一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器

文档序号:1949822 发布日期:2021-12-10 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器 (Telescopic pin chain sliding tooth type continuously variable transmission ) 是由 张卫东 张俊达 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器,包括连接架、主动花键轴和从动花键轴;所述主动花键轴和从动花键轴平行设置,所述主动花键轴和从动花键轴转动设置在连接架上;所述主动花键轴和从动花键轴两端还设有调速机构;所述主动花键轴上套设有两个锥面对向设置的主动锥轮。本发明的有益效果是:伸缩柱销链滑齿式无级变速器通过可伸缩柱销与滑齿上的接触部相互作用传递动力,伸缩柱销与滑齿的接触部可以选择高副或低副传动,而传统机械无级变速器通过摩擦传递动力,传动方式不同,故本方案理论上能够在强化设计情况下传递足够大的动力,克服了传统无级变速器传递动力受限的问题,扩大了无级变速器用途。(The invention discloses a telescopic pin chain sliding tooth type continuously variable transmission which comprises a connecting frame, a driving spline shaft and a driven spline shaft, wherein the driving spline shaft is connected with the driving spline shaft through a connecting rod; the driving spline shaft and the driven spline shaft are arranged in parallel and are rotationally arranged on the connecting frame; two ends of the driving spline shaft and the driven spline shaft are also provided with speed regulating mechanisms; the driving spline shaft is sleeved with two driving cone pulleys with conical surfaces oppositely arranged. The invention has the beneficial effects that: the telescopic pin chain sliding tooth type continuously variable transmission transmits power through interaction of the telescopic pin and the contact part on the sliding tooth, the contact part of the telescopic pin and the sliding tooth can select high pair or low pair transmission, the traditional mechanical continuously variable transmission transmits power through friction, and the transmission modes are different, so that the scheme can transmit enough large power under the condition of strengthened design theoretically, the problem that the transmission power of the traditional continuously variable transmission is limited is solved, and the purpose of the continuously variable transmission is expanded.)

一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器

技术领域

本发明涉及变速器领域,具体涉及一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器。

背景技术

传统机械无级变速器(一般简称CVT),是现代小型汽车应用比较多的一种传动技术,其应用约占小型汽车保有量的35%。主要由主、从动锥轮组、带式传动带或摆销式传动链传递动力,发动机以部分动力驱动液压装置对可移动锥轮提供压力并改变主、从动锥轮组锥轮之间距离实现无级调速,但是传统的CVT主要依靠锥轮组锥面压紧带式传动带推块或摆销链摆销以摩擦力传递动力,传递功率受限,不能大功率传动,只适应小型汽车,不能在大型或重型车辆应用,用途不广泛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器,以解决上述背景技术中提出的现有技术的不足。

本发明公开了一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器,包括连接架1、主动花键轴2和从动花键轴3;

所述主动花键轴2和从动花键轴3平行设置,所述主动花键轴2和从动花键轴3转动设置在连接架1上;

所述主动花键轴2和从动花键轴3两端还设有调速机构;

所述主动花键轴2上套设有两个锥面对向设置的主动锥轮4;

所述从动花键轴3上套设有两个锥面对向设置的从动锥轮5;

所述主动锥轮4和从动锥轮5锥面圆周均布沿母线设有燕尾切槽6,所述燕尾切槽6截面为梯形结构,所述燕尾切槽6呈放射性设置,所述燕尾切槽6边两侧槽边局部切削;

所述两个主动锥轮4和两个从动锥轮5之间均设有滑齿7,所述滑齿7两端伸入到燕尾切槽6内,所述滑齿7两端与燕尾切槽6匹配,所述滑齿7两端在燕尾滑槽6内滑动,所述滑齿7伸入到燕尾切槽6部分与锥轮锥面高度一致;

所述主动锥轮4与从动锥轮5锥面上套设有伸缩柱销链;

所述伸缩柱销链上设有可伸缩的伸缩连接部,所述伸缩连接部外端可与滑齿7接触。

优选的,所述伸缩柱销链包括侧链块8、中间链块9和伸缩连接部;

所述伸缩柱销链通过侧链块8和中间链块9连接组成,所述侧链块8和中间链块9通过两组伸缩连接部铰接连接;

