[發明專利]曲面錐輪鋼球無級變速器

有效

• 申請號: 201710325543.4
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107023619B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 趙曉東
• 申請（專利權）人: 大連碧藍節能環保科技有限公司
• 主分類號: F16H15/34
• 分類號: F16H15/34;F16H15/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種曲面錐輪鋼球無級變速器，所述變速器包括具有外殼一(1)的外殼一部件、具有外殼二(18)的外殼二部件、具有傳動鋼球(11)的支架部件、具有轉軸一(3)的轉軸一部件、具有轉軸二(14)的轉軸二部件；轉軸一部件安裝在外殼一部件、支架部件之間，轉軸二部件安裝在支架部件、外殼二部件之間；支架部件中安裝有傳動鋼球(11)，轉軸一部件中安裝有內曲面錐輪(8)，轉軸二部件中安裝有外曲面錐輪(19)，傳動鋼球(11)分別與內曲面錐輪(8)和外曲面錐輪(19)接觸，其特征在于：支架部件的鋼球支架(12)與調速盤(54)相互配合，能夠連續改變傳動鋼球(11)分別與內曲面錐輪(8)和外曲面錐輪(19)的接觸位置，內曲面錐輪(8)接觸位置的線速度與外曲面錐輪(19)接觸位置的線速度相等，內曲面錐輪(8)接觸位置與鋼球支架軸線(56)的垂直距離大于外曲面錐輪(19)接觸位置與鋼球支架軸線(56)的垂直距離，則內曲面錐輪(8)的轉速小于外曲面錐輪(19)的轉速，實現無級變速；

外殼一部件還包括彈簧壓蓋一(2)、球形軸套一(5)；外殼一(1)呈一端封閉的圓筒形，外殼一(1)封閉一端中間有球面安裝孔一(24)，外殼一(1)封閉一端軸向內側有圓筒形的固定套一(21)，外殼一(1)另一端徑向外側邊緣是法蘭一(22)，法蘭一(22)上均布有若干個螺栓孔(23)；彈簧壓蓋一(2)呈環形，彈簧壓蓋一(2)上均布有若干個彈簧片(45)；球形軸套一(5)徑向外側是球面，球形軸套一(5)中間有軸孔一(20)；球形軸套一(5)安裝在外殼一(1)的球面安裝孔一(24)中；彈簧壓蓋一(2)安裝在外殼一(1)的固定套一(21)中，彈簧壓蓋一(2)的若干個彈簧片(45)安裝在球形軸套一(5)一端的徑向外側球面上；

外殼二部件還包括彈簧壓蓋二(13)、球形軸套二(16)；外殼二(18)呈一端封閉的圓筒形，外殼二(18)封閉一端中間有球面安裝孔二(28)，外殼二(18)封閉一端軸向內側有圓筒形的固定套二(26)，外殼二(18)另一端徑向外側邊緣是法蘭二(27)，法蘭二(27)上均布有若干個螺栓孔(23)；彈簧壓蓋二(13)呈環形，彈簧壓蓋二(13)上均布有若干個彈簧片(45)；球形軸套二(16)徑向外側是球面，球形軸套二(16)中間有軸孔二(25)；球形軸套二(16)安裝在外殼二(18)的球面安裝孔二(28)中；彈簧壓蓋二(13)安裝在外殼二(18)的固定套二(26)中，彈簧壓蓋二(13)的若干個彈簧片(45)安裝在球形軸套二(16)一端的徑向外側球面上；

