CN209133066U - 一种cvt无级变速箱变速原理模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车CVT无级变速箱领域，具体涉及一种CVT无级变速箱变速原理模拟装置，包括：底座、同步带、旋转套管、第一旋转动力件、壳体、中心齿轮、推进轴、第一旋转张开件、台阶卡轴、卡圈、推动销、端面凸轮圆柱、第二旋转动力件；第二旋转张开机构包括：正反向丝杆、导向套管、转速感应器、第三旋转动力件、铰接头导向管、铰接头套、第二旋转张开件。第一旋转张开机构与第二旋转张开机构圆周的同步带顶轮同时相反扩张与缩小，通过第一旋转张开机构固定转速在两个机构整体的同步带顶轮圆周外径不断变化的过程中来对第二旋转张开机构的同步带顶轮转速的测速来直观观察对其转速的影响，从而能够清晰的理解自动变速箱内部的锥形盘变速原理。

Description

一种CVT无级变速箱变速原理模拟装置

技术领域

本实用新型涉及汽车CVT无级变速箱领域，具体而言，涉及一种CVT无级变速箱变速原理模拟装置。

背景技术

随着科技的不断进步，CVT技术不断成熟，具有良好的经济性、动力性和驾驶平顺性，降低了排放和成本，诸多优点使得它的应用越来越普遍。汽车变速箱最终会由CVT替代手动变速箱（MT）和有级自动变速箱（AT），无级变速汽车是当今乃至未来汽车发展的主要趋势。

CVT无级变速箱的主要部件是两个滑轮和一条金属带，金属带套在两个滑轮上。滑轮由两块轮盘组成，这两片轮盘中间的凹槽形成一个V形，其中一边的轮盘由液压控制机构控制，可以视不同的发动机转速进行分开与拉近的动作，V形凹槽也随之变宽或变窄，将金属带升高或降低从而改变金属带与滑轮接触的直径，相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节，即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时，另一个带轮凹槽就会逐渐变窄，从而迅速加大传动比的变化。在对CVT无级变速箱维修人员进行入门培训来说，理解CVT无级变速箱变速原理是接触变速箱维修行业的第一步，也是最重要的一步。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种完整模拟自动变速箱内部锥形盘变速原理的CVT无级变速箱变速原理模拟装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供的一种CVT无级变速箱变速原理模拟装置，包括：底座、第一旋转张开机构、第二旋转张开机构、同步带；第一旋转张开机构包括：旋转套管、第一旋转动力件、壳体、中心齿轮、推进轴、第一旋转张开件、台阶卡轴、卡圈、推动销、端面凸轮圆柱、第二旋转动力件；第二旋转张开机构包括：正反向丝杆、导向套管、转速感应器、第三旋转动力件、铰接头导向管、铰接头套、第二旋转张开件；

旋转套管可转动地设置在底座上，第一旋转动力件设置在底座上与旋转套管动力连接带动旋转套管转动，旋转套管与壳体连通，中心齿轮可转动地设置在壳体内，推进轴设置在旋转套管内且其一端贯穿壳体，推进轴上设置有螺纹槽，中心齿轮内设置有内螺纹，中心齿轮通过内螺纹与螺纹槽相啮合后套设在推进轴上；第一旋转张开件的数量为多个，第一旋转张开件包括齿轮杆及第一同步带顶轮；壳体的周向侧面上开设有多个通槽，多个齿轮杆的一端与中心齿轮啮合并呈圆周均匀分布，多个齿轮杆的另一端穿过通槽延伸出壳体外部与第一同步带顶轮连接，多个第一同步带顶轮围成第一旋转张开圆周，推进轴的另一端穿出旋转套管与台阶卡轴连接，卡圈滑动卡设在台阶卡轴上，卡圈竖直连接有推动销，端面凸轮圆柱可转动地设置在底座上，第二旋转动力件设置在底座上与端面凸轮圆柱动力连接带动端面凸轮圆柱转动，端面凸轮圆柱上开设有首尾相连的凸轮槽，推动销卡设在凸轮槽内；

正反向丝杆可转动地设置在底座上，导向套管套设在正反向丝杆上，转速感应器套设在导向套管上，第三旋转动力件设置在底座上与正反向丝杆动力连接带动正反向丝杆转动，铰接头导向管、铰接头套分别螺纹套设在正反向丝杆的正向螺纹段、反向螺纹段上，铰接头导向管与导向套管滑键连接，第二旋转张开件的数量为多个，第二旋转张开件包括：顶轮撑轴、三个撑杆、第二同步带顶轮；顶轮撑轴与其中两个撑杆、铰接头导向管组成四杆铰接机构且顶轮撑轴与铰接头导向管平行设置，另一撑杆铰接在顶轮撑轴与铰接头套之间，第二同步带顶轮套设在顶轮撑轴上，多个第二同步带顶轮围成第二旋转张开圆周，同步带套设在第一旋转张开圆周、第二旋转张开圆周上。