所述伸缩柱销链由两组侧链块8和一组中间链块9组成,所述伸缩柱销链为环状结构;

所述伸缩连接部包括管销10、伸缩柱销11、管销定位卡簧12和伸缩弹簧13,所述管销10为两段构成;

所述管销10上设有管销定位卡簧12,所述管销定位卡簧12设置在侧链块8内侧;

所述所述管销10内滑动设有伸缩柱销11,所述伸缩柱销11一端伸出管销10,所述伸缩柱销设有伸缩柱销凸台,所述管销10内设有与伸缩柱销凸台相配合的凹面限制伸缩柱销11伸出量;

所述两段管销10对向设置,所述两段管销10之间内部设有伸缩弹簧13,所述伸缩弹簧13与两根伸缩柱销11接触。

优选的,所述滑齿7两端设有接触部14,所述接触部14设置在燕尾切槽6内,所述接触部14可与伸缩柱销11接触,所述接触部14末端为楔形,所述接触部14与锥轮锥面高度一致。

优选的,所述侧链块8为工字型,所述中间链块9为工字型,所述侧链块8两侧的链块宽度总和等于中间链块9单侧的宽度。

优选的,所述调速机构包括楔形调速叉15、调速叉连杆16、挡套17、推套18和推套轴承19;

所述主动花键轴和从动花键轴两端分别套设有推套轴承19,所述推套轴承19分别设置在主动锥轮4与从动锥轮5两侧,所述推套轴承19一侧设有推套18,所述推套18一侧设有楔形调速叉15,所述楔形调速叉15一侧设有挡套17,所述挡套17设置在连接架1内侧;

所述主动锥轮4与从动锥轮5两侧的楔形调速叉15对向设置,所述主动锥轮4与从动锥轮5两侧的楔形调速叉15通过调速叉连杆16连接。

优选的,所述楔形调速叉15一侧设有调速螺杆20,所述连接架1一侧设有稳定支撑架21;

所述稳定支撑架21之间转动设有蜗轮22,所述调速螺杆20穿过稳定支撑架21;

所述调速螺杆20穿过蜗轮22,所述蜗轮22与调速螺杆20螺纹连接;

所述稳定支撑架21下侧设有蜗杆23,所述蜗杆23与涡轮22契合连接,所述稳定支撑架21一侧设有调速电机24,所述调速电机24与蜗杆23连接。

本发明的有益效果是:

1、伸缩柱销链滑齿式无级变速器通过可伸缩柱销与滑齿上的接触部相互作用传递动力,伸缩柱销与滑齿的接触部可以选择高副或低副传动,而传统机械无级变速器通过摩擦传递动力,传动方式不同,故本方案理论上能够在强化设计情况下传递足够大的动力,克服了传统无级变速器传递动力受限的问题,扩大了无级变速器用途。

2、本方案通过变速机构零部件及传动件的重新构思实现的伸缩柱销与滑齿相互作用传递动力,虽总体外形与传统无级变速器有相似性,但传动原理、调速原理、零部件结构等内容上与传统无级变速器有巨大差异。

3、伸缩柱销和滑齿实现传动的关键是管销内安装可伸缩柱销,如柱销伸出太长会产生运动干涉,故柱销伸出量不能超出滑槽侧最大切削位置。伸缩弹簧保持柱销伸出常态,对锥轮燕尾滑槽侧进行局部加工使之露出部分滑齿接触部产生作用点,对接触部末端内侧设为楔形切削可将柱销正确引导压缩不产生运动干涉,这些都与传统机械无级变速器有巨大差异,正是有了这些特殊结构点,使本方案传动综合效率高,不会打滑。能够无级变速且传递动力平顺前提下有象齿轮变速器类似的驾驶感受。

4、采用调速电机驱动楔形调速叉的方式实现无级调速也是与传统无级变速器的巨大区别,摒弃结构复杂的液压调速机构是因为本方案不需要对锥轮提供较大的压力,只是能改变锥轮组锥轮之间距离并保持伸缩柱销链适度张力就满足使用要求,故本方案不浪费发动机动力。结构简单、造价低、生产成本低、可靠性好,锥轮组两侧在花键轴上固定挡套,使花键轴承受楔形调速叉移动产生轴向力,可适当降低壳体设计强度,减轻重量。

