CN209943450U - 一种无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无级变速器。其包括变速器本体，变速器本体包括动力输入组件、动力输出组件以及传动组件，动力输入组件通过第一传动绳与传动组件连接，动力输出组件通过第二传动绳与传动组件连接，动力输入组件包括输入轴以及输入锥形轮，动力输出组件包括输出轴以及输出锥形轮，传动组件包括中间轴以及设置在中间轴上的第一传动锥形轮和第二传动锥形轮，通过同步调节第一传动绳在输入锥形轮以及第二传动绳在输出锥形轮上的轴向位置来实现无级变速。本实用新型的传动绳与对应的圆锥形工作面接触线较长，包角较大，且圆锥形工作面受传动绳的压力在各个方向均等，圆锥形工作面的工作轴没有径向受力，从而传动力矩增大，传动功率大，传动效率高。

Description

一种无级变速器

技术领域

本实用新型实施例涉及车辆变速技术领域，具体涉及一种无级变速器。

背景技术

CVT(Continuously Variable Transmission)技术即无级变速技术，它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，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器 (VDT-CVT)，目前国内市场上采用CVT的车型已经越来越多。

可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。液体传动分为两类：一类是液压式，主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置，适用于中小功率传动。另一类为液力式，采用液力耦合器或液力矩进行变速传动，适用于大功率(几百至几千千瓦)。液体传动的主要特点是：调速范围大，可吸收冲击和防止过载，传动效率较高，寿命长，易于实现自动化：制造精度要求高，价格较贵，输出特性为恒转矩，滑动率较大，运转时容易发生漏油。电力传动基本上分为三类：一类是电磁滑动式，它是在异步电动机中安装一电磁滑差离合器，通过改变其励磁电流来调速，这属于一种较为落后的调速方式。其特点结构简单，成本低，操作维护方便：滑动最大，效率低，发热严重，不适合长期负载运转，故一般只用于小功率传动。二类是直流电动机式，通过改变磁通或改变电枢电压实现调速。其特点是调速范围大，精度也较高，但设备复杂，成本高，维护困难，一般用于中等功率范围(几十至几百千瓦)，现已逐步被交流电动机式替代。三类是交流电动机式，通过变极、调压和变频进行调速。实际应用最多者为变频调速，即采用一变幅器获得变幅电源，然后驱动电动机变速。其特点是调速性能好、范围大、效率较高，可自动控制，体积小，适用功率范围宽：机械特性在降速段位恒转矩，低速时效率低且运转不够平稳，价格较高，维修需专业人员。近年来，变频器作为一种先进、优良的变速装置迅速发展，对机械无级变速器产生了一定的冲击。机械传动的特点主要是：转速稳定，滑动率小，工作可靠，具有恒功率机械特性，传动效率较高，而且结构简单，维修方便，价格相对便宜；但零部件加工及润滑要求较高，承载能力较低，抗过载及耐冲击性较差，故一般适合于中、小功率传动。

无级变速器由于没有明确具体的档位，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。有V型橡胶带式、金属带式、多盘式、钢球式、滚轮转盘式等多种构造，大都利用金属带和可变半径的滚轮传输动力。透过主动滚轮与被动滚轮半径的变化，达到齿轮比的变化。理论上这种传动方式的效率很高，不过必须建立在能负荷所传递的动力的情况下。由于是利用钢带与滚轮之间的摩擦力传递动力，所以钢带及滚轮的工作情况十分苛刻。为了有效传递动力，钢带与滚轮之间不允许打滑，而且原本产生的热能已经很多，如果再打滑恐怕将会造内部机件的烧毁或严重耗损。而为了增加静摩擦力，最直接的方式就是增加钢带与滚轮之间的压力。但摩擦力增加了，动力传输的耗损也会增加，无形中还是增加了油耗。并且钢带的强度也是一大重点。所以CVT变速箱纵然有舒适、效率高及节能等等优点。缺点就是目前一般的CVT变速箱不能承受较大的扭力。不然就是要用较高的油耗作补偿。

无级变速器与有级式的区别在于，它的变速比不是间断的点，而是一系列连续的值，譬如可以从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组，它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。其原理是与普通的变速箱一样大小不一的几组齿轮在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行车的踏板经大小轮盘与链条带动车轮以不同的速度旋转。由于不同的力度对各组齿轮产生的推力大小不一，致使变速箱输出的转速也随之变化，从而实现不分档次的徐缓转动。

同时，V型橡胶带式、金属带式构造的无级变速器在变为最大转速和变为最小转速的时候传递的功率会变小，因为传动带与小半径的工作轮接触时包角很小，此时容易打滑。另外，V型橡胶带式、金属带式构造的无级变速器传递的力矩小，在变为最大转速和变为最小转速的时候传递的功率会变小，并且由于传动带与小半径的工作轮接触时包角很小，容易发生打滑现象。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种无级变速器，以解决现有技术中由于无级变速器传递功率小且容易打滑的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式提供如下技术方案：