进一步地，凸轮槽的长端轴向长度小于推进轴上螺纹槽的轴向长度。

进一步地，底座上设置有固定套座，固定套座上开设有前后贯通的通孔，通孔内套设有第一轴承，第一轴承内套设有旋转套管；推进轴由第一推进段及第二推进段两部分组成，第一推进段外径小于旋转套管内径，螺纹槽开设在第一推进段上，第二推进段与旋转套管内壁之间套有第二轴承。

进一步地，齿轮杆的另一端水平连接有同步带顶轮轴，第一同步带顶轮套设在同步带顶轮轴上，第一同步带顶轮前后两个端面边缘设置有凸起的圆周台。

进一步地，第一旋转动力件包括：第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮；第一电机设置在底座上，第一蜗轮套设在旋转套管上，第一蜗杆与第一电机动力连接且与第一蜗轮啮合。

进一步地，台阶卡轴上设置有两个呈间距分布的凸起圆周台阶，在两个凸起圆周台阶之间的台阶卡轴上套设卡圈，卡圈为半圆卡圈，半圆卡圈套动区域超过台阶卡轴圆周的一半。

进一步地，底座上竖直连接有两个呈间距分布的固定立杆套，两个固定立杆套上套设有端面凸轮圆柱，第二旋转动力件包括第二电机，第二电机与端面凸轮圆柱动力连接。

进一步地，底座上竖直连接有两个呈间距分布的立板，两个立板上套设有正反向丝杆，第三旋转动力件包括：第三电机、第二蜗杆、第二蜗轮；第三电机设置在底座上，第二蜗轮套设在正反向丝杆上，第二蜗杆与第三电机动力连接且与第二蜗轮啮合。

进一步地，导向套管上设置有圆周间隔分布的若干导向条，铰接头导向管设置有圆周间隔分布的若干导向插条，若干导向条与若干导向插条相间隙对插设置，导向条与导向插条的长度大于推进轴上螺纹槽的轴向距离。

进一步地，铰接头导向管、铰接头套内均通过第三轴承设置有内螺纹挡套，内螺纹挡套套设在正反向丝杆的正向螺纹段、反向螺纹段上，内螺纹挡套两端面处圆周分布有伸至铰接头导向管、铰接头套的若干挡片。

本实用新型的CVT无级变速箱变速原理模拟装置中，第一旋转张开机构与第二旋转张开机构圆周的整体同步带顶轮同时相反扩张与缩小，通过第一旋转张开机构固定转速在两个机构整体的同步带顶轮圆周外径不断变化的过程中来对第二旋转张开机构的同步带顶轮转速的测速来直观观察对其转速的影响，从而能够清晰的理解自动变速箱内部的锥形盘变速原理。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置一种角度的结构图；

图2是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置另一种角度的结构图；

图3是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置一种角度的正视图；

图4是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置另一种角度的正视图；

图5是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中第一旋转张开机构的结构图；

图6是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中第一旋转张开机构的局部剖开图；

图7是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中壳体的结构图；

图8是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中中心齿轮与齿轮杆啮合时一种状态的结构图；

图9是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中中心齿轮与齿轮杆啮合时另一种状态的结构图；

图10是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中第二旋转张开机构一种状态的结构图；

图11是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中第二旋转张开机构另一种状态的结构图；

图12是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中第二旋转张开机构的局部结构图；

图13是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中正反向丝杆的结构图；

图14是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中铰接头导向管的结构图；

图15是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中导向套管的结构图；

图16是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中铰接头导向管与导向套管对插的结构图；

图17是本实用新型CVT无级变速箱变速原理模拟装置中内螺纹挡套的结构图；

其中附图标记为：1、底座；2、同步带；3、旋转套管；4、壳体；5、中心齿轮；6、推进轴；7、台阶卡轴；8、卡圈；9、推动销；10、端面凸轮圆柱；11、正反向丝杆；12、导向套管；13、转速感应器；14、铰接头导向管；15、铰接头套；16、螺纹槽；17、齿轮杆；18、第一同步带顶轮；19、通槽；20、凸轮槽；21、顶轮撑轴；22、撑杆；23、第二同步带顶轮；24、固定套座；25、第一轴承；26、第二轴承；27、圆周台；28、第一电机；29、第一蜗杆；30、第一蜗轮；31、凸起圆周台阶；32、固定立杆套；33、第二电机；34、立板；35、第三电机；36、第二蜗杆；37、第二蜗轮；38、导向条；39、导向插条；40、内螺纹挡套；41、挡片；42、第三轴承；43、端面轴承。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1至17所示，本实用新型实施例的一种CVT无级变速箱变速原理模拟装置，包括：底座1、第一旋转张开机构、第二旋转张开机构、同步带2；第一旋转张开机构包括：旋转套管3、第一旋转动力件、壳体4、中心齿轮5、推进轴6、第一旋转张开件、台阶卡轴7、卡圈8、推动销9、端面凸轮圆柱10、第二旋转动力件；第二旋转张开机构包括：正反向丝杆11、导向套管12、转速感应器13、第三旋转动力件、铰接头导向管14、铰接头套15、第二旋转张开件；

