[发明专利]一种带传动式无极变速机构

说明书

技术领域

本发明涉及无极变速传动中的带传动式无极变速机构。

背景技术

带传动式无极变速器已经在汽车行业里得到商业化的应用，既是近年来汽车变速器研究中最为活跃的领域之一。由于技术的不断改进和性能的逐步提高，车用带传动式无极变速器正在小功率汽车中大量应用，并呈现迅速递增的发展态势。V形钢带式无极变速器在汽车的商业化应用有作广泛前景。已经公开的商用V形钢带无级变速传动机构由一个主动钢带轮、一个从动钢带轮和V形钢带组成。主、从动钢带轮都是由固定锥盘和移动锥盘两部分组成，移动锥盘可以在轴上沿轴向移动。当移动锥盘向靠近固定锥盘方向移动时，钢带轮与钢带的接合部外移，钢带轮的工作半径增大；当移动锥盘向远离固定锥盘方向移动时，钢带轮与钢带的接合部内移，钢带轮的工作半径减小。V形钢带无级变速传递装置的主、从动钢带轮两轴之间的距离是不变的，V形钢带的长度也是固定不变的，当主动钢带轮的工作半径增大时，从动钢带轮的工作半径减小，此时传动比减小，当从动钢带轮的工作半径增大时，主动钢带轮的工作半径减小，此时传动比增大，由于钢带轮的工作半径可以连续变化，因此，该装置可以实现在一定范围内传动比的连续变化，即无极变速。

V形钢带包括一定数量楔形金属块和两根多层钢质环带。V形钢带传动原理与V形橡胶带类似，都是借助带与带轮侧面之间的摩擦力进行动力传递，但V形胶带传动是由带的张紧力产生摩擦力，并通过带的拉力来传递动力，而V形钢带传动是由钢质环带的张紧力产生楔形金属块与钢带轮之间的摩擦力，但不依靠带的拉力来传送动力，而是通过楔形金属块的推力来传递动力。如上所述，V形钢带式无极变速器是通过V形钢带钢质环带的张紧力产生楔形金属块与钢带轮之间的摩擦力来传递动力，存在着摩擦系数及单位承受压力的限制，因而传动带容易损坏，传递力矩小，不能承受较大的载荷等缺点，目前仅限于中小功率汽车上使用。减少和避免无级变速器传动构件之间在运转时相对打滑，是获得更大转矩能力和延长其使用寿命的有效途径之一。本发明既是利用传动带与带轮之间的移动阻力来避免传动带与带轮在运转时相对打滑的有益尝试。

发明内容

根据带传动式无级变机构的变速传递原理，传动带轮与传动带之间始终存在着一对矛盾。即在带轮的圆周上，要求带轮与传动带间摩擦力大，以便于动力的有效传递。在带轮的半径方向上，要求传动带与带轮间摩擦力小，以便于传动带放大缩小容易即变径收放自如。为了克服这对矛盾，本发明提出通过带轮的曲面，和传动带侧面的柔性可变接合，在传动带楔入带轮时，传动带侧面与带轮锥盘曲面产生一种啮合。从而使传动带与带轮之间不仅是由于摩擦力，而更是由于移动阻力，使其相互带动。

因此，本发明的目的在于提供一种能够提高带传动式无极变速机构的传动效率和动力传递的可靠性的带传动式无极变速机构。

为实现上述目的而采用的技术方案是这样的：即一种带传动式无极变速机构，包括键连接在输入带轮轴上的主动带轮、键连接在输出带轮轴上的从动带轮及推进式传动带，所述主动带轮由输入轴移动锥盘和输入轴固定锥盘构成，所述从动带轮由输出轴移动锥盘和输出轴固定锥盘构成；推进式传动带封闭式卷绕在主动带轮及从动带轮的V形带轮槽中，通过改变移动锥盘相对于固定锥盘的轴向移动距离，带动推进式传动带在V形槽中沿锥盘的锥面上升或下降，即改变输入和输出的速比及传递动力；其特征在于：

所述锥盘的锥面上具有周向等分锥盘锥面的呈波浪式凹凸起伏的若干曲面，每个所述凹曲面或凸曲面沿径向逐渐收缩呈倒三角形，所述移动锥盘与所对应的固定锥盘上的凹凸曲面错位对应；即移动锥盘锥面上的凹曲面或凸曲面分别对应固定锥盘锥面上的凸曲面或凹曲面；

所述推进式传动带包括闭合环形的拉伸连接件和沿该拉伸连接件的延伸方向依次排列的若干楔形横向元件，所述横向元件具有带封口件的凹槽，所述带封口件的凹槽的宽度大于闭合环形的拉伸连接件的横截面宽度，闭合环形的拉伸连接件从每一个所述横向元件的带封口件的凹槽中穿过，将楔形横向元件依次串联呈闭合的环形带；在移动锥盘相对于固定锥盘移动及主动带轮旋转过程中，依次串联在拉伸连接件上的楔形横向元件的两端在锥盘锥面的推压作用下，自适应的与锥盘的锥面形成波浪形紧密啮合而实现无级变速的动力传递。

上述装置中，当两个锥盘相互靠近时，带轮与传动带的接合部沿V形带轮槽上移，推进式传动带的转动半径增大；当两个锥盘相互远离时，带轮与推进式传动带的接合部沿V形带轮槽下移，传动带的转动半径减小，从而使力和力矩由主动带轮向从动带轮进行传递时，实现变速传递。显然，推进式传动带与带轮锥盘间不仅依靠摩擦力来传递动能，而更是增加了移动阻力来传递动能。