CN210770095U - 新型无级变速器 - Google Patents

Abstract

一种新型无级变速器，由动力传动机构及变速控制机构组成，主要有曲轴、连杆、杠杆、齿条、输出齿轮、压轮轴及变速控制电机等组成。其原理是利用改变杠杆的支撑点的位置，使得杠杆的动力臂与阻力臂的变化，从而改变变速器传动比，可以实现传动比的连续变化，实现了无级变速器传递动力时不会打滑，可靠性高，传动比变化范围大，变速器零件数量少，结构紧凑，变速器的轴向尺寸小，适用于各类设备变速的要求。

Description

新型无级变速器

技术领域

本实用新型涉及变速器技术领域，具体地说是涉及一种新型无级变速器。

背景技术

无级变速器是应用于汽车传动系统的变速装置，变速器性能的好坏，会直接影响到汽车总体性能。

目前无级变速器是利用摩擦力传递动力，其缺点是：传递动力时变速器容易打滑，可靠性低，影响其使用寿命；传递扭矩小，一般只适用于扭矩较小的发动机；传动比范围小，一般只有7左右。一种新型无级变速器利用杠杆的动力臂与阻力臂的变化，从而改变变速器传动比，并可以实现传动比的连续变化，传递动力时不会打滑，可靠性高，传动比范围大，变速器零件数量少，结构紧凑。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种通过全新结构的一种新型无级变速器，传递动力时不会打滑，可靠性高，传递扭矩大，传动比变化范围大，结构紧凑，制造成本低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种新型无级变速器，包括变速控制机构、两个或以上的动力传动机构，其特征在于：动力传动机构由输入轴、曲轴、两个或两个以上动力传动组、输出轴组成，每个动力传动组包括顺序连接的连杆、杠杆、齿条、输出齿轮，所述杠杆以支撑轴为支点摆动；曲轴的前端输入动力，曲轴上设有与连杆数量相同的连杆轴颈，连杆的输入端套接在所述连杆轴颈上，所述连杆轴颈呈均布曲轴转角布置；所述输出齿轮通过单向离合器与一条输出轴连接；所述连杆、齿条分别位于支撑轴的两侧；所述变速控制机构连接所述支撑轴并可控制所述支撑轴在杠杆上移动，从而改变杠杆的支点位置。

所述杠杆中部设有通孔，所述通孔内设置滑块，所述支撑轴的轴部穿过全部的滑块，所述支撑轴的调节部连接所述变速控制机构。

所述变速控制机构包括变速控制电机、中间传动组件、螺杆，所述螺杆与支撑轴的调节部螺纹传动连接。

所述中间传动组件包括蜗杆、涡轮、主动减速齿轮、从动减速齿轮，所述蜗杆由变速控制电机带动且与涡轮啮合，所述涡轮驱动主动减速齿轮，所述主动减速齿轮与从动减速齿轮啮合，所述从动减速齿轮安装在螺杆上。

所述杠杆上安装有弹簧，所述弹簧的另一端与齿条连接，所述弹簧是膜片弹簧或螺旋弹簧。

还包括导向座，所述杠杆在连杆侧的端部上设置滚轮，所述滚轮在导向座的导向槽中运动。

所述齿条上方设有压轮，所述压轮使齿条与输出齿轮保持啮合连接。

所述动力传动机构是两个，分别形成前动力传动组及后动力传动组两组，所述连杆轴颈呈180°曲轴转角布置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本新型无级变速器利用改变杠杆的支撑点的位置，使得杠杆的动力臂与阻力臂的变化，从而改变变速器传动比，可以实现传动比的连续变化，实现了无级变速器传递动力时不会打滑，可靠性高，传动比变化范围大，变速器零件数量少，结构紧凑，变速器的轴向尺寸小，适用于各类设备变速的要求。

