CN2073510U

CN2073510U - 三角皮带无级变速装置

Info

Publication number: CN2073510U
Application number: CN 89214268
Authority: CN
Inventors: 黄桥安
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1991-03-20

Abstract

本实用新型涉及一种改进的三角皮带无级变速装置。从动皮带轮上有一套自动控制机构，由动盘、定盘和多个滚柱组成。高转速时皮带摩擦力小，传动效率高，变速范围[i]大。可使嘉陵、重庆等各种50 型摩托车既保持结构简单、造价低廉、操作简便的特点，又接近高档摩托车速度快、发动机转速低、寿命长的优越性能，可节油40％。同时，也可用于各类交流鼠笼电机的自动负载调整、降低起动电流，节省电能，预防烧毁。

Description

本实用新型涉及一种改进的三角皮带无级变速装置。属于机械功传动和变速的领域。

从现有嘉陵、重庆、渭阳、建设等各种50型摩托车上用的无级变速装置的技术状况来看，行驶时噪声大，皮带和皮带轮发烫，磨损快、车速慢、油耗高、实际传动效率［j］低、变速范围［i］小。分析其根本原因，是皮带［2］（见附图1）的张力［F₂］随着皮带轮［1］的转速［N₁］的提高而迅速增加，致使磨擦力加大。F₂可用以下公式近似描述：

式中：F_Q为皮带起始张力；K为皮带轮［3］上弹簧［11］（见附图3）的自身刚度；m为皮带轮［1］上离心滚柱的质量总和（［1］的详细结构附图中未示出）；r为皮带轮［1］上离心滚柱的初始环绕半径；α为［1］上与离心滚柱接触的外半轮和固定盘之间的夹角角度；ω为［1］上离心滚柱的角速度；θ为皮带轮［1］或［3］上V形槽的夹角。

以F₂为横座标，ω为纵座标，可得出附图2的图象。可以清楚地看出，F₂随着ω的提高而迅速增大，磨擦阻力随之大增，使高速传动效率［j］降低，这样变速范围［i］和最大车速都将被限定在一个较小的值上，无法提高。同时，皮带轮［3］偏心受力，其内半轮［13］产生振动，发出噪声，甚至皮带翻身，影响传动。

以前也有对这种装置进行改进的例子，如CN85 2 04698U公开的无级变速皮带轮，以及CN86 2 00187U公开的机械传动中的钢球导键装置。以上发明虽然不同程度地降低了噪声，提高了皮带和皮带轮的寿命，但是，F₂仍然随着N₁的上升而增大。另外，皮带轮［1］上原有的离心装置和后面实施例中将要介绍的机构比较，当各自的转速N上升时，前者使其工作半径［r］增大，后者却能使［r］减小。前者的整个结构也简单得多。

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种改进的三角皮带无级变速装置，使嘉陵、重庆等各种50型摩托车既保持结构简单、造价低廉、操作简便的特点，又接近高档摩托车速度快、发动机转速低、寿命长的优越性能。

本实用新型的构思过程是：在众多的因素中，提取［N₃］作为控制信息，进行放大、转换、再反馈回装置本身，进行控制。在皮带轮［1］与皮带轮［3］的转速［N₁］和［N₃］提高，工作半径［r₁］有增大趋势时，控制皮带轮［3］的工作半径［r₃］自动地同步减小，使皮带［2］的张力［F₂］在高速时基本不变或略有下降，提高高速传动效率［j］，从而得到较大的变速范围［i］，降低能源消耗。