轉軸一部件還包括墊片一(4)、鍵條一(6)、內曲面錐輪(8)；內曲面錐輪(8)呈一端封閉的圓筒形，內曲面錐輪(8)封閉一端中間有軸孔三(31)，軸孔三(31)徑向外側有內鍵槽一(30)，內曲面錐輪(8)另一端徑向內側邊緣是內曲面(29)，內曲面錐輪(8)內腔輪廓呈喇叭形；墊片一(4)呈環形；轉軸一(3)呈圓柱形，轉軸一(3)中間有環形的止推凸臺一(37)，以止推凸臺一(37)為界線，轉軸一(3)軸向外側一端是聯接端一(38)，另一端是傳動端一(39)，轉軸一(3)的傳動端一(39)徑向外表面有外鍵槽一(36)，轉軸一(3)的傳動端一(39)軸向端面有中心凹槽一，中心凹槽一是球面；轉軸一(3)的傳動端一(39)安裝在內曲面錐輪(8)的軸孔三(31)中，鍵條一(6)的一部分分別安裝在轉軸一(3)的外鍵槽一(36)和內曲面錐輪(8)的內鍵槽一(30)中；墊片一(4)安裝在轉軸一(3)的止推凸臺一(37)軸向外側聯接端一(38)上；

轉軸二部件還包括墊片二(15)、鍵條二(10)、外曲面錐輪(19)、彈簧(17)；外曲面錐輪(19)呈圓錐臺形，外曲面錐輪(19)中間有軸孔四(35)，軸孔四(35)徑向外側有內鍵槽二(34)，外曲面錐輪(19)軸向外側一端有彈簧凹槽(33)，外曲面錐輪(19)軸向內側一端的徑向外表面是外曲面(32)，外曲面(32)的輪廓呈喇叭形；墊片二(15)呈環形；轉軸二(14)呈圓柱形，轉軸二(14)中間有環形的止推凸臺二(40)，以止推凸臺二(40)為界線，轉軸二(14)軸向外側一端是聯接端二(43)，另一端是傳動端二(44)，轉軸二(14)的傳動端二(44)徑向外表面有外鍵槽二(41)，轉軸二(14)的傳動端二(44)軸向端面有中心凹槽二(42)，中心凹槽二(42)是球面；轉軸二(14)的傳動端二(44)安裝在外曲面錐輪(19)的軸孔四(35)中，鍵條二(10)的一部分分別安裝在轉軸二(14)的外鍵槽二(41)和外曲面錐輪(19)的內鍵槽二(34)中；彈簧(17)安裝在轉軸二(14)的止推凸臺二(40)軸向內側傳動端二(44)上，并且，彈簧(17)安裝在外曲面錐輪(19)的彈簧凹槽(33)中；墊片二(15)安裝在轉軸二(14)的止推凸臺二(40)軸向外側聯接端二(43)上；

