[发明专利]无滑动式无级变速装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无级变速装置，尤其涉及一种无滑动式无级变速装置，属于变速传动装置技术领域。

背景技术

无级变速器是一种传动比连续可调的机械传动装置，由于能适应机器运转过程中工况多变或转速连续变化的要求，广泛应用于各类机械设备中，特别是近年来成功应用于汽车变速器。

无级变速器是一种理想的传动装置，但是一般来说结构比较复杂，成本较高。以汽车变速装置为例，汽车变速装置分为手动变速装置和自动变速装置两大类。手动变速装置是以多对齿轮通过手动操纵改变各齿轮之间的结合以改变其传动比，从而达到变速的目的，手动变速装置的优点是结构简单，成本低，传动效率高，不足之处是不能实现连续平滑无级变速，操纵要求高，驾驶不方便。

自动无级变速装置目前有三种方式：第一种采用液力变矩器及多级机械变速装置，其优点是启动平稳，简化操作，不足之处是结构复杂，制造及维修成本高；第二种采用液压或者电动伺服装置代替手动操纵，存在以下不足之处：一是制造成本高，并且如果操作不当的话，出问题的概率较高，维修成本极高；二是因为其软连接存在的构造原理和机械磨损的缺陷，传动的钢带不能承受较大的扭矩，易断裂，可靠性得不到充分的保证；三是夹持力过大会消耗部分动力，夹持力过小会容易打滑；四是变速时须同步对两轮进行收放，控制要求极高，极易使车辆发生滞涩、失速和突然变速之现象。最根本的问题在于，改变传动比的过程中，V型皮带和皮带轮之间存在着不可能消除的相对滑动，极大影响了装置的寿命和能够传递的最大功率。

虽然人们对传动带进行不断的改进，但由于上述问题不能得到彻底解决，限制了无级变速传动装置的推广和应用。

发明内容

本发明提供了一种无滑动式无级变速装置，可解决现有自动无级变速装置中结构复杂、生产成本高、传动可靠性低以及传动部件之间存在打滑现象的缺陷。

无滑动式无级变速装置，包括主动轴、从动轴、主动摩擦盘、从动摩擦盘和摩擦变速机构；其中：主动轴和从动轴分别位于主动摩擦盘和从动摩擦盘的轴心，主动摩擦盘和从动摩擦盘相互水平布置，摩擦变速机构设置在主动摩擦盘和从动摩擦盘之间并同时与主动摩擦盘的下底面和从动摩擦盘的上表面保持接触。

从动摩擦盘的直径是主动摩擦盘直径的二倍，主动轴的轴心位于从动摩擦盘半径二分之一处，主动摩擦盘的圆心处可设置圆形凹槽，以达到切断动力的效果。

摩擦变速机构为球盘摩擦变速机构或轮盘摩擦变速机构，球盘摩擦变速机构包括两个摩擦传动球、保持架和连杆；两个摩擦传动球上下设置并由保持架包覆和支撑，连杆连接保持架的两端后与外部的调速机构连接，通过调速机构和连杆控制球盘摩擦变速机构在主动摩擦盘和从动摩擦盘之间直线移动实现无级变速；保持架与摩擦传动球接触面之间可以选择安装滚轮以减小能量损耗。

轮盘摩擦变速机构包括两个摩擦传动轮、内支架、轴承、外支架驱动装置和导轨；两个摩擦传动轮分别通过转轴上下固定在内支架内部，两个摩擦传动轮互相接触并同时与主动摩擦盘的下底面和从动摩擦盘的上表面保持压紧接触；轴承安装在外支架内部，轴承外圈与外支架固定连接，内支架套装在轴承内圈内部并与轴承内圈固定连接，内支架、轴承内圈和摩擦传动轮整体相对与轴承外圈和外支架转动，其转动角度由驱动装置控制，外支架与导轨滑动配合。

此外，在从动摩擦盘的圆周面上均布两个以上的主动摩擦盘，配合对应数目的摩擦变速机构并联，可以减少单一接触点所承受的压力，增大传动功率，提高寿命和可靠性。

由于主动摩擦盘和从动摩擦盘占用空间比较大，采用母线平行设置的两个圆锥体代替主动摩擦盘和从动摩擦盘，可减小机构的体积。

工作原理：摩擦变速机构只能在主动轴和从动轴所在的平面内直线平移，通过调整摩擦变速机构的位置，即改变摩擦变速机构与主动摩擦盘和从动摩擦盘的接触点分别距离主动轴与从动轴之间的距离的比值，也就是改变传动比，从而实现了无级变速；当摩擦变速机构与主动摩擦盘的接触点向主动摩擦盘的圆心接近时从动摩擦盘为减速运动，接触点位于主动摩擦盘的圆心时，从动摩擦盘速度为零，接触点越过主动摩擦盘的圆心时，从动轴旋转方向反向，即进入倒档状态；接触点远离主动摩擦盘的圆心时，从动摩擦盘为减速运动。