变速控制机构由变速控制电机、蜗杆、涡轮、主动减速齿轮、从动减速齿轮及螺杆。除变速控制电机数量只有一个外，其余零件数量均为两个。螺杆分别采用螺纹与支撑轴两端连接，螺杆两端安装在壳体上。蜗杆由变速控制电机带动，与两个涡轮啮合，主动减速齿轮与从动减速齿轮啮合，从动减速齿轮安装在螺杆上。

附图说明

图1(a)为本实用新型的新型无级变速器结构示意图，图1(b)是支撑轴组件的零件拆分示意图。

图2为本实用新型的曲轴结构图。

图3为本实用新型的输出轴结构图。

图4(a)为本实用新型的变速控制机构结构图，图4(b)是变速控制机构俯视图。

图5(a)为本实用新型的后动力传动组工作情况图。

图5(b)为本实用新型的前动力传动组工作情况图。

图6(a)、图6(b)为本实用新型的传动比变化示意图。

具体实施方式

本实用新型是主要是利用曲柄连杆机构、杠杆机构及齿轮齿条机构等组合而成的一种新型无级变速器。

下面，结合说明书附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的说明：

一、前后双动力传动结构：

参见图1-6，本实施例的一种新型无级变速器由两部分部分组成：动力传动机构、变速控制机构组成。

动力传动机构主要由曲轴17、连杆18、杠杆25、支撑轴23、导向座19、齿条14、输出齿轮15及输出轴16组成。

曲轴17前端是动力的输入，曲轴17上共有两个连杆轴颈39，呈180°曲轴转角布置，如图2所示。曲轴轴颈上安装连杆18的一端。

杠杆25上装有齿条销27、连杆销22及滚轮销21，见图1。杠杆25中间部分有长方形通孔26，长方形通孔26中安装滑块31，滑块31空套在支撑轴23上，支撑轴23一侧加工成方形，另一侧安装方形螺母33。滚轮20安装在滚轮销21上，导向座19固定不动，滚轮 20在导向座19的导向槽35中运动。杠杆25上方安装有膜片弹簧28，膜片弹簧28另外一端与齿条14连接。

齿条14的一端通过齿条销27与杠杆25铰接，齿条14与输出齿轮15啮合。

齿条上方有压轮12，压轮安装在压轮轴13上，压轮12保证齿条14与输出齿轮15正常啮合而不松脱。

输出轴16上安装有单向离合器40、输出齿轮15，如图3所示。单向离合器40安装在输出轴16与输出齿轮15之间，输出齿轮13外侧有挡圈41及卡环42限位。

连杆、连杆销、杠杆、滑块、膜片弹簧、齿条、输出齿轮、单向离合器等数量均为两个，分别形成前动力传动组及后动力传动组两组。

由于曲轴上的两个连杆轴颈呈180度夹角，因此前后动力传动组相对位置为180度曲轴转角，这样曲轴可以将动力交替传递给前后动力传动组，再传递给输出轴。

变速控制机构由变速控制电机11、蜗杆76、涡轮73、主动减速齿轮74、从动减速齿轮71及螺杆24，如图4所示。除变速控制电机11的数量只有一个外，其余零件数量均为两个。螺杆24分别采用螺纹与支撑轴23两端连接，螺杆24两端安装在壳体72上。蜗杆 76由变速控制电机11带动，与两个涡轮73啮合，主动减速齿轮74与从动减速齿轮71啮合，从动减速齿轮71安装在螺杆24上。

二、工作过程分析：

1.动力传递过程

曲轴17顺时针转动，后动力传动组的连杆18在曲轴17带动下左移，带动杠杆25绕支撑轴23顺时针摆动，如图5(a)所示，杠杆25上端推动齿条14右移，从而推动输出齿轮15顺时针旋转，此时单向离合器40锁止，因此动力由输出齿轮15经单向离合器40传递给输出轴16，实现动力传递。

前动力传动组的连杆18在曲轴17带动下右移，带动杠杆25绕支撑轴23逆时针摆动，如图5(b)所示，杠杆25上端带动齿条14左移，从而推动输出齿轮15顺时针旋转，由于单向离合器40处于自由状态，输出齿轮15不能将动力传递给输出轴16，因此前动力传动组没有传递动力。