附图说明

图1为本发明整体立体结构示意图。

图2为本发明俯视结构示意图。

图3为本发明俯视剖面结构示意图。

图4为本发明伸缩柱销链结构示意图。

图5为本发明管销结构示意图。

图6为本发明主动锥轮组结构示意图。

图7为本发明主动锥轮结构示意图。

图8为本发明滑齿结构示意图。

图9为本发明调速机构结构示意图。

图中:1、连接架2、主动花键轴,3、从动花键轴,4、主动锥轮,5、从动锥轮,6、燕尾切槽,7、滑齿,8、侧链块,9、中间链块,10、管销,11、伸缩柱销,12、管销定位卡簧,13、伸缩弹簧,14、接触部,15、楔形调速叉,16、调速叉连杆,17、挡套,18、推套,19、推套轴承,20、调速螺杆,21、稳定支撑架,22、蜗轮,23、蜗杆,24、调速电机。

具体实施方式

下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

一种伸缩柱销链滑齿式无级变速器,包括连接架1、主动花键轴2和从动花键轴3;

所述主动花键轴2和从动花键轴3平行设置,所述主动花键轴2和从动花键轴3转动设置在连接架1上;

所述主动花键轴2和从动花键轴3两端还设有调速机构;

所述主动花键轴2上套设有两个锥面对向设置的主动锥轮4;

所述从动花键轴3上套设有两个锥面对向设置的从动锥轮5;

所述主动锥轮4和从动锥轮5锥面圆周均布沿母线设有燕尾切槽6,所述燕尾切槽6截面为梯形结构,所述燕尾切槽6呈放射性设置,所述燕尾切槽6边两侧槽边局部切削;

所述两个主动锥轮4和两个从动锥轮5之间均设有滑齿7,所述滑齿7两端伸入到燕尾切槽6内,所述滑齿7两端与燕尾切槽6匹配,所述滑齿7两端在燕尾滑槽6内滑动,所述滑齿7伸入到燕尾切槽6部分与锥轮锥面高度一致;

所述主动锥轮4与从动锥轮5锥面上套设有伸缩柱销链;

所述伸缩柱销链上设有可伸缩的伸缩连接部,所述伸缩连接部外端可与滑齿7接触,连接架可以起到支撑主动花键轴和从动花键轴的作用,主动花键轴为动力输入轴,从动花键轴为动力输出轴,调速结构可以起到改变输送出速度的作用,伸缩柱销链与主、从动锥轮形成传动结构,燕尾切槽为梯形结构可以与滑齿两端契合,可以防止滑齿在脱离伸缩柱销链的拉动时离开锥轮,滑齿与锥面锥面高度相同可以方便伸缩柱销的伸缩,槽边局部切削可以方便伸缩柱销伸出卡在滑齿上,方便伸缩柱销链与锥轮作用传动。

优选的,所述伸缩柱销链包括侧链块8、中间链块9和伸缩连接部;

所述伸缩柱销链通过侧链块8和中间链块9连接组成,所述侧链块8和中间链块9通过两组伸缩连接部铰接连接;

所述伸缩柱销链由两组侧链块8和一组中间链块9组成,所述伸缩柱销链为环状结构;

所述伸缩连接部包括管销10、伸缩柱销11、管销定位卡簧12和伸缩弹簧13,所述管销10为两段构成;

所述管销10上设有管销定位卡簧12,所述管销定位卡簧12设置在侧链块8内侧;

所述所述管销10内滑动设有伸缩柱销11,所述伸缩柱销11一端伸出管销10,所述伸缩柱销设有伸缩柱销凸台,所述管销10内设有与伸缩柱销凸台相配合的凹面限制伸缩柱销11伸出量,管销的凹面与伸缩柱销的凸台可以控制伸缩柱销的伸出长度,防止伸缩柱销伸出过长;

所述两段管销10对向设置,所述两段管销10之间内部设有伸缩弹簧13,所述伸缩弹簧13与两根伸缩柱销11接触,伸缩弹簧可以推动伸缩柱销,方便伸缩柱销与滑齿卡合,伸缩柱销伸缩可以卡合在滑齿上,管销定位卡簧可以将管销固定在伸缩柱销链上,防止管销移动,管销为两段方便管销的安装与更换,还可以方便伸缩弹簧的安装。

