本发明涉及到汽车变速器技术领域，具体涉及到一种绳传动无级变速器。
背景技术：
随着节能及排放日趋严格，无级变速器CVT的大量运用也越来越被广大用户所接受。现有技术CVT主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成，主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。CVT具有重量轻、体积小和零件少等优点，与自动变速器AT比较具有较高的运行效率，油耗较低。但CVT的缺点也是明显的，CVT的动力传递会因“打滑”而降低效率，也会因使用了“液压变速”而损失了动力。对钢带传递型CVT而言，实际轮边传递效率值50%--71%。显然，现有技术CVT存在着会因“打滑”而降低动力传递效率和因使用了“液压变速”而损失了动力等问题。
技术实现要素：
为解决现有技术CVT存在的会因“打滑”而降低动力传递效率和因使用了“液压变速”而损失了动力等问题，本发明提出一种绳传动无级变速器。
本发明绳传动无级变速器，包括，主动锥轮、从动锥轮、传动绳、传动绳张紧机构、传动绳调节机构和换档机构；所述主动锥轮和从动锥轮的锥度相同且锥头相向、轴平行并列设置，环形传动绳套装缠绕在主动锥轮和从动锥轮的外圆；在主动锥轮和从动锥轮之间设置有传动绳张紧机构，在主动锥轮和从动锥轮轴向设置有传动绳调节机构，并且，在从动锥轮输出轴处设置有换档机构；所述锥头是指锥轮直径较小的一端。
进一步的，所述传动绳调节机构包括短丝杆、长丝杆、滑块、导轮、主动齿轮、驱动齿轮和电机；所述短丝杆为二组且旋向相反，每组包括若干根，分别设置在主动锥轮和从动锥轮外圆周上且丝杆的轴线与锥面平行；每根短丝杆上螺旋套装有滑块，所述导轮铰接在滑块上；在主动锥轮和从动锥轮的锥尾设置有锥度大齿轮，在短丝杆靠近锥度大齿轮的一端分别固定设置有与锥度大齿轮啮合的锥度小齿轮；所述长丝杆为二根且旋向相反，分别设置在主动锥轮和从动锥轮的轴心线组成的平面上且长丝杆的轴线分别与主动锥轮和从动锥轮的锥面平行；在长丝杆上螺旋套装有传动绳张紧机构的张紧支架；在长丝杆靠近锥度大齿轮的一端分别设置有与锥度大齿轮啮合的锥度小齿轮，在长丝杆的端头分别固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮同时与驱动齿轮啮合；所述驱动齿轮与电机驱动轴固定连接；并且，所有导轮均设置在与主动锥轮或从动锥轮轴线垂直的同一横截面上，其外圆设置有与传动绳相匹配的弧形槽，且通过弧形槽压装在传动绳外侧；其中，所述锥尾是指锥轮直径较大的一端。
进一步的，所述传动绳张紧机构包括张紧支架﹑张紧轮﹑浮动支架和氮气弹簧；所述张紧支架为十字形结构且设置在主动锥轮和从动锥轮之间，所述十字形张紧支架的竖杆设置在主动锥轮和从动锥轮的轴心线组成的平面上且螺旋套装在传动绳调节机构的长丝杆上，其上、下两个端头上分别设置有一组张紧轮Ⅰ；所述张紧轮Ⅰ为二个一组且分别对称设置在十字形张紧支架竖杆的上、下端头的左侧和右侧；所述十字形张紧支架的横杆的左侧端头设置有张紧轮Ⅱ，所述十字形张紧支架横杆的右侧端头设置有浮动支架，在张紧支架横杆右侧端头与浮动支架之间设置有氮气弹簧，在浮动支架右侧端头设置有张紧轮Ⅲ；其中，所有张紧轮Ⅰ、张紧轮Ⅱ和张紧轮Ⅲ均为外圈设置有与传动绳相匹配的弧形槽的轴承且与传动绳调节机构的导轮一起设置在与主动锥轮或从动锥轮轴线垂直的同一横截面上；所述传动绳绕过主动锥轮外圆后分别依次从上组张紧轮Ⅰ内侧、张紧轮Ⅱ外侧或张紧轮Ⅲ外侧、下组张紧轮Ⅰ内侧绕出后缠绕在从动锥轮外圆上。
