CN212028444U - 一种链带无级变径装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种链带无级变径装置，包括机壳，所述机壳上可转动设置有相互平行的输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴之间通过传动组件、齿链条和侧向啮合钢带传递力矩；两套变径组件，以及两套驱动组件，分别设置于所述输入轴和所述输出轴上，包括调控机构和与调控机构连接的机械式动态差控变径装置，齿轮瓣块与变径轴座自动锁闭的楔块组件。本实用新型是一种纯机械结构的双边无级变径装置，结构简单，便于检修，可以自行制造，适用于矿山、农机等一些环境比较恶劣的环境。

Description

一种链带无级变径装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，尤其涉及一种链带无级变径装置。

背景技术

无级变速器是传动比可以在一定范围内连续变化的变速器，简称CVT(英文Continuously Variable Transmission的缩写)。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，最大限度地利用发动机的特性，提高汽车的动力性和燃油经济性，目前在汽车上的应用越来越多。

现有的无级变速器通常设置比较精密，成本较高，在农机矿山机械等一些恶劣环境使用的设备使用时很不划算，而且一旦发生损坏不易维修；而已有的部分机械式的无级变径装置通常采用单边无级变速，即仅在输入轴或者仅在输出轴上变速，变速效率低；因此需要一种结构简单、便于检修的双边无级变速机构。

实用新型内容

本实用新型提供一种链带无级变径装置，是一种双边无级变径装置，结构简单、便于检修。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种链带无级变径装置，包括：

机壳，所述机壳上可转动设置有相互平行的输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴之间通过传动组件和链带传递力矩；

两套变径组件，分别设置于所述输入轴和所述输出轴上，包括与对应输入轴或输出轴连接在一起转动的变径卡盘，所述变径卡盘上设置有沿圆周均匀分布的若干卡槽，所述变径卡盘外侧贴合设置有螺旋盘，所述螺旋盘中心设置有内啮齿圈，所述螺旋盘靠近所述变径卡盘的面上设置有螺距固定的螺旋槽，所述螺旋槽内卡接设置有所述传动组件，所述传动组件数量与所述卡槽数量相当，且螺旋盘旋转时传动组件能在卡槽内上下滑动；以及

两套驱动组件，分别设置于所述输入轴和所述输出轴上，包括调控机构和与调控机构连接的机械式动态差控装置，所述动态差控装置包括两个相互串联的差速器，差速器由三个锥面齿轮构成，包括两个相对设置的中心齿轮以及与两个中心齿轮啮合的行星架，两差速器通过两个中心齿轮相互固定串联在一起，远离所述螺旋盘的中心齿轮与输入轴或输出轴键联，靠近所述螺旋盘的中心齿轮锥面背部设置有连接齿，连接齿与一组行星齿轮啮合，所述行星齿轮沿对应的输入轴或输出轴外部均匀分布，行星齿轮的中轴线与对应输出轴或输入轴的中轴线平行，所述行星齿轮架设在两变径卡盘设置的过孔上，所述行星齿轮与所述内啮齿圈啮合并带动所述螺旋盘转动，远离所述螺旋盘的差速器通过蜗轮驱动行星架转动以带动整个差速器转动，蜗轮通过传动蜗杆驱动，所述传动蜗杆通过驱动蜗杆驱动，所述驱动蜗杆连接在所述调控机构的输出端。

进一步地，所述机壳内部底部固定设置有内部支座，内部支座顶部两侧设置有两个行星架，靠近螺旋盘的差速器的行星架轮轴固定在行星架上，分别用于支撑并固定输入轴和输出轴上设置的动态差控装置，内部支座顶部设置有两个用于支撑传动蜗杆的支撑耳，传动蜗杆两端均设置有蜗轮结构，并分别与输入轴和输出轴上的动态差控装置中的外侧差速器上的行星架啮合。

进一步地，所述传动组件包括齿链条或侧向啮合传动钢带。

进一步地，所述齿链条包括齿轮瓣块，所述齿轮瓣块设置在变径座轴上，所述变径座轴包括穿过卡槽卡接在螺旋槽内的T形卡接部，T形卡接部连接锁紧部，锁紧部的另一端中心设置齿轮轴，齿轮轴为椭圆形；所述齿轮瓣块为整齿轮的一部分，齿轮瓣块中心设置有与齿轮轴相应的椭圆形卡接口，齿轮瓣块通过卡接口套接在齿轮轴上，齿轮轴穿过齿轮瓣块的轴端面上设置有四个呈矩形分布的滚针，滚针之间卡接有楔块组件。

