阅读说明：本技术 一种机械式无级变速器 (Mechanical stepless speed changer ) 是由 赵良红 于 2020-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种机械式无级变速器,包括输入轴及其上的主动定盘,输出轴及其上的从动定盘,相对定盘移动的主动动盘和从动动盘,传动带设置在由定盘、动盘的端面形成的V形槽上,其特征在于：还包括保持架和传动带的张紧装置,主动定盘、动盘以及从动定盘、动盘设置在保持架内框里,保持架通过推力轴承分别与位于保持架内框左右两侧的主动动盘、从动动盘连接,保持架由变速控制机构驱动沿主动定盘的轴线方向左右移动。本发明的V型槽与传动带之间的压紧力更加可靠,因此不会打滑,同时可以采用较大的压紧力,可传递更大的扭矩,无需限制发动机扭矩输出,且变速响应快,可完全发挥汽车加速性能,省去了复杂的油压控制系统,降低了变速器的制造难度及成本,提高了汽车的燃油效率。(The invention discloses a mechanical stepless speed changer, which comprises an input shaft, a driving fixed disc, an output shaft, a driven fixed disc, a driving movable disc and a driven movable disc, wherein the driving fixed disc is arranged on the input shaft, the driven fixed disc is arranged on the output shaft, the driving movable disc and the driven movable disc move relative to the fixed disc, and a transmission belt is arranged on a V-shaped groove formed by the end surfaces of the fixed disc and the movable disc, and the mechanical stepless: the tension device comprises a retainer and a transmission belt, wherein the retainer is connected with a driving fixed disc and a driven fixed disc which are positioned on the left side and the right side of the inner frame of the retainer through thrust bearings, and the retainer is driven by a variable speed control mechanism to move left and right along the axis direction of the driving fixed disc. The pressing force between the V-shaped groove and the transmission belt is more reliable, so the V-shaped groove and the transmission belt cannot slip, meanwhile, larger pressing force can be adopted, larger torque can be transmitted, the torque output of an engine is not limited, the speed change response is fast, the acceleration performance of an automobile can be fully exerted, a complex oil pressure control system is omitted, the manufacturing difficulty and the cost of a transmission are reduced, and the fuel efficiency of the automobile is improved.)

一种机械式无级变速器

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，具体地说是涉及一种机械式无级变速器。

背景技术

无级变速器是应用于汽车传动系统的一种变速装置，其结构简单、体积小、重量轻、传递效率较高、制造成本低的特点，在汽车上有比较广泛的应用。

无级变速器是利用V形槽与传动带的摩擦力实现动力传递，目前应用的无级变速器是采用液压方式来使V型槽与传动带之间产生压紧力，同时通过调节液压油来改变传动比。

但传统无级变速器的缺点比较明显：（1）V形槽与传动带容易打滑，由于无级变速器油压控制精度要求高，容易出现故障，导致压紧力不足，使得V型槽与传动带打滑，这是无级变速器常见的故障，也是最致命的问题。（2）传递扭矩小，受无级变速器系统最大油压的限制，一般传递扭矩较小。（3）变速滞后，由于无级变速器建立油压时间较慢，V型槽与传动带之间产生压紧力不能及时增加，因此在汽车加速过程中，会限制发动机扭矩输出，防止发动机扭矩增速过快来避免无级变速器打滑，结果就是汽车加速性能较差，不适合激烈驾驶，驾驶乐趣不足。（4）液压控制系统复杂、制造难度大、成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种通过全新结构的机械式无级变速器，利用张紧轮来提供无级变速器V形槽与传动带之间的压紧力，利用变速控制机构实现传动比的改变，传递动力时不打滑，可靠性高，传递扭矩大，变速响应快，适用于大扭矩发动机，结构紧凑，克服了传统无级变速器的不足。

本发明的技术方案是：一种机械式无级变速器，包括输入轴及其上的主动定盘，输出轴及其上的从动定盘，相对定盘移动的主动动盘和从动动盘，传动带设置在由定盘、动盘的端面形成的V形槽上，其特征在于：还包括保持架和传动带的张紧装置，主动定盘、动盘以及从动定盘、动盘设置在保持架内框里，保持架通过推力轴承分别与位于保持架内框左右两侧的主动动盘、从动动盘连接，保持架由变速控制机构驱动沿主动定盘的轴线方向左右移动。

主动动盘通过花键安装在输入轴，从动动盘通过花键安装在输出轴。

所述张紧装置包括张紧机构、张紧轮、支持架，所述张紧轮安装在支持架上，所述张紧机构用于驱动张紧轮，使张紧轮压紧在传动带上。

所述保持架安装在导向杆上并沿导向杆轴向移动。

所述张紧装置的张紧力大小是可调节的。

所述张紧装置设置在传动带的一侧或左右两侧。

与现有技术相比，克服了采用液压控制的传统无级变速器的各种缺点，具有：V型槽与传动带之间的压紧力更加可靠，因此不会打滑，同时可以采用较大的压紧力，可传递更大的扭矩，无需限制发动机扭矩输出，且变速响应快，可完全发挥汽车加速性能，省去了复杂的油压控制系统，降低了变速器的制造难度及成本，提高了汽车的燃油效率。