优选的,所述滑齿7两端设有接触部14,所述接触部14设置在燕尾切槽6内,所述接触部14可与伸缩柱销11接触,所述接触部14末端为楔形,所述接触部14与锥轮锥面高度一致,接触部可以方便与伸缩柱销接触,接触部的楔形末端可以在伸缩柱销顶在接触部时起到压缩伸缩柱销的作用,防止伸缩柱销卡在接触部。

优选的,所述侧链块8为工字型,所述中间链块9为工字型,所述侧链块8两侧的链块宽度总和等于中间链块9单侧的宽度,侧链块的宽度与中间链块单侧的厚度相同可以保证管销的受力相同,防止侧链块与中间链块的拉力造成管销的变形。

优选的,所述调速机构包括楔形调速叉15、调速叉连杆16、挡套17、推套18和推套轴承19,;

所述主动花键轴和从动花键轴两端分别套设有推套轴承19,所述推套轴承19分别设置在主动锥轮4与从动锥轮5两侧,所述推套轴承19一侧设有推套18,所述推套18一侧设有楔形调速叉15,所述楔形调速叉15一侧设有挡套17,所述挡套17设置在连接架1内侧;

所述主动锥轮4与从动锥轮5两侧的楔形调速叉15对向设置,所述主动锥轮4与从动锥轮5两侧的楔形调速叉15通过调速叉连杆16连接,楔形调速叉可以在挡套和推套之间滑动,通过滑动改变挡套和推套之间的距离,可以改变锥轮之间的距离,可以起到变速的作用,推套轴承可以起到连接推套和锥轮的作用防止锥轮转动带动推套,调速叉连杆可以将楔形调速叉进行连接,可以使主动锥轮组与从动锥轮组上的楔形调速叉同步运动。

优选的,所述楔形调速叉15一侧设有调速螺杆20,所述连接架1一侧设有稳定支撑架21;

所述稳定支撑架21之间转动设有蜗轮22,所述调速螺杆20穿过稳定支撑架21;

所述调速螺杆20穿过蜗轮22,所述蜗轮22与调速螺杆20螺纹连接;

所述稳定支撑架21下侧设有蜗杆23,所述蜗杆23与涡轮22契合连接,所述稳定支撑架21一侧设有调速电机24,所述调速电机24与蜗杆23连接,调速电机转动可以带动蜗杆,蜗杆转动带动涡轮转动,涡轮与调速螺杆螺纹连接,涡轮转动带动调速螺杆伸缩,调速螺杆伸缩可以带动楔形调速叉进行调速,稳定支撑架可以起到稳定涡轮的作用。

工作原理:

伸缩柱销链装在主、从动锥轮组形成的V型槽内,相对锥轮组间压力及对伸缩柱销链形成张力共同作用,迫使伸缩柱销链可伸缩柱销在链与锥轮锥面接触形成的包角内按锥面结构呈伸出或被压缩状态,伸缩柱销在接触部侧呈伸出状态,滑齿接触部则由于锥轮滑槽侧部分切削,接触部廓始终有一部分露出滑槽,伸出的伸缩柱销和外露滑齿接触部可以在运动中相互作用,出现以下几种情况:

伸缩柱销在滑齿伸缩部侧呈伸出状态并恰好与滑齿接触部露出滑槽部分接触,则伸缩柱销与滑齿接触部不论谁做为主动件都要相互作用传递动力。

伸缩柱销在滑槽侧切削区伸出,不与滑齿接触,由于锥轮对伸缩柱销链的压力不大及柱销弹簧推动伸缩柱销对锥轮锥面的支撑,使伸缩柱销链与锥轮锥面之间摩擦力很小,二者之间会产生微小相对滑动,只要滑动,滑齿接触部与伸缩柱销距离最小的就会首先相遇而相互作用传递动力。

伸缩柱销恰好与滑齿接触部正面相遇,会在滑齿接触部楔形内面局部切削斜面的导引下被压入管销,假如包角区全部伸缩柱销均与滑齿正面接触,则会产生微小滑动使相邻距离最小伸缩柱销与滑齿接触部迅速接触相互作用传递动力。

