[发明专利]一种可变直径的机械无级调速器

说明书

一种可变直径的机械无级调速器，它属于机械传动领域。

无级变速传动在机械传动领域内占有重要的地位，其涉及的行业及范围也是极其广泛的，当前人们对各种机械设备提出了更高的要求，这就使很多机械设备必须使用无级传动装置，以利得到更好地效果。

目前，机械式无级变速传动装置主要是以改变装在轴上的两个锥形直径已定的盘的间隙，从而改变传动带在该轮盘上的运行半径而达到无级变速的目的。该装置目前还不能传递较大的功率，而且造价高，特别是不能在某一固定转速下长期运行。

本发明就是根据上述不足，研制一种含有可变直径式机械无级调速器。

本发明含有固定在轴上的带轮，用于连接和调节两个带轮的调节臂以及与之调节臂相连的调节螺杆和手轮等，本发明的要点在于所述的带轮至少有1个也可以是多个，是由在轮毂的圆周径向外缘上装有若干个可沿轮的径向伸缩的轮块，每个轮块通过轮幅与滑套在轴上的轮鼓相连，而组成的可变直径的组合式轮，传动带装在轮块上，组合式轮上的轮鼓与带有固定支点的调节臂的一端相连接。

本发明的轮毂为沿着圆周径向外缘上开有若干个等间距的径向孔。轮块为扇形多面体，并在多面体内侧面径向装有一直径小于轮毂径向孔的杆，杆套装在轮毂的径向孔上。本发明的轮鼓可为1个，也可为2个，分别滑套在轮毂两侧轴上。

本发明的优点在于该装置由于可方便的多根皮带组合，因而其传递功率可高达数千KW，也可小到几KW，同时它又是恒功率式的，具有很好的经济性。该装置在起动时通过改变调节臂的固定支点的位置可方便地实现无负荷起动，这对于高转动惯量的设备来说是非常重要的，它将延长设备的使用寿命，节约能源，降低设备的原动力配套，该装置的另一特点是可在任何一种转速下长期运行，这是其它机械式无级变速机械所难以达到的。该装置的运行效率可高达95％以上，且无需特殊材料制做，造价低廉。

该装置还可通过调节丝杠加装伺服电机、液压伺服阀等控制机构，使该装置方便的实现远距离控制及自动控制。

下面结合附图对本发明做进一步描述。

图1是可变直径机械无级调速器一种实施例的结构及工作原理图。

图2是调速器实施例的侧视图。

图3是调速器实施例可变直径轮的结构示意图。

图4是可变直径轮在最小直径时的侧视及局部剖视图。

图5是可变直径轮在最大直径时的侧视及局部剖视图。

图中1是输入轴上轮的轮块、2、2分别是一对轮幅，3、3是一对轮鼓、4是轴，5是带传动带，6、6分别是一对调节臂上的固定支点，7、7分别是一对调节臂，8是输出轴上轮的轮块，9是输出轴，10、10是输出轴上轮的一对轮幅、11、11是输出轴上的一对轮鼓，12是调节丝杠，13是手轮，14是轮毂，15是轮毂上的孔，16是轮块上的杆，17是销钉。

本实施例图1显示了本发明的一种组合形式，从图中可看到，它由输入轴1上的可变直径轮和输出轴9上的可变直径轮通过装在轮块上的V型皮带5组合而成，而每个轮块上的一对轮辐(2、2′,10、10′)分别与每个轴上的一对轮鼓(3、3′,11、11′)相连。输入轴上的轮鼓3和输出轴上的轮鼓11通过带有固定支点6的调节臂7用销钉连接，输入轴上的轮鼓3和输出轴上的轮鼓11通过带有固定支点6的调节臂7用销钉连接，两个调节臂一端分别与带有正反两种螺纹的调节丝杠12相连，调节丝杠上装有手轮13。

图3显示了轮辐与轮块和轮鼓相连的结构，从图中可看出轮辐2与轮块1轮鼓3之间均通过销钉17连接，轮辐连接在轮鼓的圆周上。

图4，图5分别显示出轮的直径在最小和最大时的示意图。从图中看出轮毂14的圆周径向外缘上开有若干个等间距的径向孔15，固定在扇形轮块1上的杆16套装在轮毂的径向孔上，随着轮的直径大小的变化，扇形块上的杆在轮毂孔里的位置相对发生变化。

本发明工作原理为：通过转动手轮13而转动调节螺杆10，两调节臂7、7受调节丝杠上正反两螺纹的轴向推力而同时反方向改变两臂的位置，从而改变了四只轮鼓(3、3′,11、11′)的相对位置，轮鼓带动轮辐2、2′、10、10′，使轮块1、8的位置发生变化，从而实现了改变带轮的直径。并且由于可调节的两调节臂上的固定支点6、6′的作用，两轮的直径相反变化，通过皮带5从而达到了无级变速的目的。而可调节的固定支点仅在需要无负荷起动设备时才使其位置移动，起动完毕则予以锁定不动，具体操作过程为当输入轴上的轮径处在最小位置时，也就是两调节臂在调节丝杠端处于靠拢位置时，同时调节固定支点和调节丝杠，使输出轴上的带轮直径也处于最小位置，此时皮带因打滑而使输出轴无扭矩输出，则被带动设备不转动，而输入轴端实现在无负荷下的起动，起动完毕后，与前相反调节支点和调节丝杠，使输出轴上的带轮直径达到最大，此时是该发明的最低输出转速，然后锁定固定支点，调节丝杠，使设备达到需要的转速。