曲轴上的两个连杆轴颈之间呈180度夹角，因此前后动力传动组相对位置为180度曲轴转角，曲轴可以将动力交替传递给前后动力传动组，再传递给输出轴、主减速器主动齿轮及主减速器从动齿轮，实现连续不间断的动力传递。

2.变速器传动比的改变

通过改变支撑轴23的上下位置，可以改变杠杆25的支撑点，实现杠杆25动力臂与阻力臂的变化，从而改变变速器传动比。如图6所示，当支撑轴远离齿条14时，杠杆25动力臂短而阻力臂长，则传动比较小，当支撑轴靠近齿条14时，杠杆25动力臂长而阻力臂短，则传动比大。

支撑轴25的上下位置是由变速控制电机11转动，通过蜗杆76、两侧的涡轮73、主动减速齿轮74、从动减速齿轮71使螺杆24转动，从而带动支撑轴23上下移动，从而改变变速器的传动比。

由于支撑轴的上下移动可以连续变化，因此变速器可以实现无级变速。

动力传动组至少要有两个，也可以是两个以上，例如，设计三个或四个或五个或六个的动力传动组，当动力传动组为四个时，动力的输出会比两组时更平稳，此时曲轴上沿轴线布置有四个连杆轴颈，连杆轴颈之间的夹角是90°。

以上所述的实施例只是本实用新型的实施例方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超过权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变形及改型。基于本实用新型的技术方案所作的局部的、不具有创造性劳动的变更、或对本实用新型技术方案局部技术特征的等同替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型无级变速器，包括变速控制机构、动力传动机构，其特征在于：动力传动机构由输入轴、曲轴、两个或两个以上动力传动组、输出轴组成，每个动力传动组包括顺序连接的连杆、杠杆、齿条、输出齿轮，所述杠杆以支撑轴为支点摆动；曲轴的前端输入动力，曲轴上设有与连杆数量相同的连杆轴颈，连杆的输入端套接在所述连杆轴颈上，所述连杆轴颈呈均布曲轴转角布置；所述输出齿轮通过单向离合器与一条输出轴连接；所述连杆、齿条分别位于支撑轴的两侧；所述变速控制机构连接所述支撑轴并可控制所述支撑轴在杠杆上移动，从而改变杠杆的支点位置。

2.根据权利要求1所述新型无级变速器，其特征在于：所述杠杆中部设有通孔，所述通孔内设置滑块，所述支撑轴的轴部穿过全部的滑块，所述支撑轴的调节部连接所述变速控制机构。

3.根据权利要求2所述新型无级变速器，其特征在于：所述变速控制机构包括变速控制电机、中间传动组件、螺杆，所述螺杆与支撑轴的调节部螺纹传动连接。

4.根据权利要求3所述新型无级变速器，其特征在于：所述中间传动组件包括蜗杆、涡轮、主动减速齿轮、从动减速齿轮，所述蜗杆由变速控制电机带动且与涡轮啮合，所述涡轮驱动主动减速齿轮，所述主动减速齿轮与从动减速齿轮啮合，所述从动减速齿轮安装在螺杆上。

5.根据权利要求1至4任一所述新型无级变速器，其特征在于：所述杠杆上安装有弹簧，所述弹簧的另一端与齿条连接，所述弹簧是膜片弹簧或螺旋弹簧。

6.根据权利要求5所述新型无级变速器，其特征在于：还包括导向座，所述杠杆在连杆侧的端部上设置滚轮，所述滚轮在导向座的导向槽中运动。

7.根据权利要求6所述新型无级变速器，其特征在于：所述齿条上方设有压轮，所述压轮使齿条与输出齿轮保持啮合连接。

8.根据权利要求7所述新型无级变速器，其特征在于：所述动力传动机构是两个，分别形成前动力传动组及后动力传动组两组，所述连杆轴颈呈180°曲轴转角布置。

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