一种无级变速器，包括变速器本体，所述变速器本体包括动力输入组件、动力输出组件以及传动组件，所述动力输入组件以及动力输出组件分别设置在所述传动组件的同一侧，所述动力输入组件通过第一传动绳与所述传动组件传动连接，所述动力输出组件通过第二传动绳与所述传动组件传动连接，其中：

所述动力输入组件包括输入轴以及固定设置在所述输入轴上的输入锥形轮，且所述第一传动绳设置在所述输入锥形轮上；

所述动力输出组件包括输出轴以及固定设置在所述输出轴上的输出锥形轮，且所述第二传动绳设置在所述输出锥形轮上；

所述传动组件包括中间轴以及固定设置在所述中间轴上的第一传动锥形轮和第二传动锥形轮，所述第一传动锥形轮固定设置在中间轴上靠近所述输入锥形轮的一端，且所述第一传动绳设置在所述第一传动锥形轮上，所述输入锥形轮通过第一传动绳带动所述第一传动锥形轮转动，进而带动所述第二传动锥形轮转动；

所述第二传动锥形轮固定设置在所述中间轴靠近所述输出锥形轮的一端，所述第二传动绳设置在所述第二传动锥形轮上，所述第二传动锥形轮通过所述第二传动绳带动所述输出锥形轮转动，并通过同步调节第一传动绳在输入锥形轮以及第二传动绳在所述输出锥形轮上的轴向位置来实现无级变速。

还包括张紧装置，所述张紧装置包括压绳臂以及设置在所述压绳臂两端的第一压绳张紧轮和第二压绳张紧轮，所述第一压绳张紧轮抵靠在所述第一传动绳上，用于将所述第一传动绳和所述输入锥形轮以及第一传动锥形轮紧密配合，所述第二压绳张紧轮抵靠在所述第二传动绳上，用于将所述第二传动绳和所述输出锥形轮以及第二传动锥形轮紧密配合。

所述张紧装置的数量为2个，其中一个张紧装置设置在所述输入锥形轮、输出锥形轮与所述传动组件之间的上方，另一个张紧装置设置在所述输入锥形轮、输出锥形轮与所述传动组件之间的下方，以使第一传动绳和第二传动绳的形状均为“8”字抱紧状态。

所述压绳臂的两端分别设置有第一臂轮自适应关节和第二臂轮自适应关节，所述第一压绳张紧轮通过所述第一臂轮自适应关节和所述压绳臂的一端活动连接，所述第二压绳张紧轮通过所述第二臂轮自适应关节和所述压绳臂的另一端活动连接，其中：

所述第一臂轮自适应关节包括第一臂轮关节本体，所述第一臂轮关节本体的一侧端面设置有第一主轴，且所述第一臂轮关节本体的另一侧端面设置有第一凹槽以及位于所述第一凹槽两侧的第一固定孔；

所述第二臂轮自适应关节包括第二臂轮关节本体，所述第二臂轮关节本体的一侧端面设置有第二主轴，且所述第二臂轮关节本体的另一侧端面设置有第二凹槽以及位于所述第二凹槽两侧的第二固定孔。

所述第一压绳张紧轮中设置有第一通孔，所述第一通孔内设置有第一滚动轴承，所述第一臂轮自适应关节通过所述第一主轴与所述第一滚动轴承配合以实现滚动连接，所述压绳臂的一端固定设置有第一连接轴，所述第一连接轴位于所述第一凹槽中且所述第一连接轴的端部与所述第一固定孔活动连接；所述第二压绳张紧轮中设置有第二通孔，所述第二通孔内设置有第二滚动轴承，所述第二臂轮自适应关节通过所述第二主轴与所述第二滚动轴承配合以实现滚动连接，所述压绳臂的另一端固定设置有第二连接轴，所述第二连接轴位于所述第二凹槽中且所述第二连接轴的端部与所述第二固定孔活动连接。

