[发明专利]一种钢球圆周阵列式无级变速器

说明书

技术领域

本发明为一种钢球圆周阵列式无级变速器，其特征是钢球成圆周排列在两个圆盘之间，两个圆盘转动方向相反转速相同，通过油缸给圆盘施加压力，使钢球在圆盘之间围绕各自的花键轴转动，圆盘的转动动力经由钢球通过花键轴传输出来，钢球受丝杠及拉杆的牵引在圆盘内径向移动来改变钢球距离轴心的半径距离，越远离轴心钢球的转动速度越快，从而实现无级变速的目的。

背景技术

当前的CVT钢带式无级变速器逐渐得到应用，它的原理非常简单，就是由两组锥形轮通过钢带传递动力，通过锥形轮间距的改变来改变钢带在锥形轮上的缠绕直径从而达到传动比改变的目的，属于摩擦传动，它的优点是传动效率高、换档平顺没有冲击，但缺点是变速器的承受载荷低、钢带容易打滑、对钢带有极高的要求且钢带容易损坏，成本高。

发明目的及优点

本发明的钢球圆周阵列式无级变速器，其特征是钢球成圆周排列在两个圆盘之间，两个圆盘转动方向相反转速相同，通过油缸给圆盘施加压力，使钢球在圆盘之间围绕各自的花键轴转动，圆盘的转动动力经由钢球通过花键轴传输出来，钢球受丝杠及拉杆的牵引在圆盘内径向移动来改变钢球距离轴心的半径距离，越远离轴心钢球的转动速度越快，从而实现无级变速。钢球成圆周分布在圆盘之间使圆盘受力均匀，钢球与两个圆盘的内壁点接触或线接触，钢球与圆盘的接触点数量为钢球数量的两倍，可以增加变速器的载荷，尤其在低速大传动比情况下，变速器的接触点不会减少承受载荷不会降低，不像刚带CVT变速器最大传动比时小轮与刚带的接触点会减少，变速器的承受载荷降低，导致低速启动及加速时打滑，同CVT变速器的钢带相比较，钢球质量稳定可靠且便宜，不像CVT的刚带那样容易损坏，因而钢球阵列式变速器的质量稳定性更高，维护成本更低，变速器控制更容易，只需控制钢球沿径向移动就可以实现变速，变速更加平顺，当车速达到一定速度之后，切换到二档改为齿轮直接驱动模式，解除钢球传动模式，可以提高传动效率，此变速器结构简单成本低，成本与普通手动变速器的成本相当。

发明内容

钢球圆周阵列式无级变速器(见图1)，其特征是变速器的总成由壳体(1)、蜗杆(2)、电机(3)、支架(4)、调速齿轮Z1(5)、丝杠(6)、滑块(7)、拉杆(8)、钢球座(9)、蜗轮(10)、花键轴(11)、油缸(12)、圆盘一(13)、钢球(14)、主轴(15)、圆盘二(16)、齿轮Z2(17)、大齿轮(18)、齿轮Z3(19)、齿轮Z4(20)、齿轮轴(21)、齿轮Z5(22)、齿轮Z6(23)、齿轮Z7(24)、齿轮Z8(25)、二轴(26)、齿轮Z9(27)、齿轮Z10(28)、结合套(29)、差速器(30)、齿轮Z11(31)和齿轮Z12(32)组成。

钢球变速器的主体(见图1)由壳体(1)、支架(4)、钢球座(9)、油缸(12)、圆盘一(13)、主轴(15)、钢球(14)、花键轴(11)、圆盘二(16)、齿轮Z2(17)、大齿轮(18)、齿轮Z4(20)、齿轮轴(21)和齿轮Z6(23)组成，圆盘一(13)和圆盘二(16)装配在主轴(15)上，圆盘一(13)与主轴(15)花键链接且可以沿轴向滑动，圆盘二(16)与主轴(15)轴承连接，有推力轴承支撑不能横向滑动，齿轮Z4(20)装配在圆盘二(16)上花键连接，齿轮Z6(23)装配在主轴(15)上花键连接，齿轮Z4(20)与齿轮Z6(23)的齿数相同，齿轮轴(21)与齿轮Z4(20)和齿轮Z6(23)啮合使圆盘一(13)和圆盘二(16)的转动方向相反转速相同，钢球(14)装配在钢球座(9)内，钢球座(9)装配在支架(4)的导向槽上可以沿导向槽滑动，钢球(14)与花键轴(11)花键连接，钢球(14)可以沿花键轴(11)滑动，花键轴(11)装配在支架(4)的导向槽内，内端装配在支架(4)上轴承连接，外端装配在壳体(1)上轴承连接，花键轴(11)在支架(4)上等角度均匀分布，支架(4)上的导向槽成等角度均匀分布，钢球(14)以主轴(15)为中心等角度等半径均匀分布，支架(4)装配在圆盘一(13)及圆盘二(16)之间，油缸(12)装配在圆盘一(13)上与主轴(15)同心，通过主轴(15)中心孔给油缸(12)供油，受油缸(12)压力作用圆盘一(13)和圆盘二(16)紧紧压住钢球(14)，并驱动钢球(14)以花键轴(11)为轴心转动，钢球(14)带动花键轴(11)转动，齿轮Z2(17)装配在花键轴(11)上花键连接，大齿轮(18)装配在圆盘二(16)上轴承连接，齿轮Z2(17)与大齿轮(18)啮合动力从大齿轮(18)输出。