[发明专利]柔性啮合无级变速箱

说明书

所属技术领域

本技术方案涉及动力传递过程中的变速装置，尤其适用于汽车、摩托车发动机输出动力后的变速部分。 

背景技术

目前，汽车摩托车等内燃机上所有的自动变速箱按变速类型可分为自动档位变速和自动无级变速两大类。自动档位变速箱具有输出扭矩大的特点，但却有结构复杂，维护成本高，油耗大，行驶过程中具有档位冲击，舒适感欠佳等缺点。而现在的自动连续可变无级变速箱即CVT无级变速箱主要以钢带(或钢链)摩擦锥轮式无级变速箱为主，它通过一根钢带(或钢链)和两个可以改变直径大小的摩擦锥轮来改变动力速度的输出。它具有动力输出平滑，无换档冲击，油耗低的优点。但是因为其原理是靠钢带(或链条)利锥轮之间的摩擦力来传递动力的输出，所以钢带和锥盘之间的摩擦力的控制需要充分平衡动力传动效率和压紧力之间的比例关系，压紧力大时，摩擦力就大，那么传递的扭矩也大，但同时传动效率就降低，因而输出扭矩基本小于300N/M。特别是在200N/M以上的大扭矩输出区域，扭矩损耗巨大，所以在汽车启动及上坡时容易丢转及溜坡。这也是目前CVT无级变速箱始终无法广泛推广的主要原因。所以CVT无级变速箱一般多用于微型车及小型车上。 

发明内容

为了克服现有CVT无级变速箱无法输出大扭矩的缺点，本技术方案提出一种全新结构的柔性分段式齿形链轮无级变速箱。它不但具有普通常规齿轮变速箱传输扭矩大、能耗损失小的特点，又具有扭矩输出平滑、无冲击、结构简单的优点。最大输出变速比为6.25倍，最大传输扭矩为1000N/M以上，扭矩还可以增加，能耗损失几乎不变，但体积略有增加。 

本技术方案的变速原理是：变速传动是由齿形链和分段式柔性链轮啮合进行传动，在输入和输出圆锥形滚筒面上有5条等距T形槽，分别并行排列在T形槽内滑动配合的5块分段式输入和输出柔性T形链轮块组成同齿距的柔性链轮，而改变齿形链和分段式柔性链轮在输入轴和输出轴圆锥形滚筒面上5条等距离的T形槽中不同的啮合直径位置，也不会改变分段式柔性链轮的齿间节距，从而就可以和固定节距齿形链配合传动保持不变。在输入转速保持相同状态下，分段式柔性链轮与齿形链的啮合线速度的大小会因为输入轴和输出轴圆锥形滚筒的啮合直径的大小而相应改变，直径大线速度大，直径小线速度小，从而使输出主轴转速产生变化，以此达到需要设定的输出转速。 

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：动力通过输入轴圆锥形滚筒旋转，带动输入轴圆锥形滚筒面上滑动配合在5条等距T形槽内的5块分段式输入柔性链轮转动，从而通过分段式柔性链轮带动与其啮合的齿形链传动，然后齿形链又带动5块滑动配合在输出圆锥形滚筒面上5条等距T形槽内的分段式输出柔性链轮进行转动，5块分段式输出柔性链轮与输出轴圆锥形滚筒面通过5条等距滑动T形槽连接，因而带动输出轴圆锥形滚筒旋转输出动力。转速的调节主要是利用丝杆调整与其配合的螺母滚轮在圆锥形滚筒不同直径之间的位置和距离来调速，在输入轴转速固定时，当分段式输入柔性链轮在输入轴圆锥形滚筒面上5条等距T形槽内的某一啮合直径位置时，输入轴圆锥形滚筒面上直径大的筒面上得到大的线速度，反之直径小的筒面上得到小的线速度，调节分段式柔性链轮滑动在圆锥形滚筒面上不同的啮合直径位置，就可以得到相应的设定转速。而输入轴和输出轴2个圆锥形滚筒的直径和锥度相等，在变速箱内正反向布局，因而啮合中心距能始终保持不变，所以也就保证了齿形链在变速调节过程中的周长始终保持不变。 

分段式柔性链轮在圆锥形滚筒面上不同的啮合直径位置的调节：输入轴是装配在变速箱箱体上转动的，而伺服电机通过带动太阳轮转动，再带动与其配合的行星轮转动，行星轮和转速调整丝杆通过固定键连接，转速调整丝杆分别呈伞状环绕分布于圆锥形滚筒表面，转速调整丝杆带动转速调整螺母滚轮沿丝杆轴向作直线移动，转速调整螺母滚轮的凹槽半包围住齿形链和柔性链轮齿面，从而带动齿形链和柔性链轮一起作直线移动，从而达到改变分段式柔性链轮滑动在输入轴和输出轴圆锥形滚筒面上5条等距离的T形槽中不同的啮合直径位置，最终使分段式柔性链轮与齿形链的啮合线速度变大或变小，直径大线速度大，直径小线速度小，从而使输出主轴转速产生变化，以此达到需要设定的输出转速。 

本发明的有益效果是：在保留了普通常规齿轮啮合变速箱能够传递大扭矩的同时，又具有扭矩输出平 滑、无冲击、省油等优点，而且结构简单。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明： 

图1  是本发明A-A方向高速运转时的主视图。 

图2  是本发明B-B方向低速运转时的剖视图。