所述传动组件还包括连接部，且所述连接部的形状为圆柱形，所述第一传动锥形轮和第二传动锥形轮分别固定设置在所述连接部的两端。

所述第一传动锥形轮、连接部以及第二传动锥形轮均为同轴设置，且所述中间轴的两端分别贯穿所述第一传动锥形轮和第二传动锥形轮并向外延伸。

还包括中间轴平行适应关节以及中间轴位移滑块，所述中间轴平行适应关节活动设置在所述中间轴位移滑块内部，所述中间轴位于所述第一传动锥形轮和第二传动锥形轮外部的端部分别活动连接有所述中间轴平行适应关节，其中：所述中间轴位移滑块的形状为方形，所述中间轴位移滑块包括滑块本体，所述滑块本体内设置有“C”字形的滑动定位凹槽，所述滑动定位凹槽的上下两端侧面分别设置有第一定位孔和第二定位孔；所述中间轴平行适应关节包括中间轴关节本体，所述中间轴关节本体设置在所述滑动定位凹槽内；所述中间轴关节本体中设置有第三通孔，且所述第三通孔内设置有第三滚动轴承，所述中间轴的两端分别通过所述第三滚动轴承与所述中间轴平行适应关节滚动连接；所述中间轴关节本体的上下两侧面分别设置有第一定位轴和第二定位轴，所述中间轴关节本体通过第一定位轴和第一定位孔的配合以及第二定位轴和第二定位孔的配合与所述滑块本体来实现转动连接，且所述中间轴平行适应关节通过所述第一定位轴和第二定位轴与所述中间轴位移滑块自由转动。

所述中间轴关节本体靠近所述定位凹槽的内侧壁的侧面以及与所述定位凹槽的内侧壁相对应的侧面均为圆弧形的面；所述中间轴位移滑块的上端侧面设置有第一滑槽，且所述第一定位孔与所述第一滑槽相连通，所述中间轴位移滑块的下端侧面设置有第二滑槽，且所述第二定位孔与所述第二滑槽相连通。

所述第一传动绳和第二传动绳均由环形的传动绳本体构成，且所述传动绳本体由钢丝绳或纤维绳构成，所述传动绳本体的表面设置有橡胶层。

根据本实用新型的实施方式，本实用新型提供的一种无级变速器，其具有如下优点：通过设置的第一传动绳、第二传动绳、输入锥形轮、输出锥形轮以及传动组件，替换现有传动带和主、从动轮配合传递动力的方式，通过压绳臂分别向输入锥形轮与第一传动锥形轮之间的第一压绳张紧轮和输出锥形轮与第二传动锥形轮之间的第二压绳张紧轮施加弹性外力，使输入锥形轮和第一传动锥形轮之间上方以及下方的两个第一压绳张紧轮逐渐靠近以及输出锥形轮和第二传动锥形轮之间上方和下方的两个第二压绳张紧轮逐渐靠近，以使输入锥形轮的旋转动力通过第一传动绳、传动组件和第二传动绳传递至输出锥形轮上从而实现旋转动力的传递；另外，通过设置的两个张紧装置，可使第一传动绳和第二传动绳的工作形状均为呈“8”字抱紧状态，从而增加第一传动绳与输入锥形轮以及第一传动锥形轮外表面之间的摩擦接触线长，使第一传动绳与输入锥形轮以及第一传动锥形轮紧密配合时的包角增大，有效避免第一传动绳与动力输入锥形以及第一传动锥形轮之间和第二传动绳与输出锥形轮以及第二传动锥形轮之间打滑现象的产生；另外，通过发动机带动输入锥形轮旋转，在输入锥形轮上第一传动绳的作用下使第一传动锥形轮以及第二传动锥形轮一起转动，从而在第二传动锥形轮上的第二传动绳的作用下使输出锥形轮被动旋转，通过输出锥形轮向车辆输出动力。当推动2个压绳臂让4个压绳张紧轮沿输入轴、输出轴方向上同步移动，传动绳在压绳张紧轮绳槽的约束下随之改变其相应的位置及对应工作轴的半径，此时：当输入轴处于小半径与第一传动绳配合工作时，输出轴必然在大半径状态与第二传动绳配合工作，输出轴的转速减小，扭矩增大；当输入轴处于大半径与第一传动绳配合工作时，输出轴必然在小半径状态与第二传动绳配合工作，输出轴的转速增大，扭矩减小；当输入轴处于中间半径与第一传动绳配合工作时，输出轴必然在中间半径状态与第二传动绳配合工作，输出轴的转速不变，扭矩不变。传动绳在压绳张紧轮的作用下与对应工作轴摩擦面接触线较长，包角较大，且各工作轴接受传动绳的抱紧压力在各个方向均等，没有径向的负面干涉受力，从而传动力矩增大，传动功率大，传动效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的一种无级变速器的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种无级变速器中两个压紧装置与第一传动绳以及第二传动绳相配合的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种无级变速器中压紧装置的分解结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的一种无级变速器去掉压绳臂后的立体结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的一种无级变速器输出的转速最大的使用状态示意图。

