴装在滚轮轴套内，滚轮轴套上有两个耳轴装在外壳上的耳轴孔中。本发明应用于机械及机动车。有益效果是传动效率高，变速比大，结构简单，生产成本低。

Description

球面摩擦传动无级变速装置

技术领域

本发明属于靠控制变速或换向传动装置内的功能而传送回转运动技术领域。

背景技术

机械及机动车传动变速一般为有级变速，已不能适应技术进步的要求。已有技术机械及机动车的无级变速装置，其不足之处是传动效率较低，结构较复杂，生产成本高，制造较困难，维护困难。例如实用新型专利说明书03234696.4《摩擦链传动自动变速器》所公开的技术。

发明内容

所要解决的技术问题是提供一种采用球面传动机构的球面摩擦传动无级变速装置。

解决其技术问题的技术方案如下：球面摩擦传动无级变速装置，包含外壳、球面摩擦变速机构、主动轴及从动轴；外壳有内孔，主动轴以轴承装在外壳内孔左段内，从动轴以轴承装在外壳内孔右段内，球面摩擦变速机构装在外壳内孔中段内主动轴与从动轴之间；球面摩擦变速机构包含主动摩擦盘、从动摩擦盘及球面滚轮，主动摩擦盘以摩擦盘轴承装在外壳内孔左段中，主动摩擦盘右端面为球形凹面其圆心为A，从动摩擦盘以摩擦盘轴承装在外壳内孔右段中，从动摩擦盘左端面为球形凹面其圆心为B，球面滚轮为一有滚轮轴的半球形体，半球形体的球面圆心为C，ABC三点位于同一平面内，滚轮轴装在滚轮轴套内可以在其中转动但不能沿轴向移动，在滚轮轴套上有上、下两个耳轴，上、下耳轴装在外壳上的耳轴安装孔中其轴心线穿过C点而垂直于ABC三点构成的平面，耳轴可在耳轴安装孔中转动但不能沿轴向移动，耳轴的末端与机械或机动车的调速机构连接，调速机构可将耳轴转动一定角度从而使球面滚轮也转动一定角度起调速作用，球面滚轮与主动摩擦盘在D点接触，球面滚轮与从动摩擦盘在E点接触；主动摩擦盘的左段有内孔，内孔内径略大于主动轴右段外径，主动轴右段外有花键齿，主动摩擦盘的内孔为弹簧座，内孔表面有花键槽，主动摩擦盘以内孔上花键槽套在主动轴右段的花键齿之外可以沿轴向滑动，弹簧装在弹簧座底端面与主动轴的右端面之间。在运转中，主动轴传动主动摩擦盘转动，主动摩擦盘通过球面滚轮与主动摩擦盘的接触点D传动球面滚轮，球面滚轮通过与从动摩擦盘的接触点E传动从动摩擦盘，并传动从动轴。主动摩擦盘与球面滚轮之间的接触点D至滚轮轴的垂直距离为DH，从动摩擦盘与球面滚轮之间的接触点E至滚轮轴的垂直距离为EK，通过调速机构转动滚轮轴，可改变滚轮轴的轴心线位于平面上的角度，即可改变DH和EK的长度，从而改变传动速度比。

球面摩擦传动无级变速装置还可以包含双头双向螺杆；双头双向螺杆装在主动摩擦盘与主动轴之间以及从动摩擦盘与从动轴之间；双头双向螺杆分为三段，左段有正向外螺纹，右段有反向外螺纹，中段有直径较大的凸沿，主动轴的右段有正向内螺纹孔，双头双向螺杆以左段上的正向外螺纹装入主动轴右段的正向内螺纹孔中；主动摩擦盘的中心内孔分为三段，内孔左段内径略大于主动轴右段外径，主动摩擦盘以内孔左段套在主动轴右段之外可以沿轴向滑动及转动，内孔中段为弹簧座，内孔右段有反向内螺纹孔，双头双向螺杆右段的反向外螺纹装入主动摩擦盘内孔右段反向内螺纹孔中，双头双向螺杆的凸沿位于主动轴的右端面与主动摩擦盘内孔中段的端面之间，弹簧装在主动轴的右端面与弹簧座的底端之间；从动摩擦盘的内孔右段套在从动轴的左段外面，内孔中段为弹簧座，内孔左段有正向内螺纹孔，从动轴的左段有反向内螺纹孔；双头双向螺杆左段的正向外螺纹装入从动摩擦盘的正向内螺纹孔中，双头双向螺杆右段的反向外螺纹装入从动轴的反向内螺纹孔中，中段的凸沿位于从动轴的左端面与从动摩擦盘内孔右段的底端面之间。当主动轴向正向旋转时，主动轴使双头双向螺杆向左运动使凸沿与主动轴的右端面结合，于是双头双向螺杆右段的反向外螺纹将主动摩擦盘向右推，增大主动摩擦盘的球形凹面与球面滚轮之间的摩擦力，使其不打滑。