本实用新型是用如下方式实现的：在从动皮带轮［3］的外半轮上安装一个定盘和一个可轴向移动的动盘，两个盘边沿斜面组成一定的角度。在两盘之间有多个滚柱或滚珠。动盘上有多个均匀分布的向中心方向伸出的传动爪，各爪各自进入外半轮圆柱形凸部对应的槽内，与其中的内半轮圆柱形凸部接触。当皮带轮［3］的转速［N₃］提高时，滚柱（珠）的离心力增大，经过两盘内角度的作用变为轴向力，动盘上各个传动爪同时推动内半轮移动，弹簧受到压缩，使皮带轮［3］的工作半径［r₃］变小。N₃越大，r₃越小，这时r₁同步变大，完成无级变速的作用。同时改变了主、从负载特性，使实际变速范围［i］增大。在此基础上，还可重新采用大变速比的主、从皮带轮，使［i］进一步加大。

优点：本实用新型使整个变速装置的工作特性发生了变化，可显著地提高各种50型摩托车的行驶性能，低速上坡传动可靠，高速骑行轻快。加大尺寸后，还可推广应用到汽车、拖拉机上，降低造价。此外，利用本实用新型主动皮带轮负载稳定的新的性能特点，可用于各类交流鼠笼电机的自动负载调整，消除普遍存在的大马拉小车和小马拉大车的现象，自动保持最佳效率，并降低起动电流，节省电能，预防烧毁。这些用现有无级变速装置是无法做到的。

附图1是三角皮带无级变速装置示意图。

附图2是离心滚柱或皮带轮［1］的角速度［ω］与皮带张力［F₂］的二维座标图象。

附图3是皮带轮［3］和自控装置［4］的一种实施例的构造图。

下面结合一种实施例及附图3对本发明作进一步说明：

在从动皮带轮［3］的外半轮圆柱形凸部［10］上有一个定盘［8］，由三只均匀分布的螺丝［12］加以固定。在［10］上同时装有一个可轴向移动的动盘［6］，上面有三个均匀分布的向中心方向伸出的传动爪［7］，各爪各自进入外半轮圆柱形凸部［10］上对应的槽内，与其中的内半轮圆柱形凸部［9］接触。两个盘边沿斜面所组成的内角度［β］为50°～95°。在两盘之间有三个均匀分布的滚柱［5］。当某种原因使皮带轮［3］的转速［N₃］提高┈如车辆上完坡进入平坦路面┈时，滚柱［5］的离心力增大，并经过两盘内角度［β］的作用变为轴向力，动盘上三个传动爪［7］同时推动内半轮圆柱形凸部［9］作轴向移动，弹簧［11］受到压缩，内半轮［13］不会发生振动，并使皮带轮［3］的工作半径［r₃］变小。这时皮带轮［1］的工作半径［r₁］同步变大，皮带自动调整后，车速进一步加快，发动机转速和［N₁］变慢，噪声减小，完成变速过程。当某种原因使皮带轮［3］的转速［N₃］减小┈如车辆上坡┈时，滚柱（5）的离心力减小，［r₁］与［r₃］向与上述相反的过程变化，车速变慢，发动机转速提高，转矩增加，便于爬坡。以上发明经样车试验，完全达到预期的效果，平路加速，［r₃］立即变到最小，［r₁］变到最大状态，达到高速极限。同一辆车，在以前［r₃］与［r₁］从未达到过这个变速位置。经实际测量节油率为40％。

Claims

1、一种三角皮带无级变速装置，由离心式自动变径主动皮带轮[1]，三角皮带[2]和从动皮带轮[3]组成，其特征在于，在从动皮带轮[3]上装有一个动盘[6]和一个定盘[8]，其边沿斜面组成一定的内角[β]，两盘之间装有三个或多个滚柱或滚珠[5]，组成自动控制机构[4]。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，在动盘［6］上，有三个或多个均匀分布的，向中心方向伸出的传动爪［7］。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，在皮带轮［3］的外半轮圆柱形凸部［10］上，分别开有与传动爪［7］同样数量的槽，供传动爪［7］进入其中，并压在内半轮圆柱形凸部［9］上。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，由动盘［6］和定盘［8］的边沿斜面所组成的内角［β］，角度在50°～95°之间。