[发明专利]一种滚轮錐盘式无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及机械式无级变速器领域，具体涉及一种滚轮錐盘式无级变速器。

背景技术

机械式无级变速器具有结构简单，可靠性高，无级调速方便等诸多优点，目前应用较多的有锥轮式、行星锥轮式、带式、链式和脉动式等。

带传动式无级变速器主要靠可变径的主﹑从动齿轮和金属带来实现速比的无级变化，传动效率高﹑变速范围较宽，可以在相当宽的范围实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性；在最近的十几年中，CVT(Continuously Variable Trans-mission) 无级变速器技术已经取得很大的进步，被广泛应用在小功率汽车领域，但是，其受到金属带材料和技术的限制，使制造成本非常高。

锥轮式无级变速器主要靠主、从动刚性元件（或者通过中间元件）的接触摩擦和润滑油膜牵引进行传动，并可通过改变其接触处的工作半径进行无级变速，其具有传动平稳、噪音小、结构简单、有过载保护效果、形式多样等优点，目前应用较多的有锥盘环盘式、多盘式、钢球锥轮式、菱锥式、行星錐盘式和行星环锥式无级变速器等；在锥轮摩擦式无级变速器中锥轮和被接触的传动元件做负载且摩擦工作时，由于锥轮和被接触的传动元件几何形状的原因使两滚动体接触区的速度分布不同，使两滚动体之间会产生几何滑动，机构中的几何滑动会使牵引油温度上升和牵引系数降低，从而造成变速器传动力和效率下降等，同时还会加快牵引面的磨损导致变速器寿命减少。

现有技术中，为了减少锥轮式无级变速器中摩擦传动接触区的自旋现象，众多设计者们会根据传动功率的大小，尽量缩小锥轮和被接触的传动元件之间的接触区，以降低几何滑动率；可是，若要将锥轮摩擦式无级变速器中的几何滑动率减至最小，只有当锥轮和被接触的传动元件之间的接触区为点接触时，理论上是不会产生几何滑动，此时的传动效率也最高；但是，锥轮和被接触的传动元件之间的接触区越小其承载能力就越差，传动功率也越小；以上两者之间产生矛盾现象。

近年来一种长錐滚锥式无级变速器受到了传动领域的广泛关注和研究，结构上也有较大的创新和突破，通过改变中间滚轮的形状，使中间滚轮上的第一圆锥面与主动长锥轮的锥面锥度方向相同、并接触传动，中间滚轮上的第二圆锥面与从动长锥轮的锥面锥度方向也相同、并接触传动，该无级变速器明显减少了传动所产生的几何滑动率，并提高了传动效率和功率；但是，该无级变速器中的中间滚轮在平行于主/从动长锥轮的锥面调节变速时，会产生较大的轴向阻力、或者轴向推力，导致机械效率和寿命降低。如何解决上述，目前在该领域中还没有较理想的解决方案。

综上所述的技术问题，本发明提出一种錐盘滚轮式无级变速器的新型变速结构，通过一个支架带动至少一个中间滚轮围绕主动锥轮转动，改变中间滚轮上传动质点之间的位置，中间滚轮自动产生轴向移动，并连续地改变主动锥轮与从动锥轮之间的传动比，以简单快捷的方法实现无级变速的目的；还可以通过增加中间滚轮和从动锥轮的数量，减少中间滚轮传动质点的长度，在降低几何滑动率的同时还能提高传动效率和功率；本发明中的中间滚轮在传动和变速过程中的轴向移动均处于自适应状态下自动调节，完美的解决了中间滚轮在平行于主动长锥轮的锥面调节变速时所产生的轴向阻力（或者轴向推力），提高了整机机械效率和使用寿命。

本发明具备良好的组合性能，通过多个所述从动齿轮对称的设置在所述锥轮支架上、并且分别与所述内齿圈（或者所述中心齿轮）啮合传动，所述主动锥轮、所述锥轮支架和所述内齿圈（或者所述中心齿轮）三个元件中的任意一个作为固定件，另两个中的任意一个作为主动件，最后一个作为从动件，构成一个单排双级式行星轮机构；本发明进一步提高了变速范围和传动功率，通过三个元件之间的配合，能获得六种不同的无级变速输出，并且能实现较宽无级变速范围的正/反输出功能；本发明突破了现有行星轮传动机构不能无级变速的技术瓶颈。

本发明作为传递动力的重要部件，变速范围大，并能实现无冲击、顺畅平滑的无级变速传动，传动效率高，传动功率大等优点；随着本发明的推广应用，一定能为低碳节能环保领域做出突出贡献，特别是在汽车、摩托车、电动车和机械传动等领域会有更大的贡献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种滚轮錐盘式无级变速器，改善无级变速的变速方法，实现简单快捷的无级变速功能，消除现有技术中滚轮在调节时产生的轴向阻力（或者轴向推力），提高传动效率、传动功率和整机使用寿命。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：