[发明专利]凸轮无级变速器

说明书

本发明凸轮无级变速器属于机械传动领域。解决了现目前机械脉动式无级变速器结构复杂，脉动值大传动不稳定，以及CVT变速箱传动力矩不大。解决问题的技术方案要点是用凸轮结构代替曲柄连片结构，消除脉动值传动不稳定，以杠杆与超越离合器传替动力增大扭矩，不会像钢带、链打滑。其结构简单易修，无大量的齿轮组，能大范围无级调速。可广泛应用于汽车、传送带、搅拌机等传动设备。

技术领域：

本发明涉及一种非摩擦式无极变速器，属于机械传动领域。

背景技术：

变速器在重工业发展依然是重要存在，向无极变速也是必然过程。目前无级变速器分三类，一种是电气无极变速，另一种是流体调速的无极变速，还有一种是机械调速的无极变速。机械无级变速主要特点是传动效率高，工作可靠，转速稳定，但零件及加工润滑要求高。机械无极变速器已有研究近百年历史，国外对机械脉动式无级变速器已有突破式发展，以德国的GUSA型于美国的Zero-Max为代表，但这类脉动值大，运动平稳差，结构复杂。

发明内容：

凸轮无极变速器这项发明灵感起源于机械脉动式无级变速器。对于机械脉动无级变速器而言，为摆脱曲柄连片机构的脉动值大，远动平稳差，取消了曲柄连片结构作为动力输入，用凸轮为核心作为动力输入。曲柄连片在旋转运动时有固定运动轨迹，其轨迹不可变，导致脉动值难以消除，而凸轮可以设计合适的运动轨迹，不会产生脉动值。在凸轮结构中，两个凸轮滑块对应放置，在同时同向旋转时，带动中间的杠杆输入端垂直于凸轮滑块两圆心做上下匀速运动，在杠杆支点水平移动时，杠杆输出端便可得到不同幅度的匀速上下运动作用力。杠杆输出端连接单向动力输出结构，将匀速上下的力作用于一组单向超越离合器转化为单向旋转的力。在凸轮滑块不停运动下，杠杆支点靠近凸轮结构，属于费力杠杆，杠杆输出端会获得较大的上下运动行程，单向动力输出结构会输出较高转速，但是力矩小，杠杆支点远离凸轮结构，属于省力杠杆，杠杆输出端会获得较小的上下运动行程，单向动力输出结构会输出较慢的转速，但力矩大。本发明重点使用凸轮结构替换了曲柄连片结构，避免了旋转脉动值。用杠杆作为变速核心，不像at变速箱或者双离合变速箱需要众多的齿轮换档，杠杆变矩结构可用伺服电机精准控制数比，且数比范围广。该凸轮无级变速器，由一组凸轮结构加上杠杆变距结构外加单向动力输出结构组合，具有结构简单易维修，且传动平稳，调速范围广。适用于汽车变速，以及各种传送带搅拌机等工业动力传递用途。

附图说明：

说明书图1是凸轮结构，1-1是凸轮滑块，1-2是凸轮滑块圆心，1-3是动力输入伞齿，1-4是凸轮滑块动力输入伞齿，1-5是凸轮结构支架。图2是杠杆变距结构，2-1是可控滑块，2-2是杠杆，2-3是杠杠输入端，2-4是杠杆支点，2-5是杠杆变矩结构支架，2-6是杠杆输出端，2-7是可控滑块齿条。图3是单向动力输出结构，3-1是超越离合器支架，3-2是超越离合器齿条，3-3是超越离合器齿条支点，3-4是超越离合器齿组，3-5是动力输出齿，3-6是超越离合器导向齿。图4是凸轮无级变速器总成。

具体实施方式：

如说明书图1凸轮结构作为动力输入，其中动力输入伞齿1-3连接凸轮滑块动力输入伞齿1-4，使得凸轮滑块1-1同向旋转。杠杆输入端2-3放置垂直于凸轮滑块圆心1-2，可控滑块2-1在可控滑块齿条2-7用伺服电机带动杠杆支点2-4实现可控移动，杠杆支点靠近杠杆输入端可以让杠杆输出端拥有较大的行程较小的力，当杠杆支点远离杠杆输入端可以让杠杆输出端拥有较小的行程较大的力。超越离合器齿条3-2有两层齿条一高一低以便于同时带动超越离合器组3-4转动。超越离合器导向齿3-6一端连较低的超越离合器齿条，一端连超越离合器组一侧，超越离合器组另一侧直接连较高的超越离合器齿条。超越离合器组是由两个超越离合器轴承固定同一轴上，该轴直接带动动力输出齿3-5。超越离合器齿条在超越离合器支架上下移动时，同一时间超越离合器齿组只有一侧转动做功，由于有超越离合器导向齿改变一侧转向，让其有规律交替做功，把超越离合器单向转动功能利用让上下住返的力完成连惯的单向旋转。杠杆输出端连接超越离合器齿条支点3-3，在杠杆支点的水平移动下，杠杆原理很容易得到高转速低扭矩低转速高扭矩的输出。应用高品质的超越离合器可增加其耐用性，精准的伺服控制让变速变得迅速且误差极小。