[实用新型]钢球锥轮式无级变速器

说明书

本实用新型涉及刚性摩擦式无级变速器技术领域，是一种恒功率低转速输出无级变速器。

以钢球作为中间滚动体的无级变速器有两种基本型：一种是钢球外锥轮式无级变速器(图1)，国际上称为KOPP-B型无级变速器；另一种是钢球内锥轮式无级变速器(图2)。

KOPP-B型无级变速器由于主、从锥轮与钢球的接触都是外接触，其接触应力大，承载能力受到接触强度的限制。另外，主、从动锥轮与钢球的接触角较大(一般为45°)，导致轴向力大，使得输出、输入两端的轴承和自动加压装置都要承受很大的轴向力。因此，它的传动功率限制在7.5KW以内。

钢球内锥式无级变速器，主、从锥轮与钢球的接触都是内接触，接触应力小，而且接触角较小(一般为30°)，因此，能传递较大的功率。缺点是钢球的转速较高，在高速输出时，温升较高。

另外，上述两种变速器的输出转较高，当输入转速为1500转/分时，输出转速在500～4000转/分之间。有关结构和参数参见阮忠诏主编《机械无级变速器》机械工业出版社1983年和中国专利″一种无级变速器″专利号86103848.7。

本实用新型的目的是；以钢球作为中间滚动体，实现恒功率低转速输出，并使钢球的转速较低，接触应力较小，传动功率较大的无级变速器。

本实用新型的任务是通过以下设计方案来实现的，主动锥轮15是一个带有键槽的细腰形零件，且与输入轴1用键相联接，在输入端内环4中的钢球5与主动锥轮15为内接触，在输出端钢球5与从动锥轮6为内接触，经V型自动加压装置7驱动输出轴8，将动力输出。

本实用新型所产生的积极效果如下：

1.输出轴的转向与输入轴转向相反，恒功率输出；

2.从动锥轮1内环与钢球的接触为内接触，能够承受较大的压力，传递较大的转矩；

3.主动锥轮为细腰环形零件，可提高接触强度；

4.各个传动件的转速较低，搅油损耗和摩擦元件的摩擦损耗引起的温升较低；

5.主动锥轮与钢球的压力角非常小(通常为0～3°)，输出轴的轴向力也较小，输出端的加压装置和轴承受的轴向力相应减小。

6.从动锥轮与钢球的压力角较小(一般可小于30°)，输出轴的轴向力也较小，输出端的加压装置和轴承受的轴向力相应减小。

以下结合附图详细说明本实用新型的技术内容：

图1现有技术中钢球外锥轮式无级变速器示意图。

图2现有技术中钢球内锥式无级变速器。

图3本实用新型的结构原理示意图。

图4本实用新型中带有键槽锥轮15图。

图5本实用新型中钢球5图。

见图3，动力同输入轴1输入，带动主动锥轮15同速转动，经一组(3～8个钢球)5的支承轴11的两端嵌装在直槽控制板10和12上的径向弧形导槽内，并穿过曲槽控制板上的曲线槽。直槽控制板10和12被固定在箱体9的内壁上。调速时，通过蜗杆13使蜗轮14转动，带动曲槽控制板3转动。由于曲槽控制板3上的曲线槽(相当于一个控制凸轮)的作用，使钢球轴心线的倾斜角β发生变化，导致钢球与主、从动锥轮的工作半径改变，输出轴的转速便得到了调节。

通常，钢球5与支承轴11之间用滚动轴承或滑动轴承支承。

见图4，输入锥轮即主动轮是一个带有键槽的细腰环形零件。输入锥轮15与输入轴1用键相连接，与输入轴1同速旋转。

图5中钢球5上有一个阶梯形的也，靠输出锥轮15一端的孔径较小，靠内环4一端孔径较大，滚动轴承从孔径大的一端装入，目的是使支承轴11有较大的倾斜角，可以获得较大的变速比。

图3中内环4是一个刚度适当的弹性内锥环表零件，起保持钢球5位置的作用，不传递力矩，与联接套2之间用滚动轴承或滑动轴承支承。内环4与钢球6之间的轴向力通过推力轴承传递到箱体9上。

曲槽控制板3通过联接套2与蜗轮14相联接。转动蜗杆13带动蜗轮14转动即可使曲槽控制板3转动。直槽控制板10和12被固定在箱体9的内壁上不能转动。

例举最佳实施例。

图3是本实用新型最佳实施例图。

钢球5上有梯形孔，一端孔径小，一端孔径大，共8个装在内环4内，起支承作用，不传递力矩，起保持钢球5与输入锥轮15之间的压力，不与输入轴相联接。曲槽控制板3与联接套2相联，穿过内环4与蜗杆13相联接，在箱体9和内环4之间。动力由输入轴1输入，带动主动锥轮15同速转动，经钢球5利用摩擦力驱动内环4与从动锥轮6，再经从动轮6，V形槽自动加压装置7驱动输出轴8将力输出，输出转速恒低于输入转速，适用于低转速大转矩传动。