支架部件還包括鋼球支架(12)、止推鋼球(7)、公用軸套(9)、調速盤(54)、支撐墊(55)；鋼球支架(12)的輪廓呈喇叭形，鋼球支架(12)的中間是圓錐段一(50)，鋼球支架(12)直徑最大的一端是法蘭三(49)，鋼球支架(12)直徑最小的一端是圓筒段一(52)，圓筒段一(52)軸向外側一端有定位環(51)，法蘭三(49)上均布有若干個螺栓孔(23)，圓錐段一(50)上有三個直線導軌(53)沿著鋼球支架軸線(56)的圓周方向均布，直線導軌(53)是長圓形的通孔，直線導軌(53)的寬度等于傳動鋼球(11)直徑，三個直線導軌(53)長度方向以鋼球支架軸線(56)為圓心呈放射狀分布，直線導軌(53)長度方向徑向內側一端命名為內側端，直線導軌(53)長度方向徑向外側一端命名為外側端；調速盤(54)的輪廓呈喇叭形，調速盤(54)的中間是圓錐段二(58)，調速盤(54)直徑最大的一端是定位板(57)，調速盤(54)直徑最小的一端是圓筒段二(59)，定位板(57)徑向外側有一個手柄(63)，圓錐段二(58)上有三個曲線導軌(60)沿著圓周方向均布，曲線導軌(60)是螺旋形的通孔，曲線導軌(60)的寬度等于傳動鋼球(11)直徑，三個曲線導軌(60)螺旋方向相同；調速盤(54)的圓錐段二(58)和圓筒段二(59)分別安裝在鋼球支架(12)的圓錐段一(50)和圓筒段一(52)徑向外側，并且，調速盤(54)的定位板(57)右側端面與鋼球支架(12)的法蘭三(49)左側端面相互接觸安裝在一起，三個傳動鋼球(11)分別安裝在鋼球支架(12)的直線導軌(53)中，并且，該三個傳動鋼球(11)同時安裝在調速盤(54)的曲線導軌(60)中；支撐墊(55)呈環形，支撐墊(55)中間是螺栓孔(23)，支撐墊(55)的厚度略大于調速盤(54)的定位板(57)或手柄(63)的厚度，若干個支撐墊(55)分別安裝在鋼球支架(12)的法蘭三(49)左側端面，并且，該支撐墊(55)安裝位置與鋼球支架(12)的螺栓孔(23)位置相對應；調速盤(54)的手柄(63)位于相鄰兩個支撐墊(55)之間；旋轉手柄(63)能夠使調速盤(54)沿著鋼球支架軸線(56)旋轉；公用軸套(9)呈圓筒形，公用軸套(9)中間有軸孔五(48)，公用軸套(9)徑向外表面中間至一側軸向端面之間有排氣槽(46)，排氣孔(47)使軸孔五(48)與排氣槽(46)相互聯通；公用軸套(9)安裝在鋼球支架(12)的圓筒段一(52)徑向內側，并且使公用軸套(9)沒有排氣槽(46)的一端與鋼球支架(12)的定位環(51)相互接觸安裝在一起；止推鋼球(7)安裝在公用軸套(9)的軸孔五(48)中間；

所述變速器在裝配時，把轉軸一部件的轉軸一(3)的聯接端一(38)安裝在外殼一部件的球形軸套一(5)的軸孔一(20)中，把支架部件的公用軸套(9)的軸孔五(48)安裝在轉軸一部件的轉軸一(3)的傳動端一(39)上，轉軸一(3)的中心凹槽一與止推鋼球(7)相互接觸安裝在一起，并且，支架部件的若干個支撐墊(55)左側端面與外殼一(1)的法蘭一(22)右側端面相互接觸安裝在一起；把轉軸二部件的轉軸二(14)的傳動端二(44)安裝在支架部件的公用軸套(9)的軸孔五(48)中，轉軸二(14)的中心凹槽二(42)與止推鋼球(7)相互接觸安裝在一起，在安裝過程中，公用軸套(9)內腔的多余空氣依次經過排氣孔(47)、排氣槽(46)排出；把外殼二部件的球形軸套二(16)的軸孔二(25)安裝在轉軸二部件的轉軸二(14)的聯接端二(43)上，并且，外殼二(18)的法蘭二(27)左側端面與鋼球支架(12)的法蘭三(49)右側端面相互接觸安裝在一起；把螺栓分別插入外殼一(1)、支撐墊(55)、鋼球支架(12)、外殼二(18)上對應的螺栓孔(23)中，使外殼一部件、支架部件、外殼二部件固定在一起；

所述變速器裝配后，彈簧(17)推動外曲面錐輪(19)把傳動鋼球(11)壓緊在內曲面錐輪(8)的內曲面(29)與外曲面錐輪(19)的外曲面(32)之間，內曲面(29)與外曲面(32)相互平行，內曲面(29)與外曲面(32)的間距等于傳動鋼球(11)直徑；傳動鋼球(11)分別與內曲面(29)以及外曲面(32)相互接觸；傳動鋼球(11)在內曲面(29)上的接觸位置與鋼球支架軸線(56)的垂直距離稱為內曲面傳動半徑，傳動鋼球(11)在外曲面(32)上的接觸位置與鋼球支架軸線(56)的垂直距離稱為外曲面傳動半徑；內曲面傳動半徑大于外曲面傳動半徑。