[發明專利]一種滾輪錐盤式無級變速器

有效

• 申請號: 201310487003.8
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103498894A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 郭克亞
• 申請（專利權）人: 郭克亞
• 主分類號: F16H15/02
• 分類號: F16H15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及機械式無級變速器領域，具體涉及一種滾輪錐盤式無級變速器。

背景技術

機械式無級變速器具有結構簡單，可靠性高，無級調速方便等諸多優點，目前應用較多的有錐輪式、行星錐輪式、帶式、鏈式和脈動式等。

帶傳動式無級變速器主要靠可變徑的主﹑從動齒輪和金屬帶來實現速比的無級變化，傳動效率高﹑變速范圍較寬，可以在相當寬的范圍實現無級變速，從而獲得傳動系與發動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經濟性；在最近的十幾年中，CVT(Continuously?Variable?Trans-mission)?無級變速器技術已經取得很大的進步，被廣泛應用在小功率汽車領域，但是，其受到金屬帶材料和技術的限制，使制造成本非常高。

錐輪式無級變速器主要靠主、從動剛性元件（或者通過中間元件）的接觸摩擦和潤滑油膜牽引進行傳動，并可通過改變其接觸處的工作半徑進行無級變速，其具有傳動平穩、噪音小、結構簡單、有過載保護效果、形式多樣等優點，目前應用較多的有錐盤環盤式、多盤式、鋼球錐輪式、菱錐式、行星錐盤式和行星環錐式無級變速器等；在錐輪摩擦式無級變速器中錐輪和被接觸的傳動元件做負載且摩擦工作時，由于錐輪和被接觸的傳動元件幾何形狀的原因使兩滾動體接觸區的速度分布不同，使兩滾動體之間會產生幾何滑動，機構中的幾何滑動會使牽引油溫度上升和牽引系數降低，從而造成變速器傳動力和效率下降等，同時還會加快牽引面的磨損導致變速器壽命減少。

現有技術中，為了減少錐輪式無級變速器中摩擦傳動接觸區的自旋現象，眾多設計者們會根據傳動功率的大小，盡量縮小錐輪和被接觸的傳動元件之間的接觸區，以降低幾何滑動率；可是，若要將錐輪摩擦式無級變速器中的幾何滑動率減至最小，只有當錐輪和被接觸的傳動元件之間的接觸區為點接觸時，理論上是不會產生幾何滑動，此時的傳動效率也最高；但是，錐輪和被接觸的傳動元件之間的接觸區越小其承載能力就越差，傳動功率也越??；以上兩者之間產生矛盾現象。

近年來一種長錐滾錐式無級變速器受到了傳動領域的廣泛關注和研究，結構上也有較大的創新和突破，通過改變中間滾輪的形狀，使中間滾輪上的第一圓錐面與主動長錐輪的錐面錐度方向相同、并接觸傳動，中間滾輪上的第二圓錐面與從動長錐輪的錐面錐度方向也相同、并接觸傳動，該無級變速器明顯減少了傳動所產生的幾何滑動率，并提高了傳動效率和功率；但是，該無級變速器中的中間滾輪在平行于主/從動長錐輪的錐面調節變速時，會產生較大的軸向阻力、或者軸向推力，導致機械效率和壽命降低。如何解決上述，目前在該領域中還沒有較理想的解決方案。

綜上所述的技術問題，本發明提出一種錐盤滾輪式無級變速器的新型變速結構，通過一個支架帶動至少一個中間滾輪圍繞主動錐輪轉動，改變中間滾輪上傳動質點之間的位置，中間滾輪自動產生軸向移動，并連續地改變主動錐輪與從動錐輪之間的傳動比，以簡單快捷的方法實現無級變速的目的；還可以通過增加中間滾輪和從動錐輪的數量，減少中間滾輪傳動質點的長度，在降低幾何滑動率的同時還能提高傳動效率和功率；本發明中的中間滾輪在傳動和變速過程中的軸向移動均處于自適應狀態下自動調節，完美的解決了中間滾輪在平行于主動長錐輪的錐面調節變速時所產生的軸向阻力（或者軸向推力），提高了整機機械效率和使用壽命。

本發明具備良好的組合性能，通過多個所述從動齒輪對稱的設置在所述錐輪支架上、并且分別與所述內齒圈（或者所述中心齒輪）嚙合傳動，所述主動錐輪、所述錐輪支架和所述內齒圈（或者所述中心齒輪）三個元件中的任意一個作為固定件，另兩個中的任意一個作為主動件，最后一個作為從動件，構成一個單排雙級式行星輪機構；本發明進一步提高了變速范圍和傳動功率，通過三個元件之間的配合，能獲得六種不同的無級變速輸出，并且能實現較寬無級變速范圍的正/反輸出功能；本發明突破了現有行星輪傳動機構不能無級變速的技術瓶頸。

本發明作為傳遞動力的重要部件，變速范圍大，并能實現無沖擊、順暢平滑的無級變速傳動，傳動效率高，傳動功率大等優點；隨著本發明的推廣應用，一定能為低碳節能環保領域做出突出貢獻，特別是在汽車、摩托車、電動車和機械傳動等領域會有更大的貢獻。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種滾輪錐盤式無級變速器，改善無級變速的變速方法，實現簡單快捷的無級變速功能，消除現有技術中滾輪在調節時產生的軸向阻力（或者軸向推力），提高傳動效率、傳動功率和整機使用壽命。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：