图6为本实用新型实施例提供的一种无级变速器输出的转数和输入的转数相等的使用状态示意图。

图7为本实用新型实施例提供的一种无级变速器输出的转数最小的使用状态示意图。

图8为本实用新型实施例提供的一种无级变速器中中间轴平行适应关节的放大立体结构示意图。

图9为本实用新型实施例提供的一种无级变速器中中间轴关节本体的放大立体结构示意图。

图10为本实用新型实施例提供的一种无级变速器中中间轴位移滑块的放大结构示意图。

图中：100、动力输入组件；101、输入轴；102、输入锥形轮；200、动力输出组件；201、输出轴；202、输出锥形轮；300、传动组件；301、中间轴；302、第一传动锥形轮；303、第二传动锥形轮；304、连接部； 400、第一传动绳；500、第二传动绳；600、压紧装置；601、压绳臂；602、第一压绳张紧轮；603、第二压绳张紧轮；604、第一臂轮自适应关节；605、第二臂轮自适应关节；606、第一臂轮关节本体；607、第一主轴；608、第一凹槽；609、第一固定孔；610、第二臂轮关节本体；611、第二主轴；612、第二凹槽；613、第二固定孔；614、第一通孔；615、第一连接轴；616、第二通孔；617、第二连接轴；700、中间轴位移滑块、 701、滑块本体；702、滑动定位凹槽；703、第一定位孔；704、第二定位孔；705、第一滑槽；706、第二滑槽；800、中间轴平行适应关节；801、中间轴关节本体；802、第三通孔；803、第一定位轴；804、第二定位轴。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图10所示，为本实用新型实施例提供的一种无级变速器，包括变速器本体，所述变速器本体包括动力输入组件100、动力输出组件200以及传动组件300，所述动力输入组件100以及动力输出组件200 分别设置在所述传动组件300的同一侧，所述动力输入组件100通过第一传动绳400与所述传动组件300传动连接，所述动力输出组件200通过第二传动绳500与所述传动组件300传动连接，同时，所述动力输入组件100以及动力输出组件200同轴设置，且分别与所述传动组件300 平行设置，所述动力输入组件100可与发动机的输出轴相连，所述动力输入组件100通过第一传动绳400带动所述传动组件300进行转动，所述传动组件300通过第二传动绳500带动所述动力输出组件200进行转动。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述动力输入组件100 包括输入轴101以及固定设置在所述输入轴101上的输入锥形轮102，且所述第一传动绳400设置在所述输入锥形轮102上；所述动力输出组件 200包括输出轴201以及固定设置在所述输出轴201上的输出锥形轮202，且所述第二传动绳500设置在所述输出锥形轮202上。所述输入轴101和所述输出轴201为同轴设置。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述传动组件300包括中间轴301以及固定设置在所述中间轴301上的第一传动锥形轮302和第二传动锥形轮303，所述第一传动锥形轮302固定设置在中间轴301上靠近所述输入锥形轮102的一端，且所述第一传动绳400设置在所述第一传动锥形轮302上，所述输入锥形轮102通过第一传动绳400带动所述第一传动锥形轮302转动，进而带动所述第二传动锥形轮303转动。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述第二传动锥形轮303 固定设置在所述中间轴301靠近所述输出锥形轮302的一端，所述第二传动绳500设置在所述第二传动锥形轮303上，所述第二传动锥形轮303 通过所述第二传动绳500带动所述输出锥形轮202转动，并通过调节第一传动绳400在输入锥形轮102以及第二传动绳500在所述输出锥形轮202上的位置来实现无级变速。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，还包括张紧装置600，所述张紧装置600包括压绳臂601以及设置在所述压绳臂601两端的第一压绳张紧轮602和第二压绳张紧轮603，所述第一压绳张紧轮602抵靠在所述第一传动绳400上，用于将所述第一传动绳400和所述输入锥形轮102以及第一传动锥形轮302紧密配合，所述第二压绳张紧轮603抵靠在所述第二传动绳500上，用于将所述第二传动绳500和所述输出锥形轮202以及第二传动锥形轮303紧密配合。