旋转套管3可转动地设置在底座1上，第一旋转动力件设置在底座1上与旋转套管3动力连接带动旋转套管3转动，旋转套管3与壳体4连通，中心齿轮5可转动地设置在壳体4内，推进轴6设置在旋转套管3内且其一端贯穿壳体4，推进轴6上设置有螺纹槽16，中心齿轮5内设置有内螺纹，中心齿轮5通过内螺纹与螺纹槽16相啮合后套设在推进轴6上；第一旋转张开件的数量为多个，第一旋转张开件包括齿轮杆17及第一同步带顶轮18；壳体4的周向侧面上开设有多个通槽19，多个齿轮杆17的一端与中心齿轮5啮合并呈圆周均匀分布，多个齿轮杆17的另一端穿过通槽19延伸出壳体4外部与第一同步带顶轮18连接，多个第一同步带顶轮18围成第一旋转张开圆周，推进轴6的另一端穿出旋转套管3与台阶卡轴7连接，卡圈8滑动卡设在台阶卡轴7上，卡圈8竖直连接有推动销9，端面凸轮圆柱10可转动地设置在底座1上，第二旋转动力件设置在底座1上与端面凸轮圆柱10动力连接带动端面凸轮圆柱10转动，端面凸轮圆柱10上开设有首尾相连的凸轮槽20，推动销9卡设在凸轮槽20内；

正反向丝杆11可转动地设置在底座1上，导向套管12套设在正反向丝杆11上，转速感应器13套设在导向套管12上，第三旋转动力件设置在底座1上与正反向丝杆11动力连接带动正反向丝杆11转动，铰接头导向管14、铰接头套15分别螺纹套设在正反向丝杆11的正向螺纹段、反向螺纹段上，铰接头导向管14与导向套管12滑键连接，第二旋转张开件的数量为多个，第二旋转张开件包括：顶轮撑轴21、三个撑杆22、第二同步带顶轮23；顶轮撑轴21与其中两个撑杆22、铰接头导向管14组成四杆铰接机构且顶轮撑轴21与铰接头导向管14平行设置，另一撑杆22铰接在顶轮撑轴21与铰接头套15之间，第二同步带顶轮23套设在顶轮撑轴21上，多个第二同步带顶轮23围成第二旋转张开圆周，同步带2套设在第一旋转张开圆周、第二旋转张开圆周上。

本实用新型的CVT无级变速箱变速原理模拟装置中，第一旋转张开机构与第二旋转张开机构圆周的整体同步带顶轮同时相反扩张与缩小，通过第一旋转张开机构固定转速在两个机构整体的同步带顶轮圆周外径不断变化的过程中来对第二旋转张开机构的同步带顶轮转速的测速来直观观察对其转速的影响，从而能够清晰的理解自动变速箱内部的锥形盘变速原理。

作为优选的技术方案中，凸轮槽20的长端轴向长度小于推进轴6上螺纹槽16的轴向长度。

端面凸轮圆柱10外壁设置有首尾相连的凸轮槽20，凸轮槽20的长端轴向长度小于推进轴6上螺纹槽16的轴向长度，此设置能保证在端面凸轮圆柱10的驱动轴向推动下推进轴6的推进距离始终在螺纹槽16控制的范围内。

作为优选的技术方案中，底座1上设置有固定套座24，固定套座24上开设有前后贯通的通孔，通孔内套设有第一轴承25，第一轴承25内套设有旋转套管3；推进轴6由第一推进段及第二推进段两部分组成，第一推进段外径小于旋转套管3内径，螺纹槽16开设在第一推进段上，第二推进段与旋转套管3内壁之间套有第二轴承26。