进一步的，所述倒档机构包括换档箱体、轴齿轮、传动齿轮、内齿圈、变向套、拨动圈、拨动滑块、卡子、换档臂和换档输出轴；所述轴齿轮内孔设置有花键操且套装在从动锥轮输出花键轴上；所述内齿圈为筒状结构，两个端口向内收缩，其一端口内侧设置有内齿圈，另一端口内侧设置有花键槽，在内齿圈的筒壁上要均匀间隔设置有若干轴向条形孔；所述内齿圈的齿圈一端设置在主动齿轮外侧，在轴齿轮与内齿圈之间的圆周上设置有至少三个传动齿轮且相互啮合，所述传动齿轮的轴心固定在箱体上；所述变向套为带径向凸沿的轴套结构，其内孔设置有花键槽，在径向凸沿右侧的外圆设置有花键齿，其径向凸沿延伸至内齿圈条形孔处；所述拨动圈为环状圈，其内圆与内齿圈外圆相匹配，在其径向内侧均匀固定连接有若干前端呈开口的卡子；所述卡子穿过内齿圈的条形孔且前端开口卡在变向套的径向凸沿上，相互之间周向滑动；所述换档臂包括拨动臂和叉口，所述拨动臂铰接在换档箱体上，所述叉口为半圆形结构且设置在拨动臂前端，其半圆形叉口设置在拨动圈外侧，在叉口端头与拨动圈之间设置有拨动滑块；所述拨叉滑块的开口部卡在拨动圈的外沿上且相互之间周向滑动；所述换档输出轴的左侧外圆上设置有花键齿；其中，所述轴齿轮、内齿圈、变向套、拨动圈和换档输出轴均同轴设置在换档箱体内。
进一步的，所述短丝杆的数量为五根且均匀设置在主动锥轮和从动锥轮的圆周上。
进一步的，所述传动绳的横截面形状为圆形，导轮和张紧轮的工作面为半圆形。
进一步的，所述传动绳的工作面设置有齿槽，且在主动锥轮和从动锥轮的锥面上设置有传动绳齿槽相匹配的沟槽。
本发明绳传动无级变速器的有益技术效果是传动效率高，调速方便，变速过程无动力损失，结构简单且易于实现。
附图说明
附图1为本发明绳传动无级变速器的正视剖视示意图；
附图2为附图1中A-A剖视示意图；
附图3为本发明绳传动无级变速器换档机构的部分剖视示意图；
附图4为附图3中的B-B剖视示意图；
附图5为本发明绳传动无级变速器换档机构在前进档位的剖视示意图；
附图6为本发明绳传动无级变速器换档机构在倒车档位的剖视示意图。
下面结合附图和具体实施例对本发明绳传动无级变速器作进一步的说明。
具体实施方式
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
附图1为本发明绳传动无级变速器的正视剖视示意图，附图2为附图1中A-A剖视示意图，图中，1为主动锥轮，2为从动锥轮，3为传动绳，4为传动绳张紧机构，5为传动绳调节机构，6为换档机构，401为张紧支架，402为张紧轮Ⅰ，403为张紧轮Ⅱ，404为张紧轮Ⅲ，405为浮动支架，406为氮气弹簧，501为短丝杆，502为长丝杆，503为滑块，504为导轮，505为主动齿轮，506为驱动齿轮，507为电机。由图可知，本发明绳传动无级变速器，包括，主动锥轮1、从动锥轮2、传动绳3、传动绳张紧机构4、传动绳调节机构5和换档机构6；所述主动锥轮1和从动锥轮2的锥度相同且锥头相向、轴平行并列设置，环形传动绳3套装缠绕在主动锥轮1和从动锥轮2的外圆；在主动锥轮1和从动锥轮2之间设置有传动绳张紧机构4，在主动锥轮1和从动锥轮2轴向设置有传动绳调节机构5，并且，在从动锥轮2输出轴处还设置有换档机构6；所述锥头是指锥轮直径较小的一端。