[发明专利]大力矩高效率的CVT无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无级变速器，特别涉及一种大力矩高效率的CVT无级变速器。

背景技术

无级变速器（Continuously Variable Transmission，缩写为CVT），由钢带与锥面轮组成。现有技术的无级变速器由三角胶带经链条发展而来，采用数以百计的工字形钢片叠到一串，通过在工字形钢片的两肋空间中装入两组钢丝环形带传递拉力，由于钢丝环的断面尺寸有限，承受拉力的皮带有效面积不够，尽管已采用上好的材料做成，但在目前尺寸许可条件下，能承受的拉力仍然不足。目前采用的工字形钢片串来承受摩擦力，钢片面积大，占用皮带轮半径方向和切向尺寸过大，而钢片只有工字的两个角来承受摩擦，且钢片的端面与皮带轮的锥面接触是平面与锥面的线接触，接触线的两侧的油膜形成油楔，利于滑动、摩擦系数甚小，传递摩擦力小。

由于采用钢片承受摩擦力，钢丝、环形带承受拉力形成“推力驱动”结构，皮带在工作时有四段：一是主动轮包角以内，二是从动轮包角以内，三是主拉力侧，四是推力侧；可以想到在主拉力一侧和主动轮包角内的钢片，相互之间是有间隙的，而推力的一侧和从动轮包角内是紧密无隙的，在运行过程中钢片离开从动轮时形成松动间隙，在主动轮内形成紧密消除间隙，主动轮都多转一点，但此时从动轮是不动，即是不做功的，而主动轮是在失速。因此现有技术条件下的无极变速器打滑不可避免，导致效率偏低，与齿轮变速箱相比，传递力矩不足，传动效率偏低，只能用在小排量汽车。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种单位体积上大力矩高效率的CVT无极变速器。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种大力矩高效率的CVT无极变速器，包括主动固定锥面轮，主动移动锥面轮，从动固定锥面轮，从动移动锥面轮，及皮带组成，其特征在于：所述主动移动锥面轮和从动移动锥面轮由拨销传动，所述皮带由多层钢片环形带叠合而成，所述主动固定锥面轮，主动移动锥面轮，从动固定锥面轮，从动移动锥面轮的经向上均刻有防滑槽，所述皮带的型角 为20°。

作为本发明的优选方案，所述钢片环形带的厚度h为0.05-0.3mm。

作为本发明的优选方案，所述主动固定锥面轮，主动移动锥面轮，从动固定锥面轮，从动移动锥面轮和皮带的材质均为普通结构钢。

所述防滑槽的深度为2mm，宽度为3mm，防滑槽的作用一是可以阻断油膜形成，并排出润滑油从而形成干接触，以增大摩擦力；二是在正压力作用下皮带微变形突入防滑槽中，可以使阻力增加比无防滑槽增大一倍以上，基本克服打滑。

皮带的型角是皮带张力与皮带的摩擦面正压力的转化参数，现有技术中无级变速器的皮带型角40º来源于橡胶皮带，此型角对于干式状态工作的橡胶皮带是适应的，对于在湿式状态工作的无级变速器钢质皮带，其强度比橡胶高得多，但其摩擦系数却是橡胶的四分之三，因此角应该改小，因为角减小之后，用同样的油缸压力，因减小，增大从而产生的摩擦力增大，因减小，减小，从而使产生的内力张力减小，而增大皮带的承受力。

现有技术中无级变速器的移动锥面轮既要有键滑动，又要有液压活塞杆密封，因此轴向尺寸很长，采用拨销代替键传动可大幅度降低轴向尺寸，使得机构体积减少，单位体积传递力矩增大。

作为本发明的优选方案，由于皮带由多层厚度h的钢片环形带叠合而成，每层是独立的一根皮带，每层之间没有力的联系，因此为了保证皮带的一体性，在皮带工作平均宽度B₀的二分之一处用缝线做缝合，与现有技术V型胶带相似，皮带两侧面承受摩擦力，断面承受拉力，由于皮带的材质是钢材具有强度高的优势，使得结构尺寸变小，而承受的负荷可大幅度增大，因此无需采用特殊强度高的材料。

本发明的有益效果是：本发明大力矩高效率CVT无级变速器，体积与力矩可以和齿轮机构相类比，可用于车辆及风力发电领域，而且清除了打滑因素，效率较高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1是本发明大力矩高效率CVT无级变速器的原理示意图；

附图2是本发明大力矩高效率CVT无级变速器的皮带结构示意图；

附图3是附图2的A-A截面图；

附图4是锥面轮的主视结构示意图；