銷繩式無級變速器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變速器設備，是一種可傳遞大扭矩的高效無級變速器。
【背景技術】
[0002]變速箱按操作方式分為:手動變速箱和自動變速箱兩種。自動變速箱分為四種:液力自動變速箱(AT)、機械式無級自動變速箱(CVT)、電控機械自動變速箱(AMT)和雙離合器自動變速箱(DCT) ο自動變速器的核心就是在傳遞動力的同時實現自動變速或換擋功能。
[0003]傳統手動齒輪式變速箱是齒輪嚙合實現動力傳遞，通過齒輪大小調整轉速。其動力傳遞可靠，傳遞扭矩大，抗過載及耐沖擊性好，能滿足大、中、小或超大功率傳動。缺點:體積重量大，變速過程動力傳遞停頓，速度變化突然，不滑順，速比為定值，變速操作復雜，自動化程度低。但其應用廣泛，如:車輛、工程裝備和機械設備都在使用。
[0004]多級自動變速箱是在傳統的手動齒輪式變速器基礎上改進而來的，是綜合了AT(自動)和MT(手動)兩者優點的機、電、液一體化自動變速器。因此，它既具有自動變速優點，又保留了原手動變速器齒輪傳動的效率高和操作簡單的長處。
[0005]無級自動變速器是通過中間機構(傳動帶、鋼鏈、油液等)與工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力并實現傳動比的連續改變，從而達到傳動系統與發動機工況的最佳匹配。當前，無級自動變速器是通過鋼帶或鋼鏈與V型錐輪表面的相互摩擦實現動力傳遞，通過鋼帶或鋼鏈在V型錐輪中所處位置(半徑)不同實現轉速的無級變化。其體積小重量輕，動力傳遞連續，不出現停頓，速度改變連續滑順，自動化程度高。缺點:摩擦式動力傳遞，易打滑，速比不穩定，傳遞扭矩小，效率低，抗過載及耐沖擊性較差，適合小功率傳動。
[0006]在實際工作中，人們更需要變速箱能實現自動、無級的轉速和扭矩變化。液力自動變速箱(AT)、電控機械自動變速箱(AMT)和雙離合器自動變速箱(DCT)從結構上說都屬于自動多級齒輪式變速箱。只有機械式無級自動變速箱(CVT)離人們的期望更近，但美中不足的是只能傳遞較小扭矩，不適合大扭矩動力傳遞。如:適應于摩托車、小轎車等設備。
[0007]傳統無級自動變速箱技術性能分析:
[0008]傳統無級自動變速箱:具有能實現與傳動系及發動機工況的最佳匹配，動力傳遞連續，速度改變滑順，操作簡單和自動化程度高等眾多優越性能，基本達到了人們對變速箱的最高要求，深受廣大用戶歡迎。但其“易打滑，抗過載及耐沖擊性較差，傳遞扭矩小，效率低”等特性使其適用性受到較大限制。
[0009]以鋼帶式無級自動變速器為例，對其機械結構和工作原理分析:無級變速器的V型錐輪表面光滑，鋼帶的兩側也比較光滑，其相互摩擦系數很低;鋼帶靠自身傳遞扭矩時的張緊拉力與V型錐輪受到的液壓油缸推緊壓力，共同使鋼帶與V型錐輪靠緊形成相互摩擦傳遞動力。但是，鋼帶的張緊拉力和V型錐輪的推緊壓力都不能太大。如果這兩個力太大會造成V型錐輪移動困難或鋼帶退出V型槽時劃傷V型錐輪表面。因此，工程設計中既不能使液壓油缸的推緊力太大，也要考慮因傳遞扭矩過大而造成拉緊力增大使變速器工作困難的問題。綜合考量以上因素，合理匹配V型錐輪與鋼帶之間的摩擦力，是設計無級自動變速箱的關鍵所在。此因素正是造成鋼鏈式或鋼帶式無級自動變速器傳遞扭矩小，打滑、發熱和可靠性降低的主要原因。特別是在傳動系與發動機系統出現在速度或扭矩急劇變化時問題更加突出。
[0010]因此，提高無級自動變速箱穩定性和傳遞效率是無級自動變速箱發展的重點和難點問題。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型的目的是提供一種銷繩式無級變速器，銷繩不易打滑、傳遞效率更高，傳遞扭矩遠大于傳統無級變速。