其中，所述传动绳调节机构5包括短丝杆501、长丝杆502、滑块503、导轮504、主动齿轮505、驱动齿轮506和电机507；所述短丝杆501为二组且旋向相反，每组包括若干根，分别设置在主动锥轮1和从动锥轮2外圆周上且丝杆的轴线与锥面平行；每根短丝杆501上螺旋套装有滑块503，所述导轮504铰接在滑块503上；在主动锥轮1和从动锥轮2的锥尾设置有锥度大齿轮，在短丝杆501靠近锥度大齿轮的一端分别固定设置有与锥度大齿轮啮合的锥度小齿轮；所述长丝杆502为二根且旋向相反，分别设置在主动锥轮1和从动锥轮2的轴心线组成的平面上且长丝杆502的轴线分别与主动锥轮1和从动锥轮2的锥面平行；在长丝杆上502螺旋套装有传动绳张紧机构4的张紧支架401；在长丝杆502靠近锥度大齿轮的一端分别设置有与锥度大齿轮啮合的锥度小齿轮，在长丝杆502的端头分别固定连接有主动齿轮505，所述主动齿轮505同时与驱动齿轮506啮合；所述驱动齿轮506与电机507驱动轴固定连接；并且，所有导轮504均设置在与主动锥轮1或从动锥轮2轴线垂直的同一横截面上，其外圆设置有与传动绳3相匹配的弧形槽，且通过弧形槽压装在传动绳3外侧；其中，所述锥尾是指锥轮直径较大的一端。所述传动绳张紧机构4包括张紧支架401﹑张紧轮﹑浮动支架405和氮气弹簧406；所述张紧支架401为十字形结构且设置在主动锥轮1和从动锥轮2之间，所述十字形张紧支架401的竖杆设置在主动锥轮1和从动锥轮2的轴心线组成的平面上且螺旋套装在传动绳调节机构5的长丝杆502上，其上、下两个端头上分别设置有一组张紧轮Ⅰ402；所述张紧轮Ⅰ为二个一组且分别对称设置在十字形张紧支架401竖杆的上、下端头的左侧和右侧；所述十字形张紧支架401的横杆的左侧端头设置有张紧轮Ⅱ403，所述十字形张紧支架401横杆的右侧端头设置有浮动支架406，在张紧支架横杆右侧端头与浮动支架406之间设置有氮气弹簧405，在浮动支架406右侧端头设置有张紧轮Ⅲ403；其中，所有张紧轮Ⅰ402、张紧轮Ⅱ403和张紧轮Ⅲ404均为外圈设置有与传动绳3相匹配的弧形槽的轴承且与传动绳调节机构的导轮504一起设置在与主动锥轮1或从动锥轮2轴线垂直的同一横截面上；所述传动绳3绕过主动锥轮1外圆后分别依次从上组张紧轮Ⅰ402内侧、张紧轮Ⅱ403外侧或张紧轮Ⅲ404外侧、下组张紧轮Ⅰ402内侧绕出后缠绕在从动锥轮2外圆上。
由以上结构可知，本发明绳传动无级变速器将锥度相同的主动锥轮和从动锥轮的锥头相向、轴平行并列设置，环形传动绳套装缠绕在主动锥轮和从动锥轮的外圆，通过传动绳传动动力。所述传动绳在主动锥轮或从动锥轮的轴向移动时，其环绕路径的大小没有变化，但两者之间的传动比却在无级变化，由此实现无级变速的目的。为了保证传动绳紧密的缠绕在主动锥轮和从动锥轮上并有效传递动力，本发明绳传动无级变速器在主动锥轮和从动锥轮之间设置了传动绳张紧机构，通过氮气弹簧驱动浮动支架使得传动绳始终保持设定的张力。为了使得传动绳能够在主动锥轮或从动锥轮的轴向平稳的移动，且在移动过程中保证传动绳环绕形成的平面始终垂直于主动锥轮或从动锥轮的轴线，本发明绳传动无级变速器还设置了传动绳调节机构，采用电机驱动设置在丝杆上导轮和传动绳张紧机构沿着主动锥轮或从动锥轮的轴线平行移动。当电机转动时，通过驱动齿轮和主动齿轮带动螺旋套装在长丝杆上传动绳张紧机构沿着主动锥轮或从动锥轮的轴线平行移动；同时，通过长丝杆上的锥度小齿轮带动锥度大齿轮旋转，而锥度大齿轮又带动设置在短丝杆上的锥度小齿轮旋转，从而带动所有短丝杆同速旋转，从而带动螺旋套装在短丝杆上的所有滑块及导轮沿着主动锥轮或从动锥轮的轴线平行移动。通过计算或设计，可以保证螺旋套装在长丝杆上传动绳张紧机构和螺旋套装在短丝杆上的所有滑块及导轮按照设定的速度和方向同步沿着主动锥轮或从动锥轮的轴线平行移动，且保证传动绳张紧机构和所有滑块及导轮始终保持在垂直于主动锥轮或从动锥轮的轴线的同一横截面上。为保证传动绳的有效平移，所述短丝杆的数量为五根且均匀设置在主动锥轮和从动锥轮的圆周上。显然，短丝杆的数量越多，由其控制的传动绳的平移越有效，但同时也会增加复杂程度。