进一步地，所述侧向啮合传动钢带包括侧向啮合齿轮瓣块，所述侧向啮合齿轮瓣块设置在变径卡座上，所述变径卡座另一端设置穿过卡槽的卡接轴，卡接轴上连接卡接盘，卡接盘的外表面设置若干弧形凸起，所述弧形凸起与螺旋槽相配合，所述侧向啮合齿轮瓣块为整圆结构的一个扇形块，截面呈V形，底面呈多边形结构，内侧中上部对应每个多边形边设置一个侧向齿。

进一步地，所述齿链条包括若干相互链接的链节，所述链节为齿板加8字型链板形成，所述齿板为在一个实体齿的一侧边设置一链板与之固联为一体，链板的另一端节距点开销孔，串联销由实体齿在节距点向两侧延伸出的实体圆柱销形成。

进一步地，所述侧向啮合传动钢带包括两组并列设置的钢带，所述钢带由若干个长方形薄钢片一端串联而成，钢带另一端可以分开成V形。

进一步地，所述钢带与输入轴或输出轴的变径侧向啮合齿轮啮合处设置有两套分拨、合并装置。

进一步地，所述变径卡盘的工作内面为平面或锥形面。

进一步地，所述输入轴和输出轴可以相互交换使用。

进一步的，所述调控机构固定在机壳外部。

本实用新型是一种纯机械结构的双边无级变径装置，结构简单，便于检修，可以自行制造，适用于矿山、农机等一些环境比较恶劣的环境。

附图说明

图1为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例的正视结构示意图。

图2为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例的俯视结构示意图。

图3为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例的等轴测结构示意图(不含机壳)。

图4为本实用新型一种链带无级变径装置第二个实施例的等轴测结构示意图(不含机壳)。

图5为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例中的输入轴部分剖面结构示意图。

图6为本实用新型一种链带无级变径装置第二个实施例中的侧向啮合齿轮瓣块结构示意图。

图7为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例中的齿轮瓣块结构示意图。

图8为本实用新型一种链带无级变径装置实施例中的输入轴或输出轴与动态差控装置的等轴测示意图。

图9为本实用新型一种链带无级变径装置实施例中的动态差控装置的局部放大示意图。

图10为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例中的齿链条的一个链节的结构示意图。

图11为本实用新型一种链带无级变径装置第二个实施例中的侧向啮合钢带的一个串联钢片的结构示意图。

图12为本实用新型一种链带无级变径装置第一个实施例中的传动原理示意图。

附图标记如下：

1、输入轴；2、输出轴；3、机壳；4、螺旋盘；5、内啮齿圈；6、螺旋槽；7、变径卡盘；8、卡槽；9、调控机构；10、动态差控装置；11、行星齿轮；12、连接齿；13、传动蜗杆；14、驱动蜗杆；15、行星架；16、齿轮瓣块；17，变径座轴；18、T形卡接部； 19、锁紧部；20、齿轮轴；21、滚针；22、楔块组件；23、齿板；24、链板；25、变径卡座；26、卡接轴；27、卡接盘；28、弧形凸起；29、多边形结构；30、侧向齿；31、内部支座；32、行星托架；33、支撑耳；34、差速器；35，钢带；36，齿链条；37，分拨器； 38，合并器；39，中心齿轮；40，薄钢片；41，钢丝绳。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1到图3所示，一种链带无级变径装置，包括：

机壳3，所述机壳3上可转动设置有相互平行的输入轴1和输出轴2，所述输入轴1和所述输出轴2之间通过传动组件和链带传递力矩；

两套变径组件，分别设置于所述输入轴1和所述输出轴2上，包括与对应输入轴1或输出轴2连接在一起转动的变径卡盘7，所述变径卡盘7上设置有沿圆周均匀分布的若干卡槽8，所述变径卡盘7外侧贴合设置有螺旋盘4，所述螺旋盘4中心设置有内啮齿圈5，所述螺旋盘 4靠近所述变径卡盘7的面上设置有螺距固定的螺旋槽6，所述螺旋槽6内卡接设置有所述传动组件，所述传动组件数量与所述卡槽8数量相当，且螺旋盘4旋转时传动组件能在卡槽8 内上下滑动；以及

