CN2175850Y - 楔形链条机械无级变速器 - Google Patents

Abstract

楔形链条机械无级变速器由输入，输出轴系零部 件构成，在输入轴上有定锥盘，并装有动锥盘，碟簧加 压装置和一对蜗杆蜗轮副，一对圆柱齿轮构成的调速 装置，输出轴同样有定锥盘，并装有动锥盘、碟簧加压 装置，其楔形链装在两对锥盘内，构成摩擦链传动机 构，具有强度高、寿命长，可传递大功率，制造工艺简 单，可广泛用于冶金、矿山、石油、化工、轻工、制药等 行业中。

Description

楔形链机械无级变速器属于一种通用机械传动装置，其主要特点是在输入转速不变的情况下实现输出转速在一定范围内无级连续调节，以适应不同机械不同工作状况的要求。它的应用范围很广，可用于冶金、矿山、石油、化工、纺织、造纸、塑料、橡胶、制药、食品等行业。

机械无级变速器的种类多达二十余种，目前我国应用的有多盘的、行星链轮式的、胶带式的、齿链式的、摆销链式、导带活节链式等，国外还有钢带式的，其中前三种属于早期产品，效率较低，只用于小功率场合，后几种比较先进，性能较好。但也存在一些缺点，如齿链式的因工作时滑片作横向运动，使效率降低，链节距较大，限制链速和功率增大，齿形锥盘制造精度高，适用于中小功率（＜20KW）的场合；摆销链是在包弧上摆销转动，使实际节距减小，减少多边形效应，链速较高，能传递较大功率，由于非圆销轴和链板制造工艺复杂，精度要求高，限制了它的生产制造；导带活节链和钢带式链具有类似于带的传动平稳性，工作速度高，可用于大功率场合，但导带和钢带的强度、制造、安装精度的问题还没有很好地解决。

本实用新型的目的是提供了一种强度高、寿命长，可传递大功率、制造工艺简单的楔形链机械无级变速器。

楔形链机械无级变速器是在现有摆销链、导带活节链和钢带式链机械无级变速器的基础上改进的。如图1所示该变速器主要由输入、输出轴系零部件构成，在输入轴1上有定锥盘16，并装有动锥盘7，碟簧加压装置（其中有碟簧组12）和由一对蜗杆蜗轮付13和一对园柱齿轮8、14构成的调速装置，输入轴1用轴承11、18支承装在箱体17上；输出轴9同样有定锥盘6，并装有动锥盘4和碟簧加压装置（其中有碟簧组3），输出轴9两端用轴承2、10支承装在箱体17上；环状楔形链5套装在两对锥盘内，构成摩擦链传动机构，楔形链有3种基本结构形式，包括楔块对正式（A）、楔块偏置式（B）和多轴销式（C）。

该装置的楔块起承压作用，销轴链板传递动力，设计节距小，工作时楔形块在销轴下方使实际工作节距减小，用链代替钢带，具有强度高、寿命长、可传递大功率，制造工艺简单等特点，采用齿轮螺旋调速机构，调速轻便、准确，用碟簧压紧比圆柱螺旋弹簧性能好。因此本实用新型具备摆销链和导带、钢带式链的优点，是一种性能良好的摩擦链式无级变速器。

附图说明：

图1是楔形链机械无级变速器结构示意图；

图2是该变速器楔形链俯视图；

图3是该变速器楔形链主视图；

图4是楔块对正式链板（A）；

图5是楔块偏置式链板（B）；

图6是链板侧视图；

图7是多销轴链板（C）；

图8是图7剖视图。

图中：1、输入轴；2、轴承；3、输出轴碟簧组；4、输出轴动锥盘；5、楔形链条；6、输出轴定锥盘；7、输入轴动锥盘；8、14、调速圆柱齿轮；9、输出轴；10、11、18、轴承；12、输入轴碟簧组；13、调速蜗杆蜗轮付；15、手轮；16、输入轴定锥盘；17、箱体；19、22、24、链板；20、23、转动销轴；21、25、27、销钉；26、固定销轴。

下面结合附图说明本实用新型实施的动作过程：

分别装入输入轴1和输出轴9的两组碟磺3和12，压装后产生张力，张力通过动锥盘7和4把楔形链条5张紧，楔形块或销轴端面与锥盘面形成一对摩擦副，楔形链条与锥盘构成摩擦链传动机构。调速时，转动手轮15，驱动调速蜗杆蜗轮付13，蜗轮带动齿轮14，齿轮14驱动齿轮8，通过齿轮8内腔的螺旋，齿轮6带动动锥盘7在输入轴上移动，改变碟簧位置，使两组碟簧产生压力差，从而使两个动盘产生同步同向轴上移动，楔形链条就在两个锥盘内同时同向位移，改变作用半径，实现无级调速。

楔形链传动的设计原理如下：

楔形链传动的临界力学近似关系，设F₁、F₂分别是紧边、松边的链条拉力：

$F_1\mathrm{=K}{}^n{F}_2\mathrm{-C}{}_V\underset{\mathrm{j=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{K}^{\mathrm{j-1}}$

K＝K₂／K₁

K₁＝cosγ - f_Vsinγ

K₂＝cosγ + f_Vsinγ

C_v= (Cfv)/(K₁)

这里：γ－节距圆心半角        n－包弧上的工作销轴数目；

f_V－当量摩擦原数 c－每链节的离心惯性力。

上式是本发明人提出的，适用于一切摩擦链传动，与带传动中的欧拉公式相对应，上式可称为非连续的欧拉型公式。

临界的初拉力Fo与有效圆周力Fe的关系为：

F₀= (F_e)/2 (Kⁿ+1)/(Kⁿ-1) - (C_v)/(Kⁿ+1) $\underset{\mathrm{j=1}}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{K}^{\mathrm{j-1}}$

临界锥盘压力（碟簧压力）W与初拉力Fo的关系为：

$\mathrm{W\; =}\frac{{\mathrm{2F}}_0\sin \frac{{\alpha }_1}{2}}{\frac{4}{n}\mathrm{tg\beta }\underset{\mathrm{i=1}}{\overset{\mathrm{n+1/2}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{cos\alpha }}_i}$

式中：α₁－小轮包角

β－锥盘角

α_i－销轴位置角。

Claims (2)

1、本实用新型属于一种楔形链机械无级变速器，它主要由输入、输出轴系部件构成，在输入轴1上有定锥盘16，并装有动锥盘7，碟簧加压装置(其中有碟簧组12)和由一对蜗杆蜗轮付13，一对圆柱齿轮8、14构成的调速装置，输入轴两端用轴承11、18支承装在箱体17上；输出轴9有定锥盘6，并装有动锥盘4和碟簧加压装置(其中碟簧组3)，输出轴9两端用轴承2、10支承装在箱体17上，其特征是环状楔形链5套装在两对锥盘内，构成摩擦链传动机构；。

2、按照权利要求1所述的无级变速器，其特征是环状楔形链5有3种基本结构形式，即：楔块对正式（A）、楔块偏置式（B）和多销轴式（C）。

Images