本装置主要由第一旋转张开机构、第二旋转张开机构、底座1相关结构以及同步带2组成。底座1在对应第一旋转张开机构的区域内竖直一体固定连接有固定套座24，在固定套座24上开有前后贯通的通孔，在通孔内部套有第一轴承25，第一轴承25内部套有旋转套管3，在第一轴承25的作用下旋转套管3可以和固定套座24发生相对转动。在旋转套管3的前端同轴连接有圆盘状的壳体4，旋转套管3与壳体4之间通过圆周均匀分布的肋板加强连接，旋转套管3内部沿轴向开有前后贯通的通道，旋转套管3内的通道一直贯通壳体4的前后端面，在旋转套管3内部套有推进轴6，推进轴6由前段粗后段细的两部分组成，较粗段外径略小于旋转套管3内径，较细段与旋转套管3内壁之间套有第二轴承26，使得旋转套管3可以与推进轴6发生相对转动，推进轴6前端从壳体4的前端面伸出，且在推进轴6的靠前端区域外壁设置有螺旋缠绕的螺纹槽16，在壳体4内部的推进轴6段上套有中心齿轮5，中心齿轮5内圈设置有与推进轴6上螺纹槽16相吻合的内螺纹，使得中心齿轮5与推进轴6之间为螺纹套接关系。

作为优选的技术方案中，齿轮杆17的另一端水平连接有同步带顶轮轴，第一同步带顶轮18套设在同步带顶轮轴上，第一同步带顶轮18前后两个端面边缘设置有凸起的圆周台27。

同时在中心齿轮5与壳体4内部两个端面之间的推进轴6上套有端面轴承43，在端面轴承43的作用下，中心齿轮5与壳体4之间可以发生相对转动。同时在壳体4内部的中心齿轮5的外圈区域圆周均匀设置有不低于三组的齿轮杆17（本技术方案采用八组，在运动过程各组相互不干涉），齿轮杆17为连杆与齿轮一体固定连接，圆周均匀分布的齿轮杆17的齿轮部分均同时与中心齿轮5啮合，且每组齿轮杆17的连杆相对于中心齿轮5外圆角度均保持相同，齿轮杆17通过其齿轮部分的齿轮轴线位置在壳体4内部铰动连接。且壳体4的圆周侧面上对应每组连杆的区域开有通槽19，壳体4圆周侧面的通槽19可使得对应的齿轮杆17的连杆部分延伸出壳体4外部，且通槽19具有一定的长度可供齿轮杆17的连杆具有一定的偏转角度。齿轮杆17的朝向与其所啮合的中心齿轮5外圆区域处于垂直状态时，圆周分布的齿轮杆17另一端头所扩张的圆周外径最大，当中心齿轮5发生转动带动其圆周啮合的齿轮杆17发生同步转动时，齿轮杆17的朝向与其所啮合的中心齿轮5外圆区域夹角从垂直逐渐减小，此时圆周均匀分布的齿轮杆17另一端头所扩张的圆周外径最小。在每组齿轮杆17靠外周的端头水平固定有一个同步带顶轮轴，在同步带顶轮轴上同轴固定套接有第一同步带顶轮18。在第一同步带顶轮18的前后两个端面边缘设置有凸起的圆周台27，使得同步带2不会从两端滑落。

作为优选的技术方案中，第一旋转动力件包括：第一电机28、第一蜗杆29、第一蜗轮30；第一电机28设置在底座1上，第一蜗轮30套设在旋转套管3上，第一蜗杆29与第一电机28动力连接且与第一蜗轮30啮合。

在固定套座24后方的旋转套管3上同轴固定套有第一蜗轮30，第一蜗轮30一侧啮合有第一蜗杆29，第一蜗杆29通过第一蜗杆29转轴固定连接在第一电机28上，第一电机28固定于底座1上。当第一电机28打开带动蜗轮蜗杆机构转动，第一蜗轮30带动旋转套管3转动，旋转套管3通过壳体4带动齿轮杆17的同步转动。

作为优选的技术方案中，台阶卡轴7上设置有两个呈间距分布的凸起圆周台阶31，在两个凸起圆周台阶31之间的台阶卡轴7上套设卡圈8，卡圈8为半圆卡圈8，半圆卡圈8套动区域超过台阶卡轴7圆周的一半。

在推进轴6的后端端头处设置有两个有一定间距的凸起圆周台阶31作为台阶卡轴7，在两个凸起圆周台阶31中间区域的台阶卡轴7上套有半圆卡圈8，半圆卡圈8套动区域超过台阶卡轴7圆周的一半，使得半圆卡圈8能够灵活卡在台阶卡轴7上且不会脱落。

作为优选的技术方案中，底座1上竖直连接有两个呈间距分布的固定立杆套32，两个固定立杆套32上套设有端面凸轮圆柱10，第二旋转动力件包括第二电机33，第二电机33与端面凸轮圆柱10动力连接。

