[实用新型]一种锥盘式无级变速器

说明书

技术领域

本实用新型涉及变速器，特别是一种锥盘式无级变速器。

背景技术

锥盘式无级变速器由夹持于锥盘间的挠性传动组件，如橡胶带、钢带、链等以摩擦方式传递动力和运动，被广泛应用于交通工具、工程机械及其它动力机械上。锥盘式无级变速器的加压系统和调速系统是无级变速器的关键部分，通过加压系统实现锥盘和挠性传动组件之间的摩擦传动，通过调速系统实现变速功能。

自无级变速器面世以来，其技术发展一直是以追求传递效率、速比范围和可靠性、以及结构紧凑为目标。

最先工程化，也是目前最常用的锥盘式无级变速器，其加压和调速是由一套设置在动锥盘上的液压系统来控制，液压系统按预先设定的控制模式对锥盘施加压力和进行调速。这种无级变速器的加压压力是固定的，不能随着变速器所受载荷的变化而实时调整。为保证系统的功能和可靠性，设计的加压压力一般要比实际需要的压力大很多，由此带来的结果是，无级变速器的传递效率低；各部件的负载增加，系统寿命和可靠性下降；系统对突变载荷无法有效做出反应；同时，液压系统的能耗和制造成本较高。

为克服上述液压加压和和调速系统的缺陷，德国Luk公司在DE000004036683和DE102006018806专利文献及CN200780010525.1专利文献中公开了一种利用端面凸轮与液压系统相配合对无级变速器动锥盘进行实时加压的方法（该方法已大规模应用在奥迪公司的Multitronic无级变速器上）。该方法是在液压系统中，将构成端面凸轮的一个斜坡面与动锥盘的传动轴刚性相连，另一个斜坡面与一个液压活塞相连，两个斜坡面之间有滚子，两个斜坡面通过其之间的滚子产生一个与扭矩相关的推力，该推力通过液压活塞附加到液压压力上。这种加压方式，加压压力可随传递扭矩的变化而适时调整，对突变载荷做出反应，从而可适当减小液压系统的设计压力，降低能耗，减小对液压泵的性能要求。但因端面凸轮的行程无法满足动锥盘调速需要的的轴向行程（约15至20mm），所以只能作为与液压系统配合使用的辅助部件，不能单独作为加压机构使用。

LuK公司在DE000010139119专利文献中公开了一种直接对动锥盘加压的空间凸轮结构。此种结构因空间凸轮仍设置在动锥盘一侧，同样存在无法提供动锥盘调速所需轴向移动空间的问题。解决这一问题的唯一办法是增加凸轮结构的轴向尺寸。而在很多应用中，尤其是车辆应用中，尺寸增加是一个极大的缺陷；同时，此种空间凸轮在径向上的斜面角度小于摩擦自锁角，在动锥盘远离加压锥盘的动作中，会发生自锁现象，无法运动；另外，在实际使用中，该凸轮结构中的滚动体一般不会在滚道截面形状中的最低位置，在正向扭矩转换为反向扭矩的过程中，动锥盘会跟随凸轮作轴向移动，导致挠性传动元件打滑，使传动失效；再有，该空间凸轮的结构未考虑正反向加压问题，不具有正反向加压功能。

德国PIV公司在DE3028490中公开了一种利用端面凸轮通过液压系统对定锥盘加压的结构。此种结构的加压系统仍为液压系统，其中主加压油缸位于主动和从动轴动锥盘的背面，同时在主动轴定锥盘的背面布置有液压缸，端面凸轮与该液压缸的另一端和传动轴相接。正常工作时靠主加压油缸，只有在遇到突变载荷时，主动轴定锥盘背面的端面凸轮才起到迅速压缩液压缸，以提升液压压力，防止挠性传动元件打滑的作用。故此结构仍未摆脱加压和调速置于同一动锥盘上存在的上述缺陷。

针对上述加压系统存在的问题，近年来出现了采用机电控制加压的锥盘式无级变速器，其中比较简单的采用碟簧加压、螺杆调速。这种无级变速器虽然结构简单，但存在加压压力无法随变速器所受载荷变化实时调整的缺陷；同时，因碟簧加压机构和螺杆调速机构均安装在动锥盘的一侧，变速器结构不够紧凑。