[0012]本實用新型的技術方案是:一種銷繩式無級變速器，其特征是包括V型錐輪組件和銷軸組件，其中主動V型錐輪和從動V型錐輪表面按一定夾角、分布一定數量和一定深度的槽，在同軸上形成同心的四個兩對V型錐輪組件;銷軸組件由銷軸、銅套、銷軸座、壓縮彈簧、壓繩銷和無接頭閉環鋼絲繩組成，銷軸座是安裝銷軸、銅套、壓縮彈簧和壓繩銷的塊狀體，壓繩銷用于壓緊并將無接頭閉環鋼絲繩固定在銷軸座上；銷軸與壓縮彈簧相互配合動作，銷軸在彈簧推力的作用下伸出，并插入V型錐輪組件的槽中，承載并傳遞扭矩，亦能在V型錐輪組件的推動下或者無接頭閉環鋼絲繩的拉力作用下退出V型錐輪組件的槽;無接頭閉環鋼絲繩，用于串接銷軸組件并繞主動和從動V型錐輪轉動，傳遞扭矩。
[0013]其中銷軸組件中的銷軸與V型錐輪組件的槽能在任何半徑處相嚙合，同時在一對V型錐輪組件之間楔緊，同時產生摩擦力和嚙合力，動力傳遞可靠，提高了變速器傳遞扭矩的能力。
[0014]其中V型錐輪組件可在液壓油缸和壓縮彈簧的作用下做軸向移動以改變V型錐輪組件之間距離，滿足銷軸組件在其V型錐輪組件中間自由工作。
[0015]其中無接頭閉環鋼絲繩長度一致并且有多根。
[0016]本實用新型有益效果
[0017]本實用新型依靠無接頭閉環鋼絲繩串接并固定銷軸組件，使銷軸組件中的銷軸插入V型錐輪的槽中，即與V型錐輪的槽形成可靠的嚙合形式傳遞動力。其傳遞扭矩更大更可靠，徹底解決了無級自動變速箱的打滑問題，能有效提高無級自動變速箱動力傳動效率。
[0018]本實用新型除了實現無級變速這一基本要求外，更重要的是銷繩不易打滑、傳遞效率更高，傳遞扭矩也是遠大于傳統無級變速。因此，本實用新型更適用于大型車輛、設備等的無級變速。
[0019]由于傳統無級變速是靠純摩擦來傳遞動力，對鋼片及錐輪表面的加工工藝要求比較高，一旦所傳遞扭矩(或負載)超過極限摩擦力，則鋼帶打滑，傳遞失效。而對于本實用新型，只要保證連接塊組件中銷軸強度，則可傳遞足夠大的扭矩，因此可靠性也相對較高。
【附圖說明】
[°02°]圖1是本實用新型總裝示意圖。
[0021]圖2是銷軸組件示意圖。
[0022]附圖標號:I一主動V型錐輪，2—從動V型錐輪，3—槽，4一輸出軸，5—輸入軸6—銷軸，7—銅套，8—銷軸座，9一壓縮彈簧，10—壓繩銷，11一無接頭閉環鋼絲繩
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的技術方案進行詳細說明
[0024]如圖1、圖2所示，主動槽型錐輪I和從動槽型錐輪2分別與發動機和傳動系連接，其表面按一定夾角、分布一定數量和一定深度的槽3，在同軸上形成同心的V型錐輪組件;銷軸組件:由銷軸6、銅套7、銷軸座8、壓縮彈簧9、壓繩銷10組成，銷軸座8是安裝銷軸6、銅套7、壓縮彈簧9和壓繩銷10的塊狀體，壓繩銷10用于壓緊并將無接頭閉環鋼絲繩11固定在銷軸座8上;銷軸6與壓縮彈簧9相互配合動作，銷軸6在彈簧推力的作用下伸出，并插入V型錐輪組件的槽3中，承載并傳遞扭矩，亦能在V型錐輪組件的推動下或者無接頭閉環鋼絲繩11的拉力作用下退出V型錐輪組件的槽3;
[0025]多根且長度一致的無接頭閉環鋼絲繩11，用于串接銷軸組件并繞主動和從動V型錐輪轉動，傳遞扭矩。
[0026]首先動力從輸入軸5輸入到主動V型錐輪I，其表面與銷軸組件接觸，并且部分銷軸組件的銷軸6插入主動V型錐輪I的槽3中，產生摩擦力和嚙合力，同樣從動V型錐輪2也與銷軸組件的銷軸6表面接觸，并且部分銷軸6插入從動V型錐輪2的槽3中，也產生摩擦力和嚙合力。主動V型錐輪I和從動V型錐輪2之間借助銷軸組件的拖動，動力傳遞到從動V型錐輪2，最終由輸出軸4輸出。
