專利名稱：無級變速器的制作方法
技術領域：
本發明為一種無級變速器，屬于在運轉過程中可連續無級調速的傳送旋轉運動的機械傳動裝置，是適用于中小功率的無級變速器。
本發明不同于一般的調速方式，運用滾動摩擦和周轉輪系傳動的原理，用圓錐輪作行星輪并通過控制改變其約束點從而改變其公轉和自轉速度的方法，實現輸出軸的無級調速。
本發明旨在提出一種結構簡單、實用易行的機械無級變速方案，從而使中小功率無級變速器易于設計、制造和使用維護，普及推廣在有關方面的應用。

發明內容
如圖附圖
所示，圖中1為輸入輪及其軸;
2為圓錐輪(組);
3為調速環;
4為錐體保持架;
5為輸出輪及其軸。
1.發明特征輸入輪軸與軸出輪軸用軸承裝于機殼上，兩軸為同一軸心線，輸入輪和輸出輪可直接裝于各自軸上或輪與軸間根據需要附加接觸力調節結構;輸入輪、調速環、錐體保持架和輸出輪的軸心線以及圓錐輪組幾何對稱中心線均為輸入輪軸和輸出輪軸的同一軸心線;在輪系中圓錐輪為行星輪，多個圓錐輪對稱分布，位于錐體保持架上，各輪相對于圓錐輪組中心線的外側表面輪廓線均平行于錐體保持架軸心線;錐體保持架，在安裝調整時對圓錐輪起位置調節作用;在運行中調速環可通過其控制系統使其做軸向移動，但不能做轉動或擺動;輸入輪、調速環和輸出輪，它們和圓錐輪間的接觸均為點接觸，在旋轉運動的傳遞過程中均為滾動摩擦。
按上述特征的無級變速器，其輸入輪、輸出輪和調整環的有效傳動半徑依次增大，而和輸入輪接觸的圓錐輪接觸點半徑小于和輸出輪接觸的圓錐輪接觸點半徑;其輸入輪和圓錐輪的兩接觸面之間分別為凸弧面和凹弧面，與圓錐輪接觸的調整環內表面為凸弧面，與圓錐輪接觸的輸出輪外表面為凸弧面。
2.傳動原理如附圖所示，當輸入輪(主動輪)旋轉時，圓錐輪在輸入輪摩擦力作用下，一方面繞自身軸線作自轉運動;另一方面，由于調速環壓在其錐面上，調速環又不能做繞其自身軸線的轉動或擺動，因而圓錐輪還要在調速環內側滾動，即繞錐體保持架軸心線的公轉運動。這樣，輸出輪及其軸在圓錐輪的摩擦力作用下，就產生與圓錐輪的公轉和自轉運動相適應的旋轉運動。通過變動調速環的軸向位置，可以使輸出輪軸變速。
用箭頭表示某輪可見側的圓周速度方向，則當輸入輪按順時針方向(自輸出軸方向看)旋轉時，各輪的相應旋轉方向如圖中箭頭方向所示，可知輸出輪及其軸的旋轉方向與輸入輪相反。
3.變速分析該輪系傳動比為i＝- (R5)/(R1) · (R1R22+R21R3)/(R23R3-R22R5)
式中“-”表示輸出輪軸與輸入輪軸的旋轉方向相反;
i-輸入輪轉速/輸出輪轉速;
R1-輸入輪有效傳動半徑;
R21-與輸入輪接觸的圓錐輪接觸點半徑;
R22-與調速環接觸的圓錐輪接觸點半徑;
R23-與輸出輪接觸的圓錐輪接觸點半徑;
R3-調速環的有效傳動半徑;
R5-輸出輪的有效傳動半徑;
各半徑如附圖所示。
由上式可知，傳動比絕對值隨R22增大而增大，隨R22減小而減小。
R22可調，可在0～ (R3)/(R5) ·R23間選擇，當R22min→0時，i→- (R5)/(R1) · (R21)/(R23) ;
R22max→ (R3)/(R5) ·R23時，i→-∞，即輸出輪轉速→0。
由此可見，傳動比可在-∞～- (R5)/(R1) · (R21)/(R23) 間任意調節，該設計可以保證很寬的傳動比選擇范圍。
同目前一般的無級變速技術相比，采用本發明的無級變速器結構緊湊、簡單，體積小;無復雜的幾何形狀，零件易于加工制造;在運轉過程中可隨時調整，使用方便;有很寬的調速范圍和傳動比選擇范圍;可用于中小功率無級調速場合。
實施本發明除以上所述外，應注意以下幾點1.選擇合適的潤滑油類，保證各接觸運動副間為動壓潤滑，以減小磨損速度，提高傳動效率和使用壽命;
2.保證圓錐輪組外側表面輪廓線平行于其保持架軸心線;
3.具體結構設計應保證各點接觸力可調，達到實際運轉要求;
4.調速環的軸向移動可設計為手動或自動，以適應不同的使用要求。
權利要求
1.一種無級變速器，根據滾動摩擦和周轉輪系傳動的原理而設計，為在運行中進行調速的機構變速器。其輸入輪軸和輸出輪軸為同一軸心線，用軸承裝于機殼上。本發明的特征是輸入輪和輸出輪可直接裝于各自軸上或輪與軸間可根據需要附加接觸力調節結構；輸入輪、調速環、錐體保持架和輸出輪的軸心線以及圓錐輪組的幾何對稱中心線均為輸入輪軸和輸出輪軸的同一軸心線，在輪系中作行星輪的圓錐輪，為多個對稱分布，位于錐體保持架上，各輪相對于圓錐輪組中心線的外側表面輪廓線均平行于錐體保持架中心線；錐體保持架，在安裝、調整時對圓錐輪起位置調節作用；調速環，在運轉中通過作軸向移動調節輸出輪轉速；傳遞輸入旋轉運動的輸入輪和傳遞輸出旋轉運動的輸出輪；輸入輪、調速環及輸出輪與圓錐輪間的接觸均為點接觸，在運行中均為滾動摩擦。
2.按權利要求1的無級變速器，其特征是輸入輪、輸出輪和調速環的有效傳動半徑依次增大;與輸入輪接觸的圓錐輪接觸點半徑小于與輸出輪接觸的圓錐輪接觸點半徑。
3.按權利要求1的無級變速器，其特征是輸入輪和圓錐輪之間的兩接觸面分別為凸弧面和凹弧面;與圓錐輪接觸的調速環內表面為凸弧面;與圓錐輪接觸的輸出輪的外表面為凸弧面。
全文摘要
一種無級變速器，屬于在運轉過程中進行無級調速的機械傳動裝置。主要包括輸入輪、圓錐輪組、錐體保持架、調速環和輸出輪。輸入輪軸和輸出輪軸為同軸心傳動。運用滾動摩擦和周轉輪系傳動的原理，以圓錐輪作行星輪，通過改變調速環軸向位置改變圓錐輪約束點從而改變圓錐輪的相對速度，實現輸出輪軸的無級調速。該型無級變速器具有很寬的傳動比選擇范圍，結構緊湊，適用中小功率的無級調速領域。
文檔編號F16H15/50GK1045849SQ90102518
公開日1990年10月3日 申請日期1990年5月9日 優先權日1990年5月9日
發明者顓清平 申請人:李德才