伸缩柱销在滑齿接触部侧伸出最长,在其他位置会部分地或全部地被压缩进管销。

伸缩柱销一旦脱离被压缩状态,就会在弹簧作用下迅速释放呈伸出状态,直至下个工作状态出现。

伸缩柱销与滑齿接触部相互作用力始终沿锥轮旋转切线方向,与伸缩柱销伸缩方向垂直,不产生对伸缩柱销压缩作用,多个滑齿接触部和伸缩柱销链上的多个可伸缩柱销均处于运动中,上述情况会同时或重复出现,伸缩柱销和滑齿接触部不论在任何情况下总有作用机会,动力源源不断地被传递且不会打滑,总的传动比恒定。

锥轮、滑齿接触部和伸缩柱销的传动关系,主动锥轮组锥轮通过滑齿接触部对伸缩柱销作用,从动锥轮组则是伸缩柱销通过滑齿接触部对锥轮组作用,通过伸缩柱销链的牵拉作用实现动力传递。对锥轮滑槽侧进行局部切削露出部分滑齿接触部的同时,防止了伸缩柱销与锥轮的运动干涉,伸缩柱销与滑齿接触部的接触位置为特定的,伸缩柱销末端靠近滑齿接触部楔形切面,滑齿接触部楔形部分切削实现导引柱销压缩的同时,防止了伸缩柱销与滑齿接触部的运动干涉。

调速原理:

当变速器工作时,调速电机会在传感信号的控制下驱动楔形调速叉移动,一对锥轮组两侧被同时夹紧,顺花键轴向距离变小方向运动,伸缩柱销链和滑齿在锥轮组挤压下向锥轮外缘运动,同时另一对锥轮组两侧被同时释放,顺花键轴向距离变大方向运动,伸缩柱销链在张力作用下、滑齿在燕尾滑槽约束和伸缩柱销链共同作用下同时向锥轮内缘运动,改变了滑齿对锥轮作用半径实现了变速,调速电机连续动作使滑齿对锥轮作用半径连续变化实现无级变速。滑齿与伸缩柱销的作用是单边的,滑齿宽和链节尺寸不同,伸缩柱销链和滑齿沿锥轮锥面同时同向移动,运动中没有约束和干涉,无级变速得到顺利实现。

本发明的有益效果是:

1、伸缩柱销链滑齿式无级变速器通过可伸缩柱销与滑齿上的接触部相互作用传递动力,伸缩柱销与滑齿的接触部可以选择高副或低副传动,而传统机械无级变速器通过摩擦传递动力,传动方式不同,故本方案理论上能够在强化设计情况下传递足够大的动力,克服了传统无级变速器传递动力受限的问题,扩大了无级变速器用途。

2、本方案通过变速机构零部件及传动件的重新构思实现的伸缩柱销与滑齿相互作用传递动力,虽总体外形与传统无级变速器有相似性,但传动原理、调速原理、零部件结构等内容上与传统无级变速器有巨大差异。

3、伸缩柱销和滑齿实现传动的关键是管销内安装可伸缩柱销,如柱销伸出太长会产生运动干涉,故柱销伸出量不能超出滑槽侧最大切削位置。伸缩弹簧保持柱销伸出常态,对锥轮燕尾滑槽侧进行局部加工使之露出部分滑齿接触部产生作用点,对接触部末端内侧设为楔形切削可将柱销正确引导压缩不产生运动干涉,这些都与传统机械无级变速器有巨大差异,正是有了这些特殊结构点,使本方案传动综合效率高,不会打滑。能够无级变速且传递动力平顺前提下有象齿轮变速器类似的驾驶感受。

4、采用调速电机驱动楔形调速叉的方式实现无级调速也是与传统无级变速器的巨大区别,摒弃结构复杂的液压调速机构是因为本方案不需要对锥轮提供较大的压力,只是能改变锥轮组锥轮之间距离并保持伸缩柱销链适度张力就满足使用要求,故本方案不浪费发动机动力。结构简单、造价低、生产成本低、可靠性好,锥轮组两侧在花键轴上固定挡套,使花键轴承受楔形调速叉移动产生轴向力,可适当降低壳体设计强度,减轻重量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。

18页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种可断扭无级变速伺服行星齿轮变速器

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!