附图3为本发明绳传动无级变速器换档机构的部分剖视示意图，附图4为附图3中的B-B剖视示意图，附图5为本发明绳传动无级变速器换档机构在前进档位的剖视示意图，附图6为本发明绳传动无级变速器换档机构在倒车档位的剖视示意图，图中，601为换档箱体，602为轴齿轮，603为传动齿轮，604为内齿圈，605为变向套，606为拨动圈，607为拨动滑块，608为卡子，609为换档臂，610为换档输出轴，7为从动锥轮输出花键轴。由图可知，本发明绳传动无级变速器还设置有换档机构，所述倒档机构6包括换档箱体601、轴齿轮602、传动齿轮603、内齿圈604、变向套605、拨动圈606、拨动滑块607、卡子608、换档臂609和换档输出轴610；所述轴齿轮602内孔设置有花键槽且套装在从动锥轮输出花键轴7上；所述内齿圈604为筒状结构，两个端口向内收缩，其一端口内侧设置有内齿圈，另一端口内侧设置有花键槽，在内齿圈的筒壁上要均匀间隔设置有若干轴向条形孔；所述内齿圈604的齿圈一端设置在主动齿轮602外侧，在轴齿轮602与内齿圈504之间的圆周上设置有至少三个传动齿轮503且相互啮合，所述传动齿轮603的轴心固定在箱体上；所述变向套605为带径向凸沿的轴套结构，其内孔设置有花键槽，在径向凸沿右侧的外圆设置有花键齿，其径向凸沿延伸至内齿圈604条形孔处；所述拨动圈606为环状圈，其内圆与内齿圈604外圆相匹配，在其径向内侧均匀固定连接有若干前端呈开口的卡子608；所述卡子608穿过内齿圈604的条形孔且前端开口卡在变向套605的径向凸沿上，相互之间周向滑动；所述换档臂609包括拨动臂和叉口，所述拨动臂铰接在换档箱体601上，所述叉口为半圆形结构且设置在拨动臂前端，其半圆形叉口设置在拨动圈606外侧，在叉口端头与拨动圈606之间设置有拨动滑块607；所述拨叉滑块607的开口部卡在拨动圈606的外沿上且相互之间周向滑动；所述换档输出轴610的左侧外圆上设置有花键齿；其中，所述轴齿轮602、内齿圈604、变向套605、拨动圈606和换档输出轴610均同轴设置在换档箱体601内。
参见附图3，当换档臂处于中间位置时，变向套处于中间位置，变向套内孔的花键槽和外圆花键齿与从动锥轮输出花键轴和换档输出轴外圆上的花键齿均处于脱离状态，从动锥轮输出花键轴的动力无法传递到换档输出轴上，不论从动锥轮输出花键轴是否转动均不会带动换档输出轴旋转，即为空档位。
参见附图5，当换档臂处于右侧位置时，将推动变向套向左侧移动，变向套内孔的花键槽和外圆花键齿将分别与从动锥轮输出花键轴和换档输出轴外圆上的花键齿相啮合，从动锥轮输出花键轴的动力将通过变向套传递到换档输出轴上，从动锥轮输出花键轴的转动将会带动换档输出轴旋转，即为前进档位。
参见附图6，当换档臂处于左侧位置时，将推动变向套向右侧移动，变向套径向凸沿右侧外圆上的花键齿将与内齿圈右侧端口的花键槽相啮合，同时，变向套内孔的花键槽将与换档输出轴外圆上的花键齿相啮合，从动锥轮输出花键轴的动力将通过轴齿轮、传动齿轮、内齿圈及变向套传递到换档输出轴上。由于从动锥轮输出花键轴的转动是通过轴齿轮和传动齿轮传递到内齿圈的，因此，内齿圈的转动方向与从动锥轮输出花键轴的转动方向相反，从动锥轮输出花键轴的转动将会带动换档输出轴按照相反的方向旋转，即为倒车档位。
显然，本发明绳传动无级变速器的有益技术效果是传动效率高，调速方便，变速过程无动力损失，结构简单且易于实现。