在半圆卡圈8外周面竖直固定连接有推动销9，在推动销9的正下方底座1上竖直固定连接有两个有一定间距前后分布的固定立杆套32，在固定立杆套32上套有圆柱转轴，在两个固定立杆套32之间的圆柱转轴上套有端面凸轮圆柱10。半圆卡圈8下方竖直固定连接的推动销9卡在端面凸轮圆柱10的凸轮槽20内部，在端面凸轮圆柱10的后端通过电机转轴同轴固定连接有第二电机33。当打开第二电机33时，第二电机33带动端面凸轮圆柱10转动，端面凸轮圆柱10外壁的凸轮槽20带动推动销9向前推进，推动销9连同半圆卡圈8通过台阶卡轴7带动推进轴6向前轴向移动，又因为旋转套管3与壳体4无法轴向移动，所以中心齿轮5无法轴向移动，推进轴6与中心齿轮5之间为螺纹套接关系，当推进轴6相对于中心齿轮5向前移动时，推进轴6驱动中心齿轮5进行旋转，从而带动齿轮杆17的偏转。

作为优选的技术方案中，底座1上竖直连接有两个呈间距分布的立板34，两个立板34上套设有正反向丝杆11，第三旋转动力件包括：第三电机35、第二蜗杆36、第二蜗轮37；第三电机35设置在底座1上，第二蜗轮37套设在正反向丝杆11上，第二蜗杆36与第三电机35动力连接且与第二蜗轮37啮合。

底座1在对应第二旋转张开机构区域内前端与后端分别竖直固定一体有两个平行的立板34，在两个平行的立板34上套有正反向丝杆11，正反向丝杆11可以灵活转动，在正反向丝杆11靠前的区域上设置有正反向细牙螺纹，正反向丝杆11的尾端同轴固定套接有第二蜗轮37，在第二蜗轮37的一侧啮合有第二蜗杆36，第二蜗杆36通过第二蜗杆36转轴固定连接有第三电机35，第二电机33固定连接在底座1上，在第二蜗杆36前方的正反向丝杆11上套有导向套管12，导向套管12上靠后段为圆筒套管状，导向套管12靠前段为圆周均匀间隔分布的若干导向条38，若干导向条38外周面与导向套管12靠后段圆筒套管为同一圆弧曲面。导向套管12的后端同轴套接有转速感应器13，转速感应器13可以对铰接头导向管14的转速进行感应并测速。

作为优选的技术方案中，导向套管12上设置有圆周间隔分布的若干导向条38，铰接头导向管14设置有圆周间隔分布的若干导向插条39，若干导向条38与若干导向插条39相间隙对插设置，导向条38与导向插条39的长度大于推进轴6上螺纹槽16的轴向距离。

在导向套管12前方的正反向丝杆11区域套有铰接头导向管14，铰接头导向管14靠前段的套管部分为完整的圆筒套管，且在圆筒套管上圆周固定连接有不少于一排（本技术方案采用两排）的圆周均匀分布的8组第一铰接头（圆周分布的组数与第一旋转张开机构的齿轮杆17组数相同），两排圆周分布的第一铰接头均轴向一一对应。在铰接头导向管14的靠后段一体固定有与导向套管12圆周分布的导向条38间隙吻合的导向插条39。导向套管12的导向条38与铰接头导向管14的导向插条39长度大于第一旋转张开机构内部的推进轴6上螺纹槽16的轴向长度。

作为优选的技术方案中，铰接头导向管14、铰接头套15内均通过第三轴承42设置有内螺纹挡套40，内螺纹挡套40套设在正反向丝杆11的正向螺纹段、反向螺纹段上，内螺纹挡套40两端面处圆周分布有伸至铰接头导向管14、铰接头套15的若干挡片41。

铰接头导向管14内部对应为正反向丝杆11靠后方的正向螺纹段，在铰接头导向管14内部设置的内螺纹挡套40套在正反向丝杆11的正向螺纹段上，且内螺纹挡套40内壁设置有与正反向丝杆11相吻合的内螺纹，与正反向丝杆11之间为螺纹套接关系，在铰接头导向管14与内螺纹挡套40之间套有第三轴承42，使得内螺纹挡套40可以相对于铰接头导向管14发生相对转动，同时内螺纹挡套40端面延伸出铰接头导向管14端面，在内螺纹挡套40端面处外壁圆周均匀分布有沿径向固定一体的若干挡片41。在正反向丝杆11前端反向螺纹段依次套有内螺纹挡套40、第三轴承42与铰接头套15。铰接头套15上设置有一排圆周均匀分布的8组第二铰接头，且铰接头套15上的第二铰接头与铰接头导向管14上的第一铰接头沿轴向均一一对应。