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述张紧装置600的数量为2个，其中一个张紧装置设置在所述输入锥形轮102、输出锥形轮 202与所述传动组件300之间的上方，另一个张紧装置600设置在所述输入锥形轮102、输出锥形轮202与所述传动组件300之间的下方，以使第一传动绳400和第二传动绳500的形状均为“8”字抱紧状态。通过上述设计，可使第一传动绳400与输入锥形轮102和第一传动锥形轮302紧密配合，以及第二传动绳500与输出锥形轮202和第二传动锥形轮302 紧密配合。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述压绳臂601的两端分别设置有第一臂轮自适应关节604和第二臂轮自适应关节605，所述第一压绳张紧轮602通过所述第一臂轮自适应关节604和所述压绳臂601 的一端活动连接，所述第二压绳张紧轮603通过所述第二臂轮自适应关节605和所述压绳臂601的另一端活动连接，其中：所述第一臂轮自适应关节604包括第一臂轮关节本体606，所述第一臂轮关节本体606的一侧端面设置有第一主轴607，且所述第一臂轮关节本体606的另一侧端面设置有第一凹槽608以及位于所述第一凹槽两侧的第一固定孔609；所述第二臂轮自适应关节605包括第二臂轮关节本体610，所述第二臂轮关节本体610的一侧端面设置有第二主轴611，且所述第二臂轮关节本体610 的另一侧端面设置有第二凹槽612以及位于所述第二凹槽612两侧的第二固定孔613。通过上述设计，即在所述压绳臂601的两端分别设置第一臂轮自适应关节604和第二臂轮自适应关节605，在向压绳臂601施加外力时，可使第一压绳张紧轮602与第一传动绳400以及第二压绳张紧轮 603与第二传动绳500始终保持紧密配合，且在输入锥形轮102和输出锥形轮202进行操控变速时的过程错位自行修正。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述第一压绳张紧轮602 中设置有第一通孔614，所述第一通孔614内设置有第一滚动轴承(图中未示出)，所述第一臂轮自适应关节604通过所述第一主轴607与所述第一滚动轴承配合以实现滚动连接，所述压绳臂601的一端固定设置有第一连接轴615，所述第一连接轴615位于所述第一凹槽608中且所述第一连接轴615的端部与所述第一固定孔609活动连接；所述第二压绳张紧轮603中设置有第二通孔616，所述第二通孔616内设置有第二滚动轴承 (图中未示出)，所述第二臂轮自适应关节605通过所述第二主轴611 与所述第二滚动轴承配合以实现滚动连接，所述压绳臂601的另一端固定设置有第二连接轴617，所述第二连接轴617位于所述第二凹槽612中且所述第二连接轴的端部与所述第二固定孔活动连接。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述传动组件300还包括连接部304，且所述连接部304的形状为圆柱形，所述第一传动锥形轮 302和第二传动锥形轮303分别固定设置在所述连接部304的两端，且所述第一传动锥形轮302、连接部304和第二传动锥形轮303为一体成型，方便加工。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述第一传动锥形轮 302、连接部304以及第二传动锥形轮303均为同轴设置，且所述中间轴 301的两端分别贯穿所述第一传动锥形轮302和第二传动锥形轮303并向外延伸。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，还包括中间轴平行适应关节800以及中间轴位移滑块700，所述中间轴平行适应关节800活动设置在所述中间轴位移滑块700内部，所述中间轴301位于所述第一传动锥形轮302和第二传动锥形轮303外部的端部分别活动连接有所述中间轴平行适应关节800，其中：所述中间轴位移滑块700的形状为方形，所述中间轴位移滑块700包括滑块本体701，所述滑块本体701内设置有“C”字形的滑动定位凹槽702，所述滑动定位凹槽702的上下两端侧面分别设置有第一定位孔703和第二定位孔704；所述中间轴平行适应关节800包括中间轴关节本体801，所述中间轴关节本体801设置在所述滑动定位凹槽702内；所述中间轴关节本体801中设置有第三通孔802，且所述第三通孔802内设置有第三滚动轴承(图中未示出)，所述中间轴301的两端分别通过所述第三滚动轴承与所述中间轴平行适应关节800滚动连接；所述中间轴关节本体801的上下两侧面分别设置有第一定位轴803和第二定位轴804，所述中间轴关节本体801通过第一定位轴803和第一定位孔703的配合以及第二定位轴804和第二定位孔704的配合与所述滑块本体701来实现转动连接，且所述中间轴平行适应关节800通过所述第一定位轴803和第二定位轴804与所述中间轴位移滑块700自由转动。

