CN203115030U

CN203115030U - 一种带传动变径轮毂式无级变速器

Info

Publication number: CN203115030U
Application number: CN 201320050023
Authority: CN
Inventors: 王子延; 刘小稚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2023-01-30

Abstract

本实用新型涉及机械传动无级变速器领域，具体涉及一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述无级变速器还包括结构相同的主动变径轮毂、被动变径轮毂，所述主动变径轮毂与所述输入轴构成同轴转动，所述被动变径轮毂与所述输出轴构成同轴转动；所述主动变径轮毂以及所述被动变径轮毂的两侧分别含有一伞形结构，所述伞形结构中心部铰接设置一滑套，所述滑套套装于一变螺距丝杆外围，所述主动变径轮毂与所述被动变径轮毂的变螺距丝杆之间通过一同步带联接构成同步旋转，所述主动变径轮毂和被动变径轮毂之间通过一皮带构成同步旋转。本实用新型的优点是：可用于各种无级变速机构，并提高无级变速器的传递扭矩与功率，另外还提高了最高限速的许用值。

Description

一种带传动变径轮毂式无级变速器

技术领域

本实用新型涉及机械传动无级变速器领域，具体涉及一种带传动变径轮毂式无级变速器。

背景技术

机械无级变速器采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，实现传动比的连续变化，达到所需机械传动的最佳匹配。产业化的机械无级变速器有摩擦式、链式、脉动式及带式四大类约数十种基本结构型式。

典型的摩擦式无级变速器的种类包括:行星锥盘式；行星环锥式；锥盘环盘式；圆球式等。齿链式无级变速器包括:滑片链式；滚柱链式；链式卷绕式等。脉动式无级变速器包括:三相并列连杆式与四相并开连杆式等；带式无级变速器则有V型橡胶带式，双V型橡胶带式等。

带式无级变速器的基本结构是通过一套机械驱动机构来改变一组变速轮带的轮槽宽度，使皮带在带槽中移动从而改变传动半径实现传动比的无级变化。这种无级变速器具有以下特点传动带具有连续变速、传动平稳、低振动低噪声；具有过载自保护功能。且结构简单，制造和安装精度要求低，制造成本低，维护方便等优点。由于采用橡胶V带作为传动体，所带来的问题有：传递的扭矩与功率受到限制，不适于在小尺度变速机构中应用。因此这种无级变速器只能应用在小功率的机械变速传动中。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种带传动变径轮毂式无级变速器，该通过一对变直径轮毂机构改变金属带槽轮的直径，并采用连组V带或多楔带连接，有效地缩小了皮带的最小弯曲半径，可用于各种尺度的无级变速机构，并大幅度提高了无级变速器的传递扭矩与功率，另外还提高了最高限速的许用值。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种带传动变径轮毂式无级变速器，包括输入轴和输出轴，其特征在于：所述无级变速器还包括结构相同的主动变径轮毂、被动变径轮毂，所述主动变径轮毂与所述输入轴构成同轴转动，所述被动变径轮毂与所述输出轴构成同轴转动；所述主动变径轮毂以及所述被动变径轮毂的两侧分别含有一伞形结构，所述伞形结构中心部铰接设置一滑套，所述滑套套装于一变螺距丝杆外围，所述滑套上固定设有拨叉，所述的拨叉销钉的一端位于所述变螺距丝杆的螺旋槽中，并与所述螺旋槽内壁构成传动配合，所述主动变径轮毂与所述被动变径轮毂的变螺距丝杆之间通过一同步带联接构成同步旋转，所述主动变径轮毂和被动变径轮毂之间通过一皮带构成同步旋转。

所述主动变径轮毂的变螺距丝杆为主动变螺距丝杆，所述被动变径轮毂的变螺距丝杆为被动变螺距丝杆，所述主动变螺距丝杆的螺旋槽与所述被动变螺距丝杆的螺旋槽旋向相反，且所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆上的螺旋槽呈中心对称。

主动变螺距丝杆的螺距或被动变螺距丝杆的转动的弧度分别与所述主动变径轮毂外径尺寸或被动变径轮毂外径尺寸的变化成线性关系，且所述主动变螺距丝杆的螺距或从动变螺距丝杆的螺距满足下式

Figure 2013200500234100002DEST_PATH_IMAGE001

，（0<x<l），其中s为螺距，其中所述c为主动变径轮毂或被从变径轮毂的变径速率系数，所述x为该位置到变距丝杆轴线方向对称面的距离，所述l为顶杆的长度。

所述输入轴、输出轴表面两侧分别开有腰形槽，所述主动变径轮毂内的变螺距丝杆位于所述输入轴内部，且与所述输入轴构成同轴装配；所述被动变径轮毂内的变螺距丝杆位于所述输出轴内部，且与所述输出轴构成同轴装配，所述滑套通过穿过所述腰形槽的销钉分别与所述输入轴或所述输出轴构成滑动连接。