球面摩擦传动装置还可以包含一个内有双头双向螺杆的球面滚轮；主动轴与主动摩擦盘合为一体，从动轴与从动摩擦盘合为一体；球面滚轮包含左主动半球、右从动半球、滚轮环及双头双向螺杆；左主动半球的外表分为二段，左段为半径为CD的球体的一部分，右段为半径小于球体半径的圆柱体，中心有正向内螺纹孔；右从动半球的外表分为二段，右段为半径为CD的球体的一部分，左段为半径小于球体半径但大于左主动半球右段圆柱体半径的圆柱体，中心内孔分为二段，内孔左段的内径略大于左主动半球右段圆柱体的外径，内孔右段为反向内螺纹孔；右从动半球以内孔左段套在左主动半球外表右段的圆柱体之外，滚轮环以其内孔套在右从动半球外表左段的圆柱体之外，三者之间可以作相互的滑动，三者组合成的表面形成一个以C点为圆心CD为半径的球面；滚轮环上有通油孔和两个耳轴，耳轴的轴心线通过球心C并垂直于ABC所在平面，耳轴的端部由机械或机动车的调速机构传动进行调速；双头双向螺杆分为三段，左段为正向外螺纹，右段为反向外螺纹，中段为直径略大于内螺纹孔的凸沿，正向外螺纹装入左主动半球的正向外螺纹孔中，反向外螺纹装入右从动半球的反向外螺纹孔中，凸沿位于左主动半球圆柱体的右端面与左从动半球内孔左段的底端面之间，弹簧装在凸沿之外的左主动半球圆柱体的右端面与右从动半球内孔左段的底端面之间。

有益效果：本发明应用于机械或机动车。有益效果是传动效率高，变速比大，结构简单，生产成本低，适于在机械及机动车制造行业推广使用。

附图说明

图1为本发明的结构图。图2为球面滚轮的结构图。图3为有双头双向螺杆的球面摩擦传动无级变速装置结构图。图4为有双头双向螺杆的球面摩擦传动无级变速装置结构图。图5为滚轮环结构图。图1、图2、图3、图4、图5中，1为外壳，2为球面摩擦变速机构，3为主动轴，4为从动轴，5为轴承，6为主动摩擦盘，7为从动摩擦盘，8为球面滚轮，9为摩擦盘轴承，10为球形凹面，11为滚轮轴，12为滚轮轴套，13为耳轴，14为花键齿，15为花键槽，16为弹簧座，17为弹簧，18为双头双向螺杆，19为正向外螺纹，20为反向外螺纹，21为凸沿，22为正向内螺纹孔，23为反向内螺纹孔，24为左主动半球，25为右从动半球，26为滚轮环，27为通油孔。

具体实施方式

具体实施方式如下：外壳1有内孔，主动轴3以轴承5装在外壳1内孔左段内，从动轴4以轴承5装在外壳1内孔右段内，球面摩擦变速机构2装在外壳1内孔中段内主动轴3与从动轴4之间；球面摩擦变速机构2包含主动摩擦盘6、从动摩擦盘7及球面滚轮8，主动摩擦盘6以摩擦盘轴承9装在外壳1内孔左段中，主动摩擦盘6右端面为球形凹面10其圆心为A，从动摩擦盘7以摩擦盘轴承9装在外壳1内孔右段中，从动摩擦盘7左端面为球形凹面10其圆心为B，球面滚轮8为一有滚轮轴11的半球形体，半球形体的球面圆心为C，ABC三点位于同一平面内，滚轮轴11装在滚轮轴套12内可以在其中转动但不能沿轴向移动，在滚轮轴套12上有上、下两个耳轴13，上、下耳轴13装在外壳1上的耳轴孔中其轴心线穿过C点并垂直于ABC三点构成的平面，耳轴13可在耳轴孔中转动但不能沿轴向移动，耳轴13的末端与机械或机动车的调速机构连接，调速机构可将耳轴13转动一定角度从而使球面滚轮8也转动一定角度起调速作用，球面滚轮8与主动摩擦盘6在D点接触，球面滚轮8与从动摩擦盘7在E点接触；主动摩擦盘6的左段有内孔，内孔内径略大于主动轴3右段外径，主动轴3右段外有花键齿14，主动摩擦盘6的内孔为弹簧座16，内孔表面有花键槽15，主动摩擦盘6以内孔上花键槽15套在主动轴3右段的花键齿14之外可以沿轴向滑动，弹簧17装在弹簧座16底端面与主动轴3的右端面之间。在运转中，主动轴3传动主动摩擦盘6转动，主动摩擦盘6通过球面滚轮8与主动摩擦盘6的接触点D传动球面滚轮8，球面滚轮8通过与从动摩擦盘7的接触点E传动从动摩擦盘7，并传动从动轴4。

Claims (3)