通过上述设计，无级变速器在操控变速的过程中，通过在传动组件 300的中间轴301的两端分别设置中间轴平行适应关节700，第一传动绳 400能对输入锥形轮102在操控变速时的过程错位自行修正(操控变速时的过程错位是允许的)，以及第二传动绳500对输出锥形轮202在操控变速时的过程错位自行修正，进而使传动组件300始终与输入锥形轮102 和输出锥形轮202相互平行，使操控变速的过程更加平稳。另外，通过设置的中间轴平行适应关节700，能在中间轴与输入轴以及输出轴不平行状态时自行寻轨工作或补偿角度偏转，从而达到使其运行更加平稳的目的。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述中间轴位移滑块705 靠近所述定位凹槽702的内侧壁的侧面以及与所述定位凹槽702的内侧壁相对应的侧面均为圆弧形的面，通过上述设计，方便中间轴位移滑块 705通过第一定位轴707和第一定位孔703的配合以及第二定位轴708和第二定位孔704的配合与所述中间轴平行适应关节700来实现自由转动；所述中间轴平行适应关节700的上端侧面设置有第一滑槽709，且所述第一定位孔703与所述第一滑槽709相连通，所述中间轴平行适应关节700 的下端侧面设置有第二滑槽710，且所述第二定位孔704与所述第二滑槽 710相连通。通过上述设计，方便中间轴平行适应关节700的安装以及后期的维护。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，所述第一传动绳400和第二传动绳500均由环形的传动绳本体构成，且所述传动绳本体由钢丝绳或纤维绳构成，所述传动绳本体的表面设置有橡胶层。通过上述设计，即在传动绳本体的表面设置橡胶层，可使第一传动绳400和第二传动绳 500的工作面具有较高的摩擦系数，且还能起到保护第一传动绳400和第二传动绳500内部内部的钢丝绳或高强度纤维绳以及减少发热或具有良好的散热通道的目的。另外，由于所述第一传动绳400和第二传动绳500 的形状均为环形，可使其具有较强的抗拉和抗压的性能，安全可靠性得到一定程度的提升，进而延长其使用寿命。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，通过设置的第一传动绳 400、第二传动绳500、输入锥形轮102、输出锥形轮202以及传动组件 300，替换现有传动带和主、从动轮配合传递动力的方式，并通过压绳臂 601分别向输入锥形轮102和第一传动锥形轮302之间的第一压绳张紧轮 602和输出锥形轮202和第二传动锥形轮303之间的第二压绳张紧轮603施加外力，使输入锥形轮102和第一传动锥形轮302之间上方以及下方的两个第一压绳张紧轮602逐渐靠近以及动力输出锥形202和第二传动锥形轮303之间上方和下方的两个第二压绳张紧轮603逐渐靠近，以使第一传动绳400与输入锥形轮102和第一传动锥形轮302紧密配合，以及使第二传动绳500与第二传动锥形轮303和输出锥形轮202紧密配合，进而使输入锥形轮102的动力通过第一压绳张紧轮400、第二压绳张紧轮 500和传动组件300传递至输出锥形轮202上从而实现无级变速；另外，通过设置的两个张紧装置600，可使第一传动绳400和第二传动绳500的形状均为呈“8”字抱紧状态，从而增加第一传动绳400与输入锥形轮102以及第一传动锥形轮302外表面之间的摩擦接触线长，使第一传动绳400 与输入锥形轮102以及第一传动锥形轮302紧密配合时的包角增大，有效避免第一传动绳400与输入锥形轮102以及第一传动锥形轮302之间和第二传动绳500与输出锥形轮202以及第二传动锥形轮303之间打滑现象的产生；另外，通过汽车发动机带动输入锥形轮102旋转，在输入锥形轮102上的第一传动绳400的作用下使第一传动锥形轮302以及第二传动锥形轮303一起转动，从而在第二传动锥形轮303上的第二传动绳500的作用下使输出锥形轮被动旋转。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，中间轴在中间轴位移滑块的作用下和输入轴、输出轴的平行距离可远可近，在滑动方向上一定距离内处于自由状态。中间轴位移滑块的第一滑槽和第二滑槽与变速器壳体设置的滑轨安装连接(图中没有画出)，中间轴位移滑块通过中间轴平行适应关节与中间轴连接。在最大或最小变速时，第一压绳张紧轮和第二压绳张紧轮受到的压力不一样时，第一传动绳和第二传动绳及其对应的工作件受到的正常磨损不一致时，中间轴与输入轴和输出轴可能会产生不平行的状态。中间轴平行适应关节的作用是在中间轴与输入轴和输出轴不平行的情形下避免出现干涉。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，通过在第一传动锥形轮和输入轴上的输入锥形轮对应的圆锥形工作面上设置有第一传动绳，以及在第二传动锥形轮和输出轴上的输出锥形轮对应的圆锥形工作面上设置的第二传动绳，且第一传动绳的上方和下方各设置一个第一压绳张紧轮以及第二传动绳的上方和下方各设置一个第二压绳张紧轮，也即每根传动绳的上、下方各设置有一个张紧轮，张紧轮与传动绳的工作面有对应传动绳粗细的绳槽(图中未示出)。上、下方的张紧轮当受到一个对应的弹性压力时，第一传动绳和第二传动绳均呈“8”字抱紧状态把输入锥形轮与第一中间轴抱紧和第二传动锥形轮与输出锥形轮抱紧，抱紧的程度与上、下方的张紧轮受到的压力大小有关。此时相对于其他皮带传动：传动绳与对应的圆锥形工作面(例如第一传动绳与输入锥形轮和第一传动锥形轮的圆锥形工作面)接触线较长，包角较大，且圆锥形工作面受传动绳的压力在各个方向均等，圆锥形工作面的工作轴没有径向受力，从而传动力矩增大，传动功率大，传动效率高。