两套驱动组件，分别设置于所述输入轴1和所述输出轴2上，包括调控机构9和与调控机构9连接的动态差控装置10，所述动态差控装置10包括两个相互串联的差速器34，如图8，差速器34由三个锥面齿轮构成，包括两个相对设置的中心齿轮39以及与两个中心齿轮39啮合的行星架15，两差速器通过两个中心齿轮39相互固定串联在一起，远离所述螺旋盘4的中心齿轮39与输入轴1或输出轴2键联，靠近所述螺旋盘4的中心齿轮39锥面背部设置有连接齿12，连接齿12与一组行星齿轮11啮合，所述行星齿轮11沿对应的输入轴1或输出轴2外部均匀分布，行星齿轮11的中轴线与对应输出轴2或输入轴1的中轴线平行，所述行星齿轮11架设在两变径卡盘7设置的过孔上，所述行星齿轮11与所述内啮齿圈5啮合并带动所述螺旋盘4转动，远离所述螺旋盘4的差速器34通过蜗轮驱动行星架15转动以带动整个差速器34转动，蜗轮通过传动蜗杆13驱动，所述传动蜗杆13通过驱动蜗杆14驱动，所述驱动蜗杆14连接在所述调控机构9的输出端。

所述机壳3内部底部固定设置有内部支座31，如图3所示，内部支座31顶部两侧设置有两个行星托架32，靠近螺旋盘4的差速器34的行星架15轮轴固定在行星架15上，分别用于支撑并固定输入轴1和输出轴2上设置的动态差控装置10，内部支座31顶部设置有两个用于支撑传动蜗杆13的支撑耳33，传动蜗杆13两端均设置有蜗轮结构，并分别与输入轴1和输出轴2上的动态差控装置10中的外侧差速器上的行星架15啮合。

本实用新型的传动组件提供如下两个实施例。

第一个实施例中，所述传动件为齿链条36，所述齿链条36包含齿轮瓣块16，如图7，所述齿轮瓣块16设置在变径座轴17上，它们的齿形设计成齿顶成小半圆尖形有利于齿轮对位，所述变径座轴17包括穿过卡槽8卡接在螺旋槽6内的TT形卡接部18，TT形卡接部18连接锁紧部19，锁紧部19的另一端中心设置齿轮轴20，齿轮轴20为椭圆形；所述齿轮瓣块16为整齿轮的一部分，齿轮瓣块16中心设置有与齿轮轴20相应的椭圆形卡接口，齿轮瓣块16通过卡接口套接在齿轮轴20上，齿轮轴20穿过齿轮瓣块16的轴端面上设置有四个呈矩形分布的滚针21，滚针21之间卡接有楔块组件22。

齿链条36除了传动功能外，它还要对齿轮瓣块16中设置的双向锁定楔块组件22进行控制，齿轮瓣块16与齿链条36啮合的区域称啮合区，在此区域内齿轮瓣块16在齿链条36和楔块组件22的控制下与变径座轴17为双向锁定，无啮合的区域称自由区，在此区域内齿轮瓣块16与变径座轴17解锁自由或回位，当齿轮瓣块16进入与齿链条36啮合时，先是尖齿对位啮合，随着啮合的深入正位齿链条36的凸块来控制滚针21的位置，来实现传动元件齿轮瓣块16与变径座轴17的双向锁定。

现在传统的齿链条，大都是采用冲压齿链条板，再用销件串联而成，其缺点是：1)为了串联齿链板，必须在齿链板的节距上打销孔，故就减少了吃链板的承载力和使用寿命。2)由于是有多块齿形片板串联组成，而串联点又设在齿形的节距点上，当齿链条的曲度发生变化时，齿链条组合的齿形也有较大的变化，不利于有效的传递。

本实施例中给出一种齿链条36，如图10所示，其结构为在一个实体齿的一侧边设置齿板23与之固联为一体，串联销由实体齿在节距点向两侧延伸出的实体圆柱销而成，齿板23 的另一端节距点开销孔；再加上一个8字形链板24即可组成一个链节。为了实现齿链条36 对齿轮瓣块16中设置的楔块组件22进行控制，故要加装异形的8字链板。