1.球面摩擦传动无级变速装置，包含外壳(1)，其特征在于还包含球面摩擦变速机构(2)、主动轴(3)及从动轴(4)；外壳(1)有内孔，主动轴(3)以轴承(5)装在外壳(1)内孔左段内，从动轴(4)以轴承(5)装在外壳(1)内孔右段内，球面摩擦变速机构(2)装在外壳(1)内孔中段内主动轴(3)与从动轴(4)之间；球面摩擦变速机构(2)包含主动摩擦盘(6)、从动摩擦盘(7)及球面滚轮(8)，主动摩擦盘(6)以摩擦盘轴承(9)装在外壳(1)内孔左段中，主动摩擦盘(6)右端面为球形凹面(10)其圆心为A，从动摩擦盘(7)以摩擦盘轴承(9)装在外壳(1)内孔右段中，从动摩擦盘(7)左端面为球形凹面(10)其圆心为B，球面滚轮(8)为有滚轮轴(11)的半球体，半球体的球面圆心为C，ABC三点位于同一平面内，滚轮轴(11)装在滚轮轴套(12)内可在其中转动，在滚轮轴套(12)上有上、下两个耳轴(13)，耳轴(13)装在外壳(1)上的耳轴安装孔中其轴心线穿过C点并垂直于ABC三点构成的平面，耳轴(13)可在耳轴安装孔中转动，耳轴(13)的末端与机械、机动车的调速机构连接，球面滚轮(8)与主动摩擦盘(6)在D点接触，球面滚轮(8)与从动摩擦盘(7)在E点接触；主动摩擦盘(6)的左段有内孔，内孔内径略大于主动轴(3)右段外径，主动轴(3)右段外有花键齿(14)，主动摩擦盘(6)的内孔为弹簧座(16)，内孔表面有花键槽(15)，主动摩擦盘(6)以内孔上花键槽(15)套在主动轴(3)右段的花键齿(14)之外可以沿轴向滑动，弹簧(17)装在弹簧座(16)底端面与主动轴(3)右端面之间。

2.按照权利要求1所述的球面摩擦传动无级变速装置，其特征在于还包含双头双向螺杆(18)，双头双向螺杆(18)装在主动摩擦盘(6)与主动轴(3)之间及从动摩擦盘(7)与从动轴(4)之间；双头双向螺杆(18)分为三段，左段为正向外螺纹(19)，右段为反向外螺纹(20)，中段为凸沿(21)，主动轴(3)右段有正向内螺纹孔(22)，双头双向螺杆(18)以左段正向外螺纹(19)装入主动轴(3)正向内螺纹孔(22)；主动摩擦盘(6)中心内孔分为三段，内孔左段内径略大于主动轴(3)右段外径，主动摩擦盘(6)以内孔左段套在主动轴(3)右段外可沿轴向滑动转动，内孔中段为弹簧座(16)，内孔右段有反向内螺纹孔(23)，双头双向螺杆(18)的反向外螺纹(20)装入主动摩擦盘(6)的反向内螺纹孔(23)中，双头双向螺杆(18)的凸沿(21)位于主动轴(3)的右端面与主动摩擦盘(6)内孔中段的端面之间，弹簧(17)装在主动轴(3)的右端面与弹簧座(16)的底端之间；从动摩擦盘(7)内孔右段套在从动轴(4)左段外面，内孔中段为弹簧座(16)，内孔左段有正向内螺纹孔(22)，从动轴(4)的左段有反向内螺纹孔(23)，双头双向螺杆(18)的正向外螺纹(19)装入从动摩擦盘(7)的正向内螺纹孔(22)中，双头双向螺杆(18)右段的反向外螺纹(20)装入从动轴(4)的反向内螺纹孔(23)中，中段的凸沿(21)位于从动轴(4)的左端面与从动摩擦盘(7)内孔右段的底端面之间。

3.按照权利要求1所述的球面摩擦传动无级变速装置，其特征在于还包含内有双头双向螺杆的球面滚轮(8)；主动轴(3)与主动摩擦盘(6)合为一体，从动轴(4)与从动摩擦盘(7)合为一体；球面滚轮(8)包含左主动半球(24)、右从动半球(25)、滚轮环(26)及双头双向螺杆(18)；左主动半球(24)外表分为二段，左段为半径为CD的球体一部分，右段为半径小于球体半径的圆柱体，中心有正向内螺纹孔(22)；右从动半球(25)外表分为二段，右段为半径为CD的球体的一部分，左段为半径小于球体半径但大于左主动半球(24)外表右段半径的圆柱体，中心内孔分为二段，内孔左段内径略大于左主动半球(24)右段外径，内孔右段为反向内螺纹孔(23)；右从动半球(25)内孔左段套在左主动半球(24)外表右段外，滚轮环(26)以内孔套在右从动半球(25)外表左段外，三者可相互滑动，三者的表面形成以C为圆心CD为半径的球面；滚轮环(26)上有通油孔(27)和两个耳轴(13)，耳轴(13)轴心线通过C并垂直于ABC平面，端部与机械机动车调速机构连接；双头双向螺杆(18)左段为正向外螺纹(19)，右段为反向外螺纹(20)，中段为凸沿(21)，正向外螺纹(19)装入左主动半球(24)正向外螺纹孔(22)中，反向外螺纹(20)装入右从动半球(25)反向外螺纹孔(23)中，凸沿(21)位于左主动半球(24)圆柱体右端面与左从动半球(25)内孔左段底端之间，弹簧(17)装在凸沿(21)之外。

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