当输入轴传递的旋转动力工作在输入锥形轮的小半径和输出轴传递的旋转动力工作在输出锥形轮的大半径时，输出轴输出的旋转动力转速低，扭矩大，图7所示。反之，当输入轴传递的旋转动力工作在输入锥形轮的大半径和输出轴传递的旋转动力工作在输出锥形轮的小半径时，输出轴输出的旋转动力转速高，扭矩小，图5所示。当传递旋转动力的输入锥形轮与输出锥形轮的圆锥形工作面的半径相差1倍时，输出轴的最大转速与最小转速相差16倍，输出轴的扭矩同样也相差16倍。

为了在输入轴传递的旋转动力工作在输入锥形轮的小半径而输出轴传递的旋转动力工作在输出锥形轮的大半径上，以及在输入轴传递的旋转动力工作在输入锥形轮的大半径而输出轴传递的旋转动力工作在输出锥形轮的小半径，在输入轴传递旋转动力工作在输入锥形轮的中间半径而输出轴传递的旋转动力工作在输出锥形轮的中间半径，需要2个传动绳(即第一传动绳和第二传动绳)及4个压绳张紧轮(即2个第一压绳张紧轮和2个第二压绳张紧轮)通过第一臂轮适应关节、第二臂轮适应关节及压绳臂同步运动，如图2和图3所示。变速器的输入轴、输出轴及中间轴转动时，当力同时推动两个压绳臂向输入轴方向移动时，2个第一压绳张紧轮和2个第二压绳张紧轮随之移动，并且第一压绳张紧轮的绳槽带动第一传动绳以及第二压绳张紧轮的绳槽带动第二传动绳同时移动，此时，第一传动绳和第二传动绳在相应的圆锥形工作面的外圆周上动作的不同步，第一传动绳和第二传动绳不会增长，但第一压绳张紧轮和第二压绳张紧轮在弹性压力的情况下会相互增大距离，对应的中间轴会在中间轴滑块的作用下与输入轴或输出轴减少平行距离，第一传动绳和第二传动绳始终抱紧相应的圆锥形工作面而传递旋转动力，对应圆锥形工作面的工作轴旋转一周(360度)后，传动绳及张紧轮在弹性压力的作用下自动正常复位。

本实用新型实施例提供的一种无级变速器，其输入轴、输出轴及中间轴在没有转动的情况下不能变速，如在汽车停车状态下(故障停车)，无级变速器没有来得及处于输出轴的低速高扭矩状态，汽车启动有困难，这是该无级变速器的缺点，但在输出轴与负载间设置倒挡并有前进挡、空挡状态，也就没有问题了。

在变速过程中，由于各传递旋转动力的工作轴结构及空间原因，压绳臂运动的轨迹不是沿输入输出轴平行的直线，张紧轮在传动绳、绳槽及弹性压力的作用下会使其转轴方向和输入输出轴方向保持平行，张紧轮和压绳臂之间位置角度就会产生偏转变化，连接在压绳臂和张紧轮之间的臂轮适应关节可以避免张紧轮和压绳臂之间位置角度就会产生偏转变化带来的干涉。

通过以上对各个方面环节的描述，本实用新型实施例提供的无级变速器，特别适用于汽车及其他应用场合。可根据负载工况的扭矩要求，调节施加作用在压绳张紧轮(即第一压绳张紧轮和第二压绳张紧轮)及传动绳的弹性压力大小，使变速器元件(特别是传动绳)在保证满足不打滑的情况下提高使用寿命。同时在执行变速过程中只需用力推动压绳臂运动方向相应的距离，就可实现变速及变扭矩而匹配动力源与负载的最佳配置，特别适用于自动变速。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无级变速器，其特征在于，包括变速器本体，所述变速器本体包括动力输入组件、动力输出组件以及传动组件，所述动力输入组件以及动力输出组件分别设置在所述传动组件的同一侧，所述动力输入组件通过第一传动绳与所述传动组件传动连接，所述动力输出组件通过第二传动绳与所述传动组件传动连接，其中：

所述动力输入组件包括输入轴以及固定设置在所述输入轴上的输入锥形轮，且所述第一传动绳设置在所述输入锥形轮上；

所述动力输出组件包括输出轴以及固定设置在所述输出轴上的输出锥形轮，且所述第二传动绳设置在所述输出锥形轮上；

所述传动组件包括中间轴以及固定设置在所述中间轴上的第一传动锥形轮和第二传动锥形轮，所述第一传动锥形轮固定设置在中间轴上靠近所述输入锥形轮的一端，且所述第一传动绳设置在所述第一传动锥形轮上，所述输入锥形轮通过第一传动绳带动所述第一传动锥形轮转动，进而带动所述第二传动锥形轮转动；

所述第二传动锥形轮固定设置在所述中间轴靠近所述输出锥形轮的一端，所述第二传动绳设置在所述第二传动锥形轮上，所述第二传动锥形轮通过所述第二传动绳带动所述输出锥形轮转动，并通过同步调节第一传动绳在输入锥形轮以及第二传动绳在所述输出锥形轮上的轴向位置来实现无级变速。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，还包括张紧装置，所述张紧装置包括压绳臂以及设置在所述压绳臂两端的第一压绳张紧轮和第二压绳张紧轮，所述第一压绳张紧轮抵靠在所述第一传动绳上，用于将所述第一传动绳和所述输入锥形轮以及第一传动锥形轮紧密配合，所述第二压绳张紧轮抵靠在所述第二传动绳上，用于将所述第二传动绳和所述输出锥形轮以及第二传动锥形轮紧密配合。

