[实用新型]一种摩擦牵引传动的变径轮毂式机械传动无级变速器

说明书

技术领域

    本实用新型涉及机械传动无级变速器领域，具体涉及一种摩擦牵引传动的变径轮毂式机械传动无级变速器。

背景技术

机械无级变速器采用传动带和工作直径可变的主、被动轮相配合来传递动力，实现传动比的连续变化，达到所需机械传动的最佳匹配。

机械传动无级变速器的设计思想是利用牵引力摩擦力来传递动力。通常借助于两光滑金属滚轮间的弹性流体润滑膜的剪切力来传递转矩和功率。同其他传动相比，这种牵引传动的主要有点在于：转速稳定，工作可靠，机械效率高，振动噪声低，制造成本低等。

机械牵引传动式无级变速器经多年的发展，已开发出了众多的设计结构。从金属滚轮的类型分类包括：滚轮，平盘，锥盘，环盘，钢球，菱锥，齿链以及金属带等等多种形式。从原理上看，这类变速器均是通过两个相咬合的轮系间接触点或接触线的直径变化实现无级变速的。

牵引传动依靠牵引介质的剪切力传递动力。这种摩擦牵引传动的方式为了减小几何滑动，提高传动效率并利于调速。需力求减小接触面。这样一般会采用点接触的传动形式。而为了增大传递功率，又需要求增大正压力以提高摩擦力。

这样的设计所带来的问题是：传动零件的接触应力大,引起接触面表面的弹性变形，并带来磨损、发热问题一系列问题。摩擦牵引传动的方式的无级变速器的主要缺点是承受载荷低，使用寿命短，传递的力矩和功率低，无法实现高效大功率的传动。目前未见突破性的解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种摩擦牵引传动的变径轮毂式机械传动无级变速器，该变速器通过一对可变直径的轮毂机构改变环状金属滚轮直径，从而实现两个环状金属滚轮间的线接触,甚至面接触来实施扭矩的传递。这样的结构允许较大的接触载荷,大大提高了牵引传动所能传递的转矩和功率。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种摩擦牵引传动的变径轮毂式机械传动无级变速器，包括输入轴和输出轴，其特征在于：所述无级变速器还包括结构相同的主动变径轮毂、被动变径轮毂，所述主动变径轮毂与所述输入轴构成同轴转动，所述被动变径轮毂与所述输出轴构成同轴转动；所述主动变径轮毂以及所述被动变径轮毂的两侧分别含有一伞形结构，所述伞形结构中心部铰接设置一滑套，所述滑套套装于一变螺距丝杆外围，所述滑套上固定设有拨叉，所述的拨叉销钉的一端位于所述变螺距丝杆的螺旋槽中，并与所述螺旋槽内壁构成传动配合，所述主动变径轮毂与所述被动变径轮毂的变螺距丝杆之间通过一同步带联接构成同步旋转，所述主动变径轮毂和被动变径轮毂的外径环面之间构成相切。

所述主动变径轮毂以及所述被动变径轮毂外围分别套装有径向螺旋簧片，所述两径向螺旋簧片的外径环面之间构成相切。

所述径向螺旋簧片由矩形截面的薄壁弹簧板带绕制而成，所述矩形截面的径向螺旋簧片的外圆半径为R，其矩形截面的宽度与高度分别为b与h，且h=0.1-0.04R，b=0.1-0.6R，且其匝数不少于4匝。

所述主动变径轮毂的变螺距丝杆为主动变螺距丝杆，所述被动变径轮毂的变螺距丝杆为被动变螺距丝杆，所述主动变螺距丝杆的螺旋槽与所述被动变螺距丝杆的螺旋槽旋向相反，且所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆上的螺旋槽呈中心对称。

所述主动变螺距丝杆的螺距以及所述被动变螺距丝杆转动的弧度与所述主动变径轮毂或被动变径轮毂外径的尺寸变化成线性关系，且所述主动变螺距丝杆的螺距或被动变螺距丝杆的螺距满足下式                                               ，（0<x<l），其中s为螺距，c为所述主动变径轮毂或所述被从变径轮毂的变径速率系数，x为该位置到所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆的轴线方向对称面的距离，所述l为顶杆的长度。

所述输入轴、输出轴表面两侧分别开有腰形槽，所述主动变径轮毂内的变螺距丝杆位于所述输入轴内部，且与所述输入轴构成同轴装配；所述被动变径轮毂内的变螺距丝杆位于所述输出轴内部，且与所述输出轴构成同轴装配，所述滑套通过穿过所述腰形槽的销钉分别与所述输入轴或所述输出轴构成滑动连接。

所述滑套通过一拨叉销钉固定连接所述拨叉的一端，所述拨叉的另一端位于所述主动变螺距丝杆或所述被动变螺距丝杆上的螺旋槽内，且与所述螺旋槽内壁构成传动配合。

所述伞形结构由若干顶杆、若干螺旋簧片顶座组成，所述顶杆的一端与所述滑套铰接，另一端与所述螺旋簧片底座铰接，若干所述顶杆呈辐射状均匀设置于所述滑套与所述螺旋簧片底座之间，所述径向螺旋簧片套装在由所述若干螺旋簧片底座构成的外圆面上。