[发明专利]轴承式无级变速机

说明书

本发明涉及变速传动机构，特别是轴承式无级变速机。

以往的摩擦式无级变速机，如环锥式无级变速机，虽然名义转速为0～760r/min，但实际能使用范围仅为200～750r/min，而且传动效率很低，在50%以下;MB转臂式摩擦无级变速机调速范围为200～1000r/min，而传动效率也仅为60%以下;多盘摩擦片式无级变速机，调速范围为345～1140r/min，而传动效率为50%。其结构，如环锥式无级变速机，专利号为89217982.1是通过改变调速环的位置来实现无级变速;转臂式摩擦无级变速机是通过改变行星轮的工作半径来实现无级调速的;多盘摩擦片无级变速机是通过改变摩擦片的工作半径来实现无级调速的，存在着传动力矩小，加工精度要求高，成本大，传动效率低、使用寿命短等缺点。

本发明的目的是提供一种调速范围广，使用适应性强，传动效率高的轴承式无级变速机。

本发明是以如下方式完成的：象一般变速装置一样具有输入轴、输出轴、端盖与机座，所不同的是在输入轴上安装有减速机构，且同轴方向上安装有中间轴。然后在中间轴上端部安装有输入加压盘，输入预压弹簧与主动轮。输入加压盘与中间轴花键连接，主动轮轮沿与钢球摩擦配合。钢球有若干个嵌放在内环滚动配合，而支承轴穿过钢球中心孔与之滑动配合，支承轴两端嵌放在端盖内腔弧形凹槽内滑动配合。且一端与调速机构固定连接。在输出轴上也同样安装有从动轮，输出预压弹簧和输出加压盘，且输出加压盘与输出轴是花键连接，从动轮轮沿与钢球摩擦配合。上述结构均是同轴方向。在输出加压盘与从动轮之间安装有调速机构，该调速机构与机座动配合。所说的调速机构由调速齿轮与蜗杆、速度指示滑块组成，调速齿轮与支承轴固定连接，且调速齿轮与蜗杆啮合连接。

所说的输入轴上的减速机构是齿轮减速器。

本发明其主要部份的理论设计与计算都和滚动轴承相同。其工作过程是：动力从输入轴输入经减速机构、中间轴带动主动轮。主动轮依靠摩擦力带动钢球，钢球绕支承轴旋转，钢球同样依靠摩擦力带动从动轮输出力矩。实现无级变速主要是通过调速齿轮、蜗杆，调整支承轴的角度大小及方向。采用改变钢球的传动半径来调速，其调速范围Rn＝10。主从动轮采用自动加压机构，即输入输出加压盘、输入输出预压弹簧，能自动地与外负荷成正比的压力使传动轮与钢球接触，在没有滑动的情况下准确地传递动力，因此该机低速时输出转矩比高速时有很大增加，从而使调速范围内具有恒功率的输出特性。

本发明比以往技术有如下优点：1.调速范围广，使用适应性强。在调速范围Rn＝10全程范围内使用，在5.2～4585r/min之间根据使用要求制成任意10倍区间调速，而与其它减速机匹配后可以实现5.2→0r/min之间任意10倍区间的无级调速，传动效率均在80%以上。还可根据使用需要制成法兰式、卧式等各种安装使用型式，并实现自动控制、遥控或跟踪，是生产流水线、自动线等场合无级调速最理想的结构;2输出恒功率、转矩力、温升低、噪声低、运转平稳、寿命长;3.主从动轮与钢球经使用跑合、挤压后，其表面粗糙度、尺寸精度及机械性能反而日益提高，即使工作时间较长有一定量的摩擦也会通过自动加压机构自动调整得到补偿;4该机由于先经过减速机构降低转速，使主从动轮、钢球等零件其最高转速得到控制，因此使传动过程中的振动与噪声降低;5.该机可广泛地应用于各种金属切削机床、石油、化工、冶金、矿山及烟草、粮油、食品、纺织印染、造纸、包装、橡胶、陶瓷、制药、制革、电影机械等各行业中。

以下结合附图进一步说明。

图1是本发明的结构图。

参照图1，整机由输出轴（1）、端盖（2）、机座（9）、输入轴（19）构成。在输入轴（19）上安装有减速机构（18），在同轴方向上安装有中间轴（17），且中间轴（17）与减速机构（18）销柱连接。在中间轴（17）端部上安装有输入加压盘（15）、输入预压弹簧（14）与主动轮（13）、输入加压盘（15）与中间轴（17）花键连接。主动轮（13）轮沿与钢球（11）摩擦配合，钢球（11）数目为若干个，视使用需要而定。钢球（11）嵌放在内环（10）内滚动配合。钢球（11）有中心孔，支承轴（12）穿过中心孔与之滑动配合，支承轴（12）两端嵌放在端盖（2）内腔弧形凹槽内滑动配合，且一端与调速机构固定连接。同样相对称地，在输出轴（1）上安装有从动轮（5），输出预压弹簧（4）和输出加压盘（3）、输出加压盘（3）与输出轴（1）是花键连接，从动轮（5）轮沿与钢球（11）摩擦配合。在输出加压盘（3）与从动轮（5）之间安装有调速机构，该调速机构与输出轴（5）动配合。所说的调速机构是由调速齿轮（6）与蜗杆（7）、速度指示滑块（8）组成。调速齿轮（6）与支承轴（12）固定连接，与蜗杆（7）啮合连接。所说的安装于输入轴（19）上的减速机构（18）是齿轮减速器，齿轮减速器是已知技术。