在铰接头导向管14的第一铰接头与铰接头套15的第二铰接头上分别铰接有一根撑杆22，铰接头导向管14上 圆周分布的第一铰接头与铰接头套15上圆周分布的第二铰接头上铰接的圆周分布的撑杆22长度均相同，撑杆22的另一端铰动连接有顶轮撑轴21，且铰接头导向管14与铰接头套15轴向对应的同一直线上的三组铰接头上铰动连接的撑杆22的另一端同时铰动连接在同一根顶轮撑轴21的三个不同的位置，使得顶轮撑轴21圆周均匀分布为8组且均处于水平状态，与铰接头导向管14同一组前后第一铰接头上铰接的撑杆22始终处于平行的状态，此两根撑杆22与顶轮撑轴21和铰接头导向管14组成四杆铰接机构，使得当撑杆22沿铰接头导向管14上的第一铰接头转动时圆周分布的顶轮撑轴21在扩张与收缩时始终处于水平状态。在每根顶轮撑轴21上同轴固定套接有与第一旋转张开机构上同样规格的第二同步带顶轮23。第一旋转张开机构圆周分布的第一同步带顶轮18与第二旋转张开机构圆周分布的第二同步带顶轮23端面平齐。在第一旋转张开机构与第二旋转张开机构的同步带顶轮上安装同步带2。

当需要模拟自动变速箱内部的锥形盘变速原理时，打开第二电机33，第二电机33带动端面凸轮圆柱10转动，端面凸轮圆柱10外壁的凸轮槽20带动推动销9向前推进，推动销9连同半圆卡圈8通过台阶卡轴7带动推进轴6向前轴向移动，又因为旋转套管3与壳体4无法轴向移动，所以中心齿轮5无法轴向移动，推进轴6与中心齿轮5之间为螺纹套接关系，当推进轴6相对于中心齿轮5向前移动时，推进轴6驱动中心齿轮5进行旋转，从而带动中心齿轮5外周均匀分布啮合的齿轮杆17同步进行同旋向偏转，当齿轮杆17偏转使得其对应的第一同步带顶轮18张开至一定程度的指定位置时关闭第二电机33。此时套在第一旋转张开机构与第二旋转张开机构的同步带顶轮之间的同步带2胀紧，此时胀紧状态的同步带2可以将第一旋转张开机构上的第一同步带顶轮18的转动传动至第二旋转张开机构上的第二同步带顶轮23上，从而带动第二旋转张开机构的顶轮撑轴21与撑杆22进行转动。

打开第一电机28，第一电机28带动第一蜗杆29同步转动，第一蜗杆29带动啮合的第一蜗轮30转动，第一蜗轮30带动旋转套管3与壳体4进行同步转动，在壳体4圆周侧面通槽19的挡边推动下使得圆周分布的齿轮杆17整体进行以旋转套管3轴线为圆心进行转动，从而带动同步带2转动，继而带动第二旋转张开机构的撑杆22转动，撑杆22带动铰接头导向管14同步转动，又因为铰接头导向管14与导向套管12之间为导向滑动连接，从而带动导向套管12转动，使得转速感应器13能够测速。

在同步带2传动过程中，打开第三电机35，第三电机35带动第二蜗杆36同步转动，第二蜗杆36带动其啮合的第二蜗轮37转动，第二蜗轮37带动正反向丝杆11同步转动，铰接头导向管14与铰接头套15内部的内螺纹挡套40与正反向丝杆11发生相对转动，使得两个内螺纹挡套40沿轴向进行相向移动，因为内螺纹挡套40的挡片41对铰接头套15与铰接头导向管14进行相对固定，使得铰接头套15与铰接头导向管14跟随其对应的内螺纹挡套40进行同步的轴向移动。当铰接头导向管14与铰接头套15轴向远离时，撑杆22的抬起角度减小，使得圆周分布的顶轮撑轴21整体圆周外径减小。当铰接头导向管14与铰接头套15轴向靠近时，撑杆22的抬起角度变大，使得圆周分布的顶轮撑轴21整体圆周外径增大。通过操作第二电机33及第三电机35转动，使得当第一旋转张开机构的第一同步带顶轮18整体圆周增大时，第二旋转张开机构的第二同步带顶轮23整体圆周减小，此时转速感应器13所测得的导向套管12转速增大；当第一旋转张开机构的同步带顶轮整体圆周减小时，第二旋转张开机构的同步带顶轮整体圆周增大，此时转速感应器13所测得的导向套管12转速减小。在此过程中始终保持同步带2处于胀紧状态。此时将第一旋转张开机构的整体转速进行固定，通过对传动的第二旋转张开机构所测的转速，来完整模拟自动变速箱内部的锥形盘变速原理。

