[发明专利]无级变速器

说明书

一种无级变速器，包括第一主轴和第二主轴(1、2)以及至少一个辅助轴(3)，辅助轴可围绕旋转轴线(3a)旋转并且插置在所述主轴(1、2)之间，辅助轴(3)设置有两个副滚动表面(31、32)，每个副滚动表面成形为回转体并放置成分别与主轴(1、2)的相应的主滚动表面(13、23)接触，其中，所述滚动表面(13、23、31、32)成形为使得在辅助轴(3)和主轴(1、2)之间的接触点处与所述滚动表面相切的直线(TG1、TG2)穿过介于所述轴(1、2、3)的轴线之间的两个不同的交点(T1、T2)。

技术领域

本发明总体上处于运动传动系统领域；具体地，本发明涉及一种用于在两个轴之间传递运动的连续齿轮箱。

背景技术

在机械应用中，存在的广泛的需求在于构建一种变速器，即，一种允许连接两个旋转轴线以便具有可获得的可变的传动比的装置。

所述装置通常布置在马达和使用物之间，并且它被应用在从道路运输业到各种类型的工业的很多领域中。

在许多应用中，优选地能够连续(从能够获得介于最大值和最小值之间的所有中间传动比的意义上)改变传动比。在下文中，提供该特征的装置将被定义为“无级变速器”。

当前存在不同类型的无级变速器。

一种非常广泛使用的类型的无级变速器具有直径可变的皮带轮，其中，变速器由一皮带提供，该皮带在两个皮带轮之间传递运动。每个皮带轮由两个具有锥形表面的盘形成。随着每个皮带轮的盘移动得更近或更远，每个皮带轮上的皮带的缠绕半径均改变，因此也改变了传动比。

还存在多种类型的无级变速器，其使用两个或更多个这样的刚性表面的滚动：这些刚性表面与轴的轴线成一体并且布置为通过致动适当的机构使得两个表面之间的接触点移动，从而逐渐改变理论上的滚动圆半径，从而改变传动比。

在基于此原理的无级变速器中，在传递运动的表面之间进行“纯”滚动非常重要。表述“纯滚动”是指不进行“撬动运动(prying motion)”的滚动。关于两个接触的物体之间的相对运动，“撬动运动”(也称为“穿孔运动”或“自旋运动”)是围绕垂直于接触点中两个表面的轴线的相对旋转。

撬动运动由于以下两个原因而是有害的且不期望的：主要是因为它会增加零件的磨损，严重地限制可传递的扭矩或零件的使用寿命，还因为其会导致由于摩擦而产生的耗散性损失。为了在实际应用中传递运动，两个表面之间的接触不能像理论的动态运动中那样是单个点，但它的占据范围必须具有非零的扩展性。因此，撬动运动远离接触区域的中心会引起零件之间的摩擦。

可以理解的是，该缺陷损害了效率并限制了无级变速器的可用范围。

发明内容

本发明的目的在于获得一种具有可连续变化的传动比的变速器，其中运动通过纯滚动(即在接触点处不存在撬动运动)传递。

为了获得该结果，根据本发明的无级变速器包括两个主轴，在两个主轴之间以可变的传动比来传递运动。例如，第一(驱动)轴可以连接到马达，并且第二(从动)轴可以连接到使用物。

两个主轴位于同一平面上，以下将该平面称为“参考平面”，并且它们的旋转轴线可以相互倾斜，平行或共轴。

主轴的旋转轴线固定在参考平面上，即，它们不能相对于变速器的外箱或框架移动。两个主轴也被约束成不沿平行于其自身旋转轴线的方向移动，因此，它们仅可以围绕所述旋转轴线旋转。

每个主轴均设置有一滚动表面，该滚动表面以在本说明书中将进一步更好地描述的方式成形。

还存在辅助轴，该辅助轴可围绕位于由主轴的旋转轴线标识的参考平面上的旋转轴线旋转。辅助轴的旋转轴线可沿所述参考平面移动(同时保持包含在所述平面上)。