[發(fā)明專利]一種鋼球無(wú)級(jí)變速器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810006779.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110005773A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海濤;胡莉妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 胡莉妮;徐海濤
• 主分類號(hào): F16H15/40
• 分類號(hào): F16H15/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種鋼球無(wú)級(jí)變速器屬于機(jī)械無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)領(lǐng)域，主要由輸入組件，鋼球，輸出組件和變速組件組成。輸入組件和輸出組件通過(guò)鋼球傳遞動(dòng)力，鋼球（8）繞心軸（5）轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)變速組件控制變速比實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比連續(xù)變化和動(dòng)力連續(xù)輸出。變速組件采用雙曲槽板結(jié)構(gòu)來(lái)加強(qiáng)心軸兩端的支承剛度。心軸兩端的軸頭為球形結(jié)構(gòu)，分別插入到曲槽板1(6)和曲槽板2(18)上的曲線槽內(nèi)。軸頭與曲線槽之間為滑動(dòng)配合，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)曲槽板，改變心軸的傾角b實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比連續(xù)變化。停止轉(zhuǎn)動(dòng)曲槽板，曲槽板上的曲線槽保持心軸的傾角位置，保持速比不變，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋼球無(wú)級(jí)變速器有多種不同的結(jié)構(gòu)形式，被廣泛用于不同的工業(yè)領(lǐng)域。通常鋼球無(wú)級(jí)變速器具有恒功率傳動(dòng)特性，傳遞效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)速比連續(xù)無(wú)級(jí)變化和功率連續(xù)輸出。適合于燃油汽車和電動(dòng)車的動(dòng)力傳輸。

鋼球無(wú)級(jí)變速器是以鋼球作為主傳動(dòng)體，利用球型上的無(wú)限個(gè)不同直徑實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。多種鋼球無(wú)級(jí)變速器均采用在鋼球中心線上安裝心軸，鋼球圍繞心軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)控制心軸的擺動(dòng)傾角實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速無(wú)級(jí)變化。在動(dòng)力傳動(dòng)過(guò)程中，鋼球高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)還要承受很大的負(fù)荷，所以心軸要有很強(qiáng)的支承剛度和靈活精確的擺動(dòng)才能保證正常的動(dòng)力傳動(dòng)。目前，現(xiàn)有的鋼球無(wú)級(jí)變速器均存在心軸支承剛度不足和擺動(dòng)精度不夠的問(wèn)題，由此而產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、磨損、傳動(dòng)功率下降等問(wèn)題，最終會(huì)導(dǎo)致零件損壞和早期失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為解決以上出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種高效、平穩(wěn)、精確速比的鋼球無(wú)級(jí)變速器。

本發(fā)明主要由鋼球，輸入端組件，輸出端組件和變速組件組成。

如圖1所示，多個(gè)鋼球（8）（通常3--12個(gè)）作為主傳動(dòng)體分布在一個(gè)圓周上。鋼球表面有3個(gè)點(diǎn)分別與鋼環(huán)1（11）和鋼環(huán)2（13）的圓錐型表面以及內(nèi)環(huán)（4）的圓弧型表面相接觸。

鋼球（8）內(nèi)裝有心軸（5），置于直槽板1（7）和直槽板2（19）之間。直槽板1和直槽板2分別固定在箱體上，心軸兩端的對(duì)稱矩形平面插在直槽板上的徑向直線槽內(nèi)，與直線槽之間為滑動(dòng)配合。心軸可以沿徑向直槽滑動(dòng)，但不能繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)。直槽板的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3。

本發(fā)明采用雙曲槽板結(jié)構(gòu)。心軸兩端的球形軸頭分別插入曲槽板1和曲槽板2的曲線槽內(nèi)。兩個(gè)曲槽板分別安裝在兩個(gè)直槽板的外側(cè)并固定在中心套上。曲槽板和心軸的結(jié)構(gòu)特征參見(jiàn)圖2 和圖5。

曲槽板1和曲槽板2上的曲線槽螺旋方向相反。當(dāng)曲槽板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)心軸兩端的球型軸頭沿直槽板上的直線槽上下滑動(dòng)，在一端向上滑動(dòng)的同時(shí)另一端向下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)心軸的傾角b改變。在兩個(gè)曲槽板的作用下，心軸帶動(dòng)鋼球繞鋼球的球心擺動(dòng)，鋼球（8），鋼環(huán)1（11）和鋼環(huán)2（13）之間的接觸點(diǎn)與心軸的軸線的作用半徑產(chǎn)生變化實(shí)現(xiàn)變速（參見(jiàn)圖6）。當(dāng)輸出半徑R2 < 輸入半徑 R1時(shí),實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng),當(dāng)R2 = R1時(shí)實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng),當(dāng)R2>R1時(shí)實(shí)現(xiàn)增速傳動(dòng)。

變速組件由多個(gè)心軸（5），曲槽板1（6），曲槽板2（18），直槽板1（7），直槽板2（19），中心套（2），齒輪2（26），齒輪1（24），錐齒輪2（23），錐齒輪1（22），蝸輪（21），蝸桿（20）組成。轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿通過(guò)蝸輪，錐齒輪，齒輪和中心套帶動(dòng)曲槽板1和曲槽板2同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，在兩端的曲線槽作用下，改變心軸的傾角b實(shí)現(xiàn)速比變化。停止轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿，在蝸桿的自鎖作用下，曲槽板1和曲槽板2上的曲線槽支撐心軸傾角的位置不變，保持穩(wěn)定的速比。

中心套安裝在直槽板1和直槽板2的中心孔上，為滑動(dòng)配合，齒輪2安裝在直槽板的內(nèi)側(cè)并固定在中心套上，齒輪1、錐齒輪1、錐齒輪2安裝在兩個(gè)直槽板之間的合適空間內(nèi)，不與鋼球和內(nèi)環(huán)發(fā)生干涉。蝸輪、蝸桿安裝在箱體（12）上，通過(guò)蝸輪軸與錐齒輪1相連接。

內(nèi)環(huán)（4）是支承輪，不傳遞動(dòng)力。