本实用新型的第二个实施例中，如图4所示，所述传动组件为侧向啮合传动钢带，所述侧向啮合传动钢带包括侧向啮合齿轮瓣块和传动钢带，所述侧向啮合齿轮瓣块设置在变径卡座25上，所述变径卡座25另一端设置穿过卡槽8的卡接轴26，卡接轴26上连接卡接盘27，卡接盘27的外表面设置若干弧形凸起28，所述弧形凸起28与螺旋槽6相配合，所述侧向啮合齿轮瓣块为整圆结构的一个扇形块，截面呈V形，底面呈多边形结构29，内侧中上部对应每个多边形边设置一个侧向齿30。所述传动钢带包括两组相互平行的钢带35，钢带 35由若干个长方形薄钢片40的一头用钢丝绳41串联在一起而成，上部可以分开成V形或者合并成矩形。

本实施例中给出一种侧向啮合钢带如图11，其传动原理就利用两组若干个长方形薄钢片40串结成闭合的钢带35，在包绕侧向啮合齿轮瓣块时，形成的内外弧长差，在多边形结构29的作用下，钢带集合成侧齿和啮齿空间。钢带35与输入轴或输出轴的变径侧向啮合齿轮啮合处设置有两套分拨、合并装置。当钢带35进入侧向啮合齿轮瓣块时，分拨器37将形成的集合齿分拨推向侧向啮合齿轮瓣块，使钢带35与侧向啮合齿轮啮合；当钢带离开侧向啮合齿轮瓣块时，合并器38从侧向啮合齿轮侧向将钢带35合并。钢带35在包绕区域(与侧向啮合齿轮啮合时)分拨成V形，离开包绕区域(在输入轴1与输出轴2之间)合并成矩形。

上述实施例中，所述输入轴1和输出轴2可以相互交换使用。

上述实施例中，所述变径卡盘7的工作内面为平面也可以是锥形面。

上述实施例中，所述调控机构9固定在机壳3外部，可以设置为电机或者手柄之类的。

上述实施例的原理如下：

利用多爪卡盘变径原理，将爪做成支承齿轮瓣块16或侧向啮合齿轮瓣块的固定座，齿轮瓣块16或侧向啮合齿轮瓣块随固定座的运动实现变径。

以第一个实施例为例，如图12，变径卡盘7与输入轴1或输出轴2联结在一起转动，齿轮瓣块16在变径座轴17上，变径座轴17卡装在变径卡盘7的滑槽内，由螺旋盘4控制变径座轴17在变径卡盘7的滑槽内变径，设置了由两个差速器34串联组成的装置在动态下对螺旋盘4进行控制，该装置为动态差控装置10；如图8、图9所示，该装置具有四个中心轮，中间两个相互串联，另两个，一个与输入轴1或输出轴2键联、另一个设置连接齿12与行星齿轮11啮合，行星齿轮11与螺旋盘4上的内啮齿圈5啮合，由行星齿轮11来驱动螺旋盘4旋转，动态差控装置10的两个行星架15，内侧的与内部支座31固定，外侧的行星架15做成蜗轮，由伺服电机通过蜗杆来进行控制该行星架15蜗轮的正逆向的旋转。当输入轴1、输出轴2以任何转速旋转时，两串联的差速器34两端的中心轮与轴是同向同速旋转，中间串联的两个中心轮为反向旋转，行星架15和带蜗轮的行星架15静止，若同步驱动带有蜗轮的两行星架 15正向旋转，与行星齿轮11相联的差速器34中心齿轮39就可得到一个逆向的旋转，驱动螺旋盘4逆向旋转，即可实现在动态下的变径控制。为了减小传动中的失圆度，故在一个变径组中有两个镜像组成一组，两个螺旋盘4通过行星齿轮11并联传动，变径卡盘7也可以设计成锥形减小传动中的失圆度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种链带无级变径装置，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳上可转动设置有相互平行的输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴之间通过传动组件和链带传递力矩；