所述滑套通过一拨叉销钉固定连接所述拨叉的一端，所述拨叉的另一端位于所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆上的螺旋槽内，且与所述螺旋槽内壁构成传动配合。

所述伞形结构由若干顶杆、若干V型槽顶座组成，所述顶杆的一端与所述滑套铰接，另一端与所述带V型槽顶座铰接，若干所述顶杆呈辐射状均匀设置于所述滑套与所述带V型槽顶座之间，所述V型皮带套装在由所述若干带V型槽顶座构成的外圆面上。

所述V型槽顶座组上的顶座上至少开有一条V型槽。

所述V型槽底座上固定有至少两根V型皮带。

所述V型皮带为一连组V带。

所述V型皮带为多楔带。

本实用新型的优点是：具有连续变速、传动平稳、低振动低噪声；具有过载自保护功能。且结构简单，制造和安装精度要求低，维护方便等优点。同传统单根V带的无极变速其相比，本实用新型采用多根皮带连接，大幅度提高了无级变速器的传递扭矩与功率。另外还提高了最高限速的许用值。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1的爆炸图；

图3是本实用新型中变径轮毂剖视图；

图4是本实用新型中变径轮毂结构示意图；

图5是本实用新型中主动变螺距丝杆结构示意图；

图6是本实用新型中被动变螺距丝杆结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6所示，图中标记1-20分别为：同步带1、同步带轮2、拨叉螺母3、蝶簧4、推力轴承5、滑套销钉6、滑套7、推力轴承8、拨叉9、主动变螺距丝杆10、顶杆11、V型槽顶座组12、输入轴13、V型皮带14、拨叉销钉15、从动变螺距丝杆16、输出轴17、腰形槽18、主动变径轮毂19、从动变径轮毂20。

实施例：本实施例目的是通过结构相同的主动变径轮毂19以及被动变径轮毂20的直径变化，并藉由V型皮带14的摩擦牵引力实现从输入轴13至输出轴18的无级变速。

如图1、2、4所示，主动变径轮毂19的变径过程由以下结构实现：主动变螺距丝杆10的左端轴肩上装配同步带轮2，同步带轮2上装配同步皮带1。输入轴13与主动变螺距丝杆10同轴装配，滑套7套装在输入轴13上，可以沿着输入轴与13的轴线方向滑动。滑套7上均匀分布十六个内铰链，滑套7上的内铰链与顶杆11一端的外铰链组成铰接副。顶杆11的两端都加工同样的外铰链，顶杆11另一端外铰链与V型槽顶座组12左端的内铰链组成铰接副。滑套7上的16个内铰链上依次如上述结构一样，与顶杆11和V型槽顶座组12连接。拨叉9套在主动变螺距丝杆10上，可以沿着主动变螺距丝杆10的轴向滑动。拨叉9大直径段沿径向表面开有一孔，拨叉销钉15从孔中插入，拨叉销钉15的小直径段插入到主动变螺距丝杆10的螺旋槽中，并可以在槽中滑动以构成传动配合。拨叉9小直径段外表面依次装配推力轴承8、推力轴承5、蝶簧4和拨叉螺母3。三个滑套销钉6分别插入滑套7的三个销钉孔中，并且穿过输入轴13的三个腰形槽，使得滑套7与输入轴13连成一体。滑套销钉6的小直径段被推力轴承5和推力轴承8相对的两个面夹紧，见图3。

如图2所示，拨叉9左边的各零件（除同步带1和同步带轮2外）以对称方式从主动变螺距丝杆10的右端再次以同样的关系装配到主动变螺距丝杆10和输入轴13上。如图4所示，V型皮带14嵌入V型槽顶座组12上的V型槽内，构成固定连接。

以上这些零件组成主动部件，从动部件除了用从动变螺距丝杆16替换主动变螺距丝杆10外，其余零件的结构和装配方式和主动部件相同，所以被动变径轮毂22的变径过程也与主动变径轮毂21相同。如图5、6所示，主动变螺距丝杆10和被动变螺距丝杆16的结构，两者的螺旋槽旋向相反，而且主动变螺距丝杆10或被动变螺距丝杆16上的螺旋槽呈中心对称。

主动变径轮毂19、被动变径轮毂20都是由一组顶杆11和V型槽顶座组12组成。顶杆11的一端与带V型槽顶座铰接，另一端与滑套7上的内铰链配合，且一组的顶杆11是呈辐射状均匀设置在V型槽顶座组12与滑套7之间并构成伞形结构。主动变径轮毂19、被动变径轮毂20通过V型皮带14连成一体构成同向旋转。V型槽顶座组12上的顶座上至少开有一条V型槽，且固定有与V型槽数量相匹配的V型皮带。V型皮带14为可以为一连组V带或多楔带。

