[发明专利]新型CRT锥环式变速器系统

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种新型CRT锥环式变速器系统，属变速箱技术领域。

背景技术    

GIF公司根据德国技术研发的KRG锥环式变速器是一种廉价无级变速器，已经进展到实际装车试验的阶段，是一种非常有希望成功的未来汽车无级变速器。

图1是KRG变速器主要运动件的工作原理。两个工作圆锥体1、3平行布置。一个钢环2被夹在两个工作圆锥体1、3之间，钢环2沿圆锥体的轴线方向移动，改变主动锥轮1与被动锥轮3的工作半径，从而实现连续无级变速。工作表面所需要的接触压力是由一个工作圆锥体1轴向固定，另一个工作圆锥体3沿轴向施加一个推力，以夹紧钢环2，达到所需要的压紧力。这个轴向推力是由圆周分布的钢球和V形槽结构产生，其推力与所传递的扭矩成正比，从结构设计上（主要是V形槽的角度）来保证所需要的工作接触压力。

图3表示KRG变速器的空间尺寸范围，锥轮大端直径是200mm，锥轮轴向长度为219.18㎜；KRG变速器大致的运动件包罗空间如图4所示，KRG变速器径向方向呈长形，长轴方向大约为418mm，短轴方向大约228mm，其结构比较复杂，体积大，造价相对较高。

发明内容    

本发明的目的是，针对KRG变速器存在包罗空间较大的缺点，简化系统提高可靠性和扩大调速范围，公开一种新型CRT（Cone Ring Transmission）锥环式变速器系统。

本发明专利的新型CRT（Cone Ring Transmission）变速器是在KRG变速器基础上的改进的一种新型无级变速器。

图2是新型CRT变速器的基本工作原理图，也是由两个工作圆锥体1、3和一个钢环2组成。两个工作圆锥体1、3的轴线相互平行，大端相对布置，轴线错开一定距离（是由于“钢环”与“工作圆锥体”不产生实体干涉所需要的）。两个工作圆锥体1、3外侧的圆锥母线相互平行。刚性的钢环2环抱在两个工作圆锥体1、3的外面（而不是夹在中间），与两个工作圆锥体1、3的外侧面工作母线相接处产生摩擦力。由于钢环2在传递扭矩的时候受工作圆锥体1、3的两个切向圆周力的作用，这两个切向圆周力指向同一侧方向，推动钢环2偏离两个工作圆锥体1、3中心线平面，从而自动产生工作面接触压紧力，这个压紧力与所传递的扭矩成正比。钢环2以及整个系统的刚度将决定所产生的压紧力与圆周切向力的大小比例，从钢环2的刚度设计上来保证摩擦传动正常进行所需要的自动压紧力，使之不产生打滑。这种产生自紧压力的机理使得变速器的结构更加简单可靠。当钢环2沿着两个工作圆锥体1、3外侧母线方向移动的时候，改变主动锥轮和被动锥轮的工作半径，达到连续无级变速。

实现本发明目的的技术方案是，本发明新型CRT锥环式变速器系统由传动钢环11、主动锥轮12、换挡驱动齿轮13、行星轮换向机构14、换向拨叉15、固定端面齿环16、输入轴17、换向滑块齿环18、行星轮外齿圈19；花键轴20；弹性挡圈21、被动锥轮22、输出轴23、转动拨叉24和转动导轨25所组成。输入轴17是行星轮换向机构14的太阳轮，行星轮换向机构14可以实现空挡、倒档和前进挡的切换；行星轮外齿圈19与花键轴20固定链接，主动锥轮12安装在花键轴20上随行星轮外齿环19一起转动。

主动锥轮12和被动锥轮22的轴线相互平行，但两轴线错开一定距离；被动锥轮22安装在输出轴23上，主动锥轮12和被动锥轮22与传动钢环11的内圆柱面相接触。主动锥轮12转动时带动传动钢环11转动，传动钢环11再带动被动锥轮22转动，实现了回转运动的传递。

传动钢环11外圆柱面上有环形的沟槽与转动拨叉24相配合，转动拨叉24的矩形导轨槽套在转动导轨25上可以沿导轨方向直线移动。当转动导轨25在外部驱动下作左右转动的时候，带动转动拨叉24以及传动钢环11也作左右转动。传动钢环11的中心平面原本是与主动锥轮12和被动锥轮22的圆锥母线相垂直的，这个时候钢环将原地不动的传递转速和扭矩，当转动导轨25左右转动时，使得传动钢环11的中心平面相对于主动锥轮12、被动锥轮22的圆锥母线的垂直平面转动一定角度，相当于汽车前轮做转向转角，使得传动钢环11在传递转速和扭矩的同时，沿锥轮母线作左或右方向的直线移动，从而改变了主动锥轮12、被动锥轮22的工作半径，实现无级变速。

行星轮换向机构如图8所示。