本实用新型的创新技术点及有益效果至少在于：

1.第一旋转张开机构与第二旋转张开机构圆周的整体同步带顶轮同时相反扩张与缩小，通过第一旋转张开机构固定转速在两个机构整体的同步带顶轮圆周外径不断变化的过程中来对第二旋转张开机构的同步带顶轮转速的测速来直观观察对其转速的影响，从而能够清晰的理解自动变速箱内部的锥形盘变速原理。

2.第一旋转张开机构的壳体4内部中心齿轮5外周圆周同时啮合有圆周均匀分布的齿轮杆17，同时在壳体4的圆周侧面齿轮杆17通过的区域开有通槽19，使得当中心齿轮5转动时可以带动圆周分布的所有齿轮杆17整体同步偏转，从而达到第一旋转张开机构整体同步带顶轮圆周扩大与缩小，从而保证了第一旋转张开机构的同步带顶轮可以统一同步收发。

3.第二旋转张开机构的同步带顶轮通过正反向丝杆11转动带动在其正反向螺纹段进行螺纹套接的内螺纹挡套40同时进行轴向相向运动，能够使在铰接头导向管14与铰接头套15上圆周分布的铰接头所铰接的撑杆22抬起角度转动而对顶轮撑轴21实现圆周外径扩大与缩小。

4.在第一旋转张开机构内推进轴6的后端通过台阶卡轴7套有半圆卡圈8，半圆卡圈8下端竖直固定连接的推动销9卡在下方与第二电机33固定连接的端面凸轮圆柱10的凸轮槽20内部。通过端面凸轮圆柱10转动可以使得推动销9带动台阶卡轴7进行轴向往复运动。同时推进轴6的前端外周设置有螺纹槽16，在推进轴6前端设置有中心齿轮5与其螺纹套接。中心齿轮5在壳体4内部通过端面轴承43对其进行夹紧防止轴向移动并能够使中心齿轮5与壳体4发生相对转动，所以通过端面凸轮圆柱10旋转能够带动中心齿轮5正反向循环转动，从而能够带动齿轮杆17的统一偏转。

5.铰接头导向管14设计有圆周均匀分布且有等间距分隔的导向插条39，导向套管12设计有圆周均匀分布且有等间距分隔的导向条38，铰接头导向管14与导向套管12能够相互插入吻合进行导向，设计为圆周均匀分布的导向条38、导向插条39可以轴向导向伸缩移动的时候最大程度上消除应力，使得转速感应器13能够最精确的测出转速，便于为理解自动变速箱内部的锥形盘变速原理提供有效的理论依据。

6.壳体4圆周侧面均匀开有与齿轮杆17组数相同的通槽19，壳体4的通槽19可以使得齿轮杆17伸出并实现偏转，而且在壳体4转动的时候通槽19的挡边可以驱动齿轮杆17同步转动，从而实现第一旋转张开机构内部同步带顶轮的统一转动。

7.内螺纹挡套40端面处外壁圆周均匀分布有沿径向固定一体的若干挡片41，挡片41挡在铰接头套15与铰接头导向管14的端面上，同时内螺纹挡套40与铰接头导向管14、铰接头套15之间套有轴承，使得铰接头套15、铰接头导向管14与内螺纹挡套40既可以相发生相对转动，内螺纹套又可以带动铰接头套15、铰接头导向管14沿轴向进行同步移动。

8.第一电机28通过蜗轮蜗杆机构对旋转套管3进行驱动转动，蜗轮蜗杆机构具有自锁性，同时可以将第一电机28的高转速转化为低转速，使得第一旋转张开机构内同步带顶轮整体以慢速转动，同时传动至第二旋转张开机构内整体同步带顶轮的慢转速，使得整个过程更加便于观察。

9.在第二旋转张开机构内导向套管12上同轴固定套接有转速感应器13，可以对第二旋转张开机构内整体同步带顶轮转速进行精确测量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种CVT无级变速箱变速原理模拟装置，其特征在于，包括：底座、第一旋转张开机构、第二旋转张开机构、同步带；所述第一旋转张开机构包括：旋转套管、第一旋转动力件、壳体、中心齿轮、推进轴、第一旋转张开件、台阶卡轴、卡圈、推动销、端面凸轮圆柱、第二旋转动力件；所述第二旋转张开机构包括：正反向丝杆、导向套管、转速感应器、第三旋转动力件、铰接头导向管、铰接头套、第二旋转张开件；