本实施例在具体实施时：动力从输入轴13输入，输入轴13通过穿过其腰形槽的滑套销钉6，带动滑套7转动。滑套7带动顶杆11、V型槽顶座组12以及V型皮带14（主动变径轮毂19）一起转动，V型皮带14带动从动变径轮毂20同向转动（与主动变径轮毂19旋转方向相同），并经过V型槽顶座组12、顶杆11、滑套7带动、滑套销钉6等将动力传递给输出轴18，完成动力传输。

本实施例的变速通过改变主动变径轮毂19的直径和从动变径轮毂20的直径来实现。皮带1带动两个同步带轮2同步转动，两个同步带轮2分别带动主动变螺距丝杆10和从动变螺距丝杆16同向转动。插在主动变螺距丝杆10中的拨叉销钉15随着主动变螺距丝杆10的转动向中间滑动，拨叉销钉15带动推力轴承8、滑套销钉6、推力轴承5、蝶簧4、拨叉螺母3一起向中间滑动。滑套销钉6带动滑套7向中间滑动。滑套7向中间滑动时，顶杆11绕着与滑套7构成的铰链转动，V型槽顶座组12便被顶起，主动变径轮毂19的直径变大。从动变螺距丝杆16与主动变螺距丝杆10的螺纹槽旋向相反，随着主动变径轮毂19直径变大，从动变径轮毂20的直径变小，且V型皮带14始终保持张紧状态。这样就实现了输入轴13与输出轴18之间传动比的无级改变。

主动变螺距丝杆10上的螺距以及从动变螺距丝杆16上的螺距保持一定的变化规律，以使主动变螺距丝杆10螺距以及从动变螺距丝杆16转动的弧度分别与主动变径轮毂19外径尺寸D1以及从动变径轮毂20外径尺寸D2的变化成线性关系。变螺距丝杆的螺距满足下式：

，(0<x<l)

c——变径速率系数，

x——该位置到变距丝杆轴线方向对称面的距离，

l——顶杆长度。

Claims

1.一种带传动变径轮毂式无级变速器，包括输入轴和输出轴，其特征在于：所述无级变速器还包括结构相同的主动变径轮毂、被动变径轮毂，所述主动变径轮毂与所述输入轴构成同轴转动，所述被动变径轮毂与所述输出轴构成同轴转动；所述主动变径轮毂以及所述被动变径轮毂的两侧分别含有一伞形结构，所述伞形结构中心部铰接设置一滑套，所述滑套套装于一变螺距丝杆外围，所述滑套上固定设有拨叉，所述的拨叉销钉的一端位于所述变螺距丝杆的螺旋槽中，并与所述螺旋槽内壁构成传动配合，所述主动变径轮毂与所述被动变径轮毂的变螺距丝杆之间通过一同步带联接构成同步旋转，所述主动变径轮毂和被动变径轮毂之间通过一皮带构成同步旋转。

2.根据权利要求1所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述主动变径轮毂的变螺距丝杆为主动变螺距丝杆，所述被动变径轮毂的变螺距丝杆为被动变螺距丝杆，所述主动变螺距丝杆的螺旋槽与所述被动变螺距丝杆的螺旋槽旋向相反，且所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆上的螺旋槽呈中心对称。

3.根据权利要求2所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：主动变螺距丝杆的螺距或被动变螺距丝杆的转动的弧度分别与所述主动变径轮毂外径尺寸或被动变径轮毂外径尺寸的变化成线性关系，且所述主动变螺距丝杆的螺距或从动变螺距丝杆的螺距满足下式

Figure DEST_PATH_123120DEST_PATH_IMAGE001

4.根据权利要求1所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述输入轴、输出轴表面两侧分别开有腰形槽，所述主动变径轮毂内的变螺距丝杆位于所述输入轴内部，且与所述输入轴构成同轴装配；所述被动变径轮毂内的变螺距丝杆位于所述输出轴内部，且与所述输出轴构成同轴装配，所述滑套通过穿过所述腰形槽的销钉分别与所述输入轴或所述输出轴构成滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述滑套通过一拨叉销钉固定连接所述拨叉的一端，所述拨叉的另一端位于所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆上的螺旋槽内，且与所述螺旋槽内壁构成传动配合。

6.根据权利要求1所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述伞形结构由若干顶杆、若干V型槽顶座组成，所述顶杆的一端与所述滑套铰接，另一端与所述带V型槽顶座铰接，若干所述顶杆呈辐射状均匀设置于所述滑套与所述带V型槽顶座之间，所述V型皮带套装在由所述若干带V型槽顶座构成的外圆面上。

7.根据权利要求6所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述V型槽顶座组上的顶座上至少开有一条V型槽。

8.根据权利要求6或7所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述V型槽顶座上固定有至少两根V型皮带。

9.根据权利要求6所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述V型皮带为一连组V带。

10.根据权利要求6所述的一种带传动变径轮毂式无级变速器，其特征在于：所述V型皮带为多楔带。