两套变径组件，分别设置于所述输入轴和所述输出轴上，包括与对应输入轴或输出轴联结在一起转动的变径卡盘，所述变径卡盘上设置有沿圆周均匀分布的若干卡槽，所述变径卡盘外侧贴合设置有螺旋盘，所述螺旋盘中心设置有内啮齿圈，所述螺旋盘靠近所述变径卡盘的面上设置有螺距固定的螺旋槽，所述螺旋槽内卡接设置有所述传动组件，所述传动组件数量与所述卡槽数量相当，且螺旋盘旋转时传动组件能在卡槽内上下滑动；以及

两套驱动组件，分别设置于所述输入轴和所述输出轴上，包括调控机构和与调控机构连接的机械式动态差控装置，所述动态差控装置包括两个相互串联的差速器，差速器由三个锥面齿轮构成，包括两个相对设置的中心齿轮以及与两个中心齿轮啮合的行星架，两差速器通过两个中心齿轮相互固定串联在一起，远离所述螺旋盘的中心齿轮与输入轴或输出轴键联，靠近所述螺旋盘的中心齿轮锥面背部设置有连接齿，连接齿与一组行星齿轮啮合，所述行星齿轮沿对应的输入轴或输出轴外部均匀分布，行星齿轮的中轴线与对应输出轴或输入轴的中轴线平行，所述行星齿轮架设在两变径卡盘设置的过孔上，所述行星齿轮与所述内啮齿圈啮合并带动所述螺旋盘转动，远离所述螺旋盘的差速器通过蜗轮驱动行星架转动以带动整个差速器转动，蜗轮通过传动蜗杆驱动，所述传动蜗杆通过驱动蜗杆驱动，所述驱动蜗杆连接在所述调控机构的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述机壳内部底部固定设置有内部支座，内部支座顶部两侧设置有两个行星架，靠近螺旋盘的差速器的行星架轮轴固定在行星架上，分别用于支撑并固定输入轴和输出轴上设置的动态差控装置，内部支座顶部设置有两个用于支撑传动蜗杆的支撑耳，传动蜗杆两端均设置有蜗轮结构，并分别与输入轴和输出轴上的动态差控装置中的外侧差速器上的行星架啮合。

3.根据权利要求1所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述传动组件包括齿链条或侧向啮合传动钢带。

4.根据权利要求3所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述齿链条包括齿轮瓣块，所述齿轮瓣块设置在变径座轴上，所述变径座轴包括穿过卡槽卡接在螺旋槽内的T形卡接部，T形卡接部连接锁紧部，锁紧部的另一端中心设置齿轮轴，齿轮轴为椭圆形；所述齿轮瓣块为整齿轮的一部分，齿轮瓣块中心设置有与齿轮轴相应的椭圆形卡接口，齿轮瓣块通过卡接口套接在齿轮轴上，齿轮轴穿过齿轮瓣块的轴端面上设置有四个呈矩形分布的滚针，滚针之间卡接有楔块组件。

5.根据权利要求3所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述侧向啮合传动钢带包括侧向啮合齿轮瓣块，所述侧向啮合齿轮瓣块设置在变径卡座上，所述变径卡座另一端设置穿过卡槽的卡接轴，卡接轴上连接卡接盘，卡接盘的外表面设置若干弧形凸起，所述弧形凸起与螺旋槽相配合，所述侧向啮合齿轮瓣块为整圆结构的一个扇形块，截面呈V形，底面呈多边形结构，内侧中上部对应每个多边形边设置一个侧向齿。

6.根据权利要求4所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述齿链条包括若干相互链接的链节，所述链节为齿板加8字型链板形成，所述齿板为在一个实体齿的一侧边设置一链板与之固联为一体，链板的另一端节距点开销孔，串联销由实体齿在节距点向两侧延伸出的实体圆柱销形成。

7.根据权利要求5所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述侧向啮合传动钢带包括两组并列设置的钢带，所述钢带由若干个长方形薄钢片一端串联而成，钢带另一端可以分开成V形。

8.根据权利要求7所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述钢带与输入轴或输出轴的变径侧向啮合齿轮啮合处设置有两套分拨、合并装置。

9.根据权利要求1所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述变径卡盘的工作内面为平面或锥形面。

10.根据权利要求1所述的一种链带无级变径装置，其特征在于，所述输入轴和输出轴可以相互交换使用。

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