所述旋转套管可转动地设置在所述底座上，所述第一旋转动力件设置在所述底座上与所述旋转套管动力连接带动所述旋转套管转动，所述旋转套管与所述壳体连通，所述中心齿轮可转动地设置在所述壳体内，所述推进轴设置在所述旋转套管内且其一端贯穿所述壳体，所述推进轴上设置有螺纹槽，所述中心齿轮内设置有内螺纹，所述中心齿轮通过所述内螺纹与所述螺纹槽相啮合后套设在所述推进轴上；所述第一旋转张开件的数量为多个，所述第一旋转张开件包括齿轮杆及第一同步带顶轮；所述壳体的周向侧面上开设有多个通槽，多个所述齿轮杆的一端与所述中心齿轮啮合并呈圆周均匀分布，多个所述齿轮杆的另一端穿过所述通槽延伸出所述壳体外部与所述第一同步带顶轮连接，多个所述第一同步带顶轮围成第一旋转张开圆周，所述推进轴的另一端穿出所述旋转套管与所述台阶卡轴连接，所述卡圈滑动卡设在所述台阶卡轴上，所述卡圈竖直连接有所述推动销，所述端面凸轮圆柱可转动地设置在所述底座上，所述第二旋转动力件设置在所述底座上与所述端面凸轮圆柱动力连接带动所述端面凸轮圆柱转动，所述端面凸轮圆柱上开设有首尾相连的凸轮槽，所述推动销卡设在所述凸轮槽内；

所述正反向丝杆可转动地设置在所述底座上，所述导向套管套设在所述正反向丝杆上，所述转速感应器套设在所述导向套管上，所述第三旋转动力件设置在所述底座上与所述正反向丝杆动力连接带动所述正反向丝杆转动，所述铰接头导向管、铰接头套分别螺纹套设在所述正反向丝杆的正向螺纹段、反向螺纹段上，所述铰接头导向管与所述导向套管滑键连接，所述第二旋转张开件的数量为多个，所述第二旋转张开件包括：顶轮撑轴、三个撑杆、第二同步带顶轮；所述顶轮撑轴与其中两个所述撑杆、铰接头导向管组成四杆铰接机构且所述顶轮撑轴与所述铰接头导向管平行设置，另一所述撑杆铰接在所述顶轮撑轴与所述铰接头套之间，所述第二同步带顶轮套设在所述顶轮撑轴上，多个所述第二同步带顶轮围成第二旋转张开圆周，所述同步带套设在所述第一旋转张开圆周、第二旋转张开圆周上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凸轮槽的长端轴向长度小于所述推进轴上螺纹槽的轴向长度。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座上设置有固定套座，所述固定套座上开设有前后贯通的通孔，所述通孔内套设有第一轴承，所述第一轴承内套设有所述旋转套管；所述推进轴由第一推进段及第二推进段两部分组成，所述第一推进段外径小于所述旋转套管内径，所述螺纹槽开设在所述第一推进段上，所述第二推进段与所述旋转套管内壁之间套有第二轴承。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮杆的另一端水平连接有同步带顶轮轴，所述第一同步带顶轮套设在所述同步带顶轮轴上，所述第一同步带顶轮前后两个端面边缘设置有凸起的圆周台。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一旋转动力件包括：第一电机、第一蜗杆、第一蜗轮；所述第一电机设置在所述底座上，所述第一蜗轮套设在所述旋转套管上，所述第一蜗杆与所述第一电机动力连接且与所述第一蜗轮啮合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述台阶卡轴上设置有两个呈间距分布的凸起圆周台阶，在两个所述凸起圆周台阶之间的所述台阶卡轴上套设所述卡圈，所述卡圈为半圆卡圈，所述半圆卡圈套动区域超过所述台阶卡轴圆周的一半。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座上竖直连接有两个呈间距分布的固定立杆套，两个所述固定立杆套上套设有所述端面凸轮圆柱，所述第二旋转动力件包括第二电机，所述第二电机与所述端面凸轮圆柱动力连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底座上竖直连接有两个呈间距分布的立板，两个所述立板上套设有所述正反向丝杆，所述第三旋转动力件包括：第三电机、第二蜗杆、第二蜗轮；所述第三电机设置在所述底座上，所述第二蜗轮套设在所述正反向丝杆上，所述第二蜗杆与所述第三电机动力连接且与所述第二蜗轮啮合。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导向套管上设置有圆周间隔分布的若干导向条，所述铰接头导向管设置有圆周间隔分布的若干导向插条，若干所述导向条与若干所述导向插条相间隙对插设置，所述导向条与所述导向插条的长度大于所述推进轴上螺纹槽的轴向距离。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述铰接头导向管、铰接头套内均通过第三轴承设置有内螺纹挡套，所述内螺纹挡套套设在所述正反向丝杆的正向螺纹段、反向螺纹段上，所述内螺纹挡套两端面处圆周分布有伸至所述铰接头导向管、铰接头套的若干挡片。