3.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于，所述张紧装置的数量为2个，其中一个张紧装置设置在所述输入锥形轮、输出锥形轮与所述传动组件之间的上方，另一个张紧装置设置在所述输入锥形轮、输出锥形轮与所述传动组件之间的下方，以使第一传动绳和第二传动绳的形状均为“8”字抱紧状态。

4.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于，所述压绳臂的两端分别设置有第一臂轮自适应关节和第二臂轮自适应关节，所述第一压绳张紧轮通过所述第一臂轮自适应关节和所述压绳臂的一端活动连接，所述第二压绳张紧轮通过所述第二臂轮自适应关节和所述压绳臂的另一端活动连接，其中：

所述第一臂轮自适应关节包括第一臂轮关节本体，所述第一臂轮关节本体的一侧端面设置有第一主轴，且所述第一臂轮关节本体的另一侧端面设置有第一凹槽以及位于所述第一凹槽两侧的第一固定孔；

所述第二臂轮自适应关节包括第二臂轮关节本体，所述第二臂轮关节本体的一侧端面设置有第二主轴，且所述第二臂轮关节本体的另一侧端面设置有第二凹槽以及位于所述第二凹槽两侧的第二固定孔。

5.根据权利要求4所述的无级变速器，其特征在于，所述第一压绳张紧轮中设置有第一通孔，所述第一通孔内设置有第一滚动轴承，所述第一臂轮自适应关节通过所述第一主轴与所述第一滚动轴承配合以实现滚动连接，所述压绳臂的一端固定设置有第一连接轴，所述第一连接轴位于所述第一凹槽中且所述第一连接轴的端部与所述第一固定孔活动连接；

所述第二压绳张紧轮中设置有第二通孔，所述第二通孔内设置有第二滚动轴承，所述第二臂轮自适应关节通过所述第二主轴与所述第二滚动轴承配合以实现滚动连接，所述压绳臂的另一端固定设置有第二连接轴，所述第二连接轴位于所述第二凹槽中且所述第二连接轴的端部与所述第二固定孔活动连接。

6.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述传动组件还包括连接部，且所述连接部的形状为圆柱形，所述第一传动锥形轮和第二传动锥形轮分别固定设置在所述连接部的两端。

7.根据权利要求6所述的无级变速器，其特征在于，所述第一传动锥形轮、连接部以及第二传动锥形轮均为同轴设置，且所述中间轴的两端分别贯穿所述第一传动锥形轮和第二传动锥形轮并向外延伸。

8.根据权利要求7所述的无级变速器，其特征在于，还包括中间轴平行适应关节以及中间轴位移滑块，所述中间轴平行适应关节活动设置在所述中间轴位移滑块内部，所述中间轴位于所述第一传动锥形轮和第二传动锥形轮外部的端部分别活动连接有所述中间轴平行适应关节，其中：

所述中间轴位移滑块的形状为方形，所述中间轴位移滑块包括滑块本体，所述滑块本体内设置有“C”字形的滑动定位凹槽，所述滑动定位凹槽的上下两端侧面分别设置有第一定位孔和第二定位孔；

所述中间轴平行适应关节包括中间轴关节本体，所述中间轴关节本体设置在所述滑动定位凹槽内；所述中间轴关节本体中设置有第三通孔，且所述第三通孔内设置有第三滚动轴承，所述中间轴的两端分别通过所述第三滚动轴承与所述中间轴平行适应关节滚动连接；

所述中间轴关节本体的上下两侧面分别设置有第一定位轴和第二定位轴，所述中间轴关节本体通过第一定位轴和第一定位孔的配合以及第二定位轴和第二定位孔的配合与所述滑块本体来实现转动连接，且所述中间轴平行适应关节通过所述第一定位轴和第二定位轴与所述中间轴位移滑块自由转动。

9.根据权利要求8所述的无级变速器，其特征在于，所述中间轴关节本体靠近所述定位凹槽的内侧壁的侧面以及与所述定位凹槽的内侧壁相对应的侧面均为圆弧形的面；

所述中间轴位移滑块的上端侧面设置有第一滑槽，且所述第一定位孔与所述第一滑槽相连通，所述中间轴位移滑块的下端侧面设置有第二滑槽，且所述第二定位孔与所述第二滑槽相连通。

10.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，所述第一传动绳和第二传动绳均由环形的传动绳本体构成，且所述传动绳本体由钢丝绳或纤维绳构成，所述传动绳本体的表面设置有橡胶层。

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