[發明專利]一種大扭矩無級變速器

有效

• 申請號: 201110218307.5
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102287505A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 李凱
• 申請（專利權）人: 李凱
• 主分類號: F16H37/02
• 分類號: F16H37/02;F16H7/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明應用于帶輪式無級變速器，屬于汽車變速領域。

背景技術

汽車變速器在汽車領域占有非常重要的位置，變速箱和發動機同屬于汽車的重要組成部分。

現有的汽車變速領域存在兩種變速器：手動變速器和自動變速器，而自動變速器又分為：電子控制手動變速器(AMT)、液控自動變速器(AT)、直接換擋變速器(DCT)和無級變速器(CVT)。各種變速器都有各自的優點和缺點，對于無級變速器而言，傳動靠的是摩擦，所以最大的缺點在于本身所能夠承受的扭矩相對于靠齒輪傳動的其他變速器要小，所以應用的范圍相對要窄，只能應用于功率較小的汽車。

為了增加帶輪式無級變速器的最大扭矩，世界上的各大汽車變速器生產廠家在帶輪式無級變速器上面投入巨資，開發除了多重提高帶輪式無級變速器最大扭矩的方法，其中包括增加帶輪的直徑以及脹緊力、改進鋼帶的材料工藝等，其中博世甚至發明了依靠推力傳動的推力鋼帶。本人也發明過一種增加無級變速器扭矩的方法，專利申請號：201110048135.1，具體的做法是增加帶輪的數量，并且將兩對帶輪的中間一個液壓裝置公用，這種方法極大的增加的無級變速的最大扭矩，但是也同時較大地增加了無級變速器的體積。

發明內容

本發明提供了一種大扭矩無級變速器，在現有的帶輪式無級變速中加入了包括加速齒輪、減速齒輪、限位器等裝置，從而在基本不影響無級變速器的體積的情況下增加無級變速可承受的最大扭矩。三個主要部件的主要特征如下：

一：加速齒輪。為兩個齒輪的組合，輸入端的齒輪直徑相對較大，輸出端的齒輪直徑相對較小，扭矩從輸入端大齒輪輸入，再從輸出端小齒輪輸出，齒輪的轉速增加，但是扭矩減小，實際輸出的功率在不考慮傳輸損失的情況下不變。

二：減速齒輪。為兩個齒輪的組合，輸入端的齒輪直徑相對較小，輸出端的齒輪直徑相對較大，扭矩從輸入端小齒輪輸入，再從輸出端大齒輪輸出，齒輪的轉速減小，但是扭矩增加，實際輸出的功率在不考慮傳輸損失的情況下不變。

三“限位器。為兩個滑輪的組合，兩個滑輪的相對位置固定，滑輪可以以自己的中心轉動，滑輪非常光滑，鋼帶從限位器中間穿過以后，鋼帶的兩邊之間的距離為固定值，兩邊的鋼帶以相反的方向互不干擾地運動。

附圖說明

圖1為變速器未安裝限位器的簡略俯視圖

圖2為限位器的結構圖

圖3為增加限位器與不增加限位器時鋼帶的位置圖

圖4為帶輪變速過程的簡略示意圖

具體實施方式

在圖1中，1部分為輸入軸相連部分，2部分為輸出軸相連部分，3為壓力鋼帶。整個圖形中沒有出現本發明中的限位器。

輸入軸11連接至發動機，扭矩通過輸入軸11傳遞至輸入軸齒輪12，輸入軸齒輪12和第二個輸入軸齒輪13嚙合，因為齒輪12的直徑比齒輪13的直徑要大，根據大齒輪傳小齒輪的原理，齒輪13的轉速比齒輪12要高，因為二者的功率不變，所以齒輪13的扭矩比齒輪12的扭矩要小，此過程相當于放大了發動機的轉速，但是縮小了發動機的扭矩，經過縮小扭矩的發動機動力再經過傳動軸18傳遞到由固定輪14和滑動輪16組成的帶輪，固定輪14和滑動輪16的間距通過油路17控制進入的油量來控制，油缸15里面的油量越多，固定輪和滑動輪16之間的距離就越小，鋼帶3的運動的半徑也越小，反之亦然。與此同時，固定輪24和滑動輪26也可以通過油缸25以及油路27的控制來實現鋼帶運動半徑的變化。

經過變速的過程以后，動力通過輸出部分傳動軸28傳遞至齒輪23，因為齒輪23半徑比齒輪22小，兩者通過齒輪間的嚙合實現功率傳遞的過程中，齒輪23的轉速比齒輪22的大，但是扭矩比22小，等同于一個齒輪的放大效應，將齒輪23的扭矩放大，最后經過輸出軸21傳動到差速器。

在整個動力的傳遞過程中，加入發動機的最大扭矩為2m，而帶輪的最大扭矩為m，那么因為齒輪組12和13的扭矩縮小、轉速放大，功率不變原理，只要將齒輪12和13的齒輪比設置為2∶1，即可實現齒輪13的扭矩為2m/2＝m，此時正好可以應用于帶輪進行動力傳動，同時進行變速，當帶輪的變速過程完成以后，加入帶輪此時的變速過程為1∶1，那么輸出端傳動軸28的扭矩同樣為m，此時再經過齒輪組23和22，將23和22的齒輪比設置為1∶2，傳遞到齒輪22的扭矩又恢復為2m。

整個傳遞過程中，扭矩的變化過程為：

輸入齒輪：2m*0.5＝m

帶輪變速，假設速比為t：則扭矩為m/t

輸出齒輪：(m/t)*2＝2m/t