附图说明

图1为本发明机械式无级变速器实施例总体结构图

图2为本发明机械式无级变速器实施例输入轴前端视图。

图3为本发明机械式无级变速器实施例输入轴前端剖视图。

图4为本发明机械式无级变速器展开图（局部剖视）。

图5为本发明机械式无级变速器传动比由大变小的工作示意图。

图6为本发明机械式无级变速器传动带两侧设置张紧轮布置图。

具体实施方式

本发明是利用张紧轮来提供无级变速器V形槽与传动带之间的压紧力，通过张紧机构调节传动带的张紧力，实现V形槽与传动带之间压紧力的的调节。利用变速控制机构控制保持架的轴向移动实现变速器传动比的变化。

下面，结合说明书附图和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的说明：

机械式无级变速器由输入轴11、导向杆12、保持架13、主动动盘14、主动定盘15、从动动盘20、从动定盘21、传动带16、张紧机构17、张紧轮18、变速控制机构24、变速控制杆23及输出轴22等组成，如图1、图2、图3、图4所示。

主动定盘15固定在输入轴11上，主动动盘14通过花键安装在输入轴11上，可轴向移动，主动定盘15与主动动盘14装配好后之间形成主动V形槽。

从动定盘21固定在输出轴22上，从动动盘20通过花键安装在输出轴22上，可轴向移动，从动定盘21与从动动盘20装配好后之间形成从动V形槽。

传动带16安装在主动V形槽与从动V形槽之间。

保持架13的四个对角安装在四条导向杆12上，可在沿导向杆12轴向移动，导向杆12与输入轴11、输出轴22平行。在靠近输入轴11一侧，保持架13通过推力轴承25与主动动盘14接触。在靠近输出轴22一侧，保持架13通过推力轴承19与从动动盘20接触。

变速控制杆23一端安装在保持架13上。变速控制机构24与变速控制杆23配合一起，变速控制机构24可驱动变速控制杆23、保持架13左右移动，实现无级变速器传动比的改变，如图5所示为传动比由大变小示意图。

张紧机构17通过支持架31、轴30，驱动张紧轮18，张紧轮18压紧在传动带16上，传动带16产生张紧拉力，使V形槽与传动带之间产生压紧力。张紧机构17可以调整传动带16产生的张紧拉力，从而调节V形槽与传动带之间的压紧力。

为了使张紧可靠，可在传动带16两侧均设置张紧机构、张紧轮，如图6所示。

工作过程分析：

1. 动力传递过程

机械式无级变速器利用张紧轮来提供无级变速器V形槽与传动带之间的压紧力。

如图1、图4所示，保持架13是一个整体，保持架13四角可以在导向杆12做轴向移动，由于导向杆12与输入轴11、输出轴22平行，因此保持架13将主动动盘、从动动盘之间的间距保持恒定。

如图3所示，当张紧机构17通过支持架31、轴30，驱动张紧轮18，张紧轮18压紧在传动带16上，传动带16产生张紧拉力，从而使的主动V形槽、从动V形槽与传动带之间产生压紧力。当输入轴11旋转，利用V形槽与传动带16之间的摩擦力，将动力传递到输出轴22，实现了动力传递。

传动比变化

如图4所示，当变速控制杆23在变速控制机构24的控制下，处于最左侧，保持架13也处于最左侧。此时主动动盘14与主动定盘15之间的距离最大，传动带16靠主动V形槽中心最近，既主动转动半径最小；从动动盘20与从动定盘21之间的距离最小，传动带16离从动V形槽中心最远，既从动转动半径最大，因此此时传动比最大。

当要减小传动比时，如图5所示，变速控制机构24驱动变速控制杆23向右移动，带动保持架13、主动动盘14右移，挤压传动带16向主动V形槽外圆移动，既主动转动半径变大；从动动盘20在传动带16压紧作用下也向右移动，传动带16向从动V形槽中心移动，既从动转动半径变小，此时传动比由大变小。

当变速控制杆23在变速控制机构24驱动下向左移动，传动比则由小变大。

形槽与传动带之间的压紧力调节

通过张紧机构17调整张紧轮18的下压力，可以改变传动带16产生的张紧拉力，从而调节V形槽与传动带之间的压紧力。

当张紧轮18的下压力减小，V形槽与传动带16之间的压紧力相应减小，此时传递扭矩也减小。

当张紧轮18的下压力增大，V形槽与传动带16之间的压紧力相应增大，此时传递扭矩也增大。

当变速器不需要传递动力时，张紧机构17调整张紧轮17的下压力为零，使传动带16没有张紧拉力，V形槽与传动带之间则没有压紧力。

为了使张紧可靠，可在传动带16两侧均设置张紧机构、张紧轮，如图6所示。

机械式无级变速器是利用张紧轮来提供无级变速器V形槽与传动带之间的压紧力，利用变速控制机构实现传动比的改变，完全克服了传统无级变速器的各种缺点，其带来的好处：（1）由于V型槽与传动带之间的压紧力永不消失，因此V形槽与传动带之间不会发生打滑现象。（2）传递扭矩大，由于加大V型槽与传动带之间的压紧力比较容易，因此可以传递更大的扭矩，无需限制发动机扭矩输出。（3）变速响应快，采用了可快速变速的机构，同时V型槽与传动带之间的压紧力永不消失，因此可实现快速变速，可完全发挥汽车加速性能，驾驶体验感极强。（4）无液压控制系统，降低了变速器的制造难度及成本，也提高了汽车的燃油效率。

以上所述的实施例只是本发明的实施例方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超过权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变形及改型。基于本发明的技术方案所作的局部的、不具有创造性劳动的变更、或对本发明技术方案局部技术特征的等同替换，均属本发明的保护范围。