[0027]動力傳遞路線
[0028]輸入軸5—主動V型錐輪I—銷軸6—無接頭閉環鋼絲繩11—從動V型錐輪2—輸出軸4
[0029]銷軸組件與主、從動V型錐輪能在任何半徑處相嚙合，同時在一對V型錐輪之間楔緊，因此傳動的特征是既靠摩擦又靠嚙合，從而動力傳遞可靠，提高了變速器傳遞扭矩的能力。
[0030]另一方面，該變速器速度的變化是依靠無接頭閉環鋼絲繩11處在V型錐輪的不同的半徑處得到的。借助液壓控制系統的作用，使主動V型錐輪I分離時，從動V型錐輪2則互相靠近，這時銷軸組件在主動V型錐輪I上的工作半徑減小而在從動V型錐輪2上的工作半徑增大，輸出軸4轉速則平穩降低;反之，輸出軸4轉速平穩增加，所以輸出軸4的轉速由主、從動V型錐輪和銷軸組件的嚙合直徑比決定。
[0031]液壓控制系統由油壓傳感器、轉速傳感器、扭矩傳感器、位置傳感器、電子控制閥和控制CPU共同組成，分別采集油壓、轉速和扭矩等數據信號傳給控制CPU，由控制CPU自行調節油壓和控制閥，實現對主動和從動V型錐輪位置度的位置控制，最終達到自動無級變速的效果。
【主權項】
1.一種銷繩式無級變速器，其特征是包括V型錐輪組件和銷軸組件，其中主動V型錐輪(I)和從動V型錐輪(2)表面按一定夾角、分布一定數量和一定深度的槽(3)，在同軸上形成同心的四個兩對V型錐輪組件； 銷軸組件由銷軸(6)、銅套(7)、銷軸座(8)、壓縮彈簧(9)、壓繩銷(10)和無接頭閉環鋼絲繩(11)組成，銷軸座(8)是安裝銷軸(6)、銅套(7)、壓縮彈簧(9)和壓繩銷(10)的塊狀體，壓繩銷(10)用于壓緊并將無接頭閉環鋼絲繩(11)固定在銷軸座(8)上;銷軸(6)與壓縮彈簧(9)相互配合動作，銷軸(6)在彈簧推力的作用下伸出，并插入V型錐輪組件的槽(3)中，承載并傳遞扭矩，亦能在V型錐輪組件的推動下或者無接頭閉環鋼絲繩(11)的拉力作用下退出V型錐輪組件的槽(3);無接頭閉環鋼絲繩(11)，用于串接銷軸組件并繞主動和從動V型錐輪轉動，傳遞扭矩。2.如權利要求1所述的銷繩式無級變速器，其特征是銷軸組件中的銷軸(6)與V型錐輪組件的槽(3)能在任何半徑處相嚙合，同時在一對V型錐輪組件之間楔緊，同時產生摩擦力和嚙合力，動力傳遞可靠，提高了變速器傳遞扭矩的能力。3.如權利要求1所述的銷繩式無級變速器，其特征是V型錐輪組件可在液壓油缸和壓縮彈簧(9)的作用下做軸向移動以改變V型錐輪組件之間距離，滿足銷軸組件在其V型錐輪組件中間自由工作。4.如權利要求1所述的銷繩式無級變速器，其特征是無接頭閉環鋼絲繩(11)長度一致并且有多根。
【專利摘要】本實用新型公開了一種銷繩式無級變速器，包括V型錐輪組件和銷軸組件，其中主動V型錐輪和從動V型錐輪表面按一定夾角、分布一定數量和一定深度的槽，在同軸上形成同心的四個兩對V型錐輪組件；銷軸組件由銷軸、銅套、銷軸座、壓縮彈簧、壓繩銷和無接頭閉環鋼絲繩組成，銷軸座是安裝銷軸、銅套、壓縮彈簧和壓繩銷的塊狀體，壓繩銷用于壓緊并將無接頭閉環鋼絲繩固定在銷軸座上；銷軸與壓縮彈簧相互配合動作，銷軸在彈簧推力的作用下伸出，并插入V型錐輪組件的槽中，承載并傳遞扭矩，亦能在V型錐輪組件的推動下或者無接頭閉環鋼絲繩的拉力作用下退出V型錐輪組件的槽；無接頭閉環鋼絲繩，用于串接銷軸組件并繞主動和從動V型錐輪轉動，傳遞扭矩。本實用新型傳遞扭矩更大更可靠，徹底解決了無級自動變速箱的打滑問題，能有效提高無級自動變速箱動力傳動效率。
【IPC分類】F16H9/22, F16H9/08
【公開號】CN205226252
【申請號】CN201521083118
【發明人】丁杰
【申請人】丁杰
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月23日