步扇形齿盘645分别固接在两个摩擦传动转盘62的摆动轴63上，驱动齿条641固设于拨叉控制杆644上，齿轮642固设于一个摩擦传动转盘62的摆动轴63上并与驱动齿条641啮合。拨叉驱动组件包括伸缩油缸以及控制伸缩油缸工作的液压系统，伸缩油缸的伸缩杆与拨叉控制杆644相连，其中，液压系统可采用现有技术。伸缩油缸驱使拨叉控制杆644往复滑动，拨叉控制杆644带着驱动齿条641驱使齿轮642转动，进而可驱使齿轮642对应的摆动轴63上的摩擦传动转盘62相应摆动，由于同步扇形齿盘645的联动作用，另一摩擦传动转盘62也同步摆动，这样即可改变两个摩擦传动转盘62的球锥面621与各锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆大小。
[0024]本实施例中，摆动驱动装置64设有用于稳定控制档位运行的档位稳定机构，档位稳定机构包括档位锁位齿条65、弹簧钢珠646和齿形接触面647，档位锁位齿条65固设于箱体I上，齿形接触面647固设于拨叉控制杆644的一侧，弹簧钢珠646装设于箱体I上并弹性推动拨叉控制杆644使齿形接触面647与档位锁位齿条65紧密贴合。拨叉控制杆644在弹簧钢珠646的推力下使得齿形接触面647与档位锁位齿条65紧密贴合，从而稳定拨叉控制杆644所处位置，换档时通过对拨叉控制杆644施加一定的侧向力，可克服弹簧钢珠646的压力使齿形接触面647与档位锁位齿条65分离，此时可自由推动拨叉控制杆644变换位置。上述弹簧钢珠646也即本实施例中弹性定位机构的定位球体513和伸缩弹簧514的组合。
[0025]本实施例中，摆动轴63设有与其轴线垂直的横向安装杆，摩擦传动转盘62通过轴承安装于横向安装杆上，轴承的两端通过安装于横向安装杆上的卡环定位。摆动轴63的两端也分别通过轴承安装在箱体I上，各轴承的两端通过卡环定位。
[0026]本实施例中，各锥轮61的大径端设有环形挡板648，环形挡板648防止摩擦传动转盘62因摆动角度过大而脱出，提高了安全可靠性。
[0027]本实施例中，与变速输出轴4相连的锥轮61沿轴向滑动安装于变速输出轴4上，且箱体I内设有迫使与变速输出轴4相连的锥轮61滑向另一锥轮61的压紧弹簧7。其中，锥轮61通过花键配合滑设于变速输出轴4上，压紧弹簧7套设安装在变速输出轴4上，其一端与锥轮61相抵，另一端与箱体I的内壁相抵。压紧弹簧7的作用相当于使两个锥轮61夹紧两个摩擦传动转盘62，能够保证摩擦传动转盘62的球锥面621与锥轮61的内凹圆弧锥面611紧密接触，保证传动稳定可靠。该结构在保证锥轮61与摩擦传动转盘62紧密接触的同时，还可降低相关部件的制作和装配难度。
[0028]上述偏摆对锥盘式无级变速装置的工作原理及过程是:通过摆动驱动装置64驱使两个摩擦传动转盘62摆动运动，如图4所示，当摩擦传动转盘62的球锥面621与两个锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆大小相等时，传动比为1，输出转速(变速输出轴4的转速)等于输入转速(变速输入轴3的转速)，为等速传动状态；如图5所示，当摩擦传动转盘62的球锥面621与变速输入轴3上锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆大于摩擦传动转盘62的球锥面621与变速输出轴4上锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆时，输出转速大于输入转速，为加速传动状态；如图6所示，当摩擦传动转盘62的球锥面621与变速输入轴3上锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆小于摩擦传动转盘62的球锥面621与变速输出轴4上锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆时，输出转速小于输入转速，为减速传动状态。
[0029]如图1和图3所示，一种无级变速器，包括本发明的偏摆对锥盘式无级变速装置、动力输入轴2和倒档空档转换装置5，动力输入轴2通过倒档空档转换装置5与变速输入轴3相连，变速器的动力由动力输入轴2输入，通过倒档空档转换装置5传递至变速输入轴3，并由倒档空档转换装置5控制变速输入轴3的转向。倒档空档转换装置5包括由行星齿圈51、太阳齿轮52和多个行星齿轮53组合而成的行星轮机构，行星齿圈51固接于变速输入轴3上，太阳齿轮52固接于动力输入轴2上，多个行星齿轮53通过转动支架54安装于动力输入轴2上，倒档空档转换装置5还包括转换机构，转换机构具有三个工作状态，第一个工作状态是固定转动支架54，使转动支架54不转动；第二个工作状态是不对转动支架54进行约束，使转动支架54自由转动；第三个工作状态是连接转动支架54和行星齿圈51，使转动支架54和行星齿圈51同步转动。
[0030]本实施例的转换机构具体包括同步齿圈55、固设于箱体I上的第一联动齿圈56、固设于行星齿圈51上的第二联动齿圈57以及分别固设于转动支架54两侧的第三联动齿圈58和第四联动齿圈59，第一联动齿圈56、第三联动齿圈58、第四联动齿圈59和第二联动齿圈57沿动力输入轴2的轴线方向依次间隔布置，同步齿圈55沿动力输入轴2的轴线方向滑设于箱体I上，转换机构还包括用于驱动同步齿圈55滑动的转换驱动组件。转换驱动组件包括拨杆510和沿动力输入轴2的轴线方向滑设于箱体I上的滑杆511，同步齿圈55连接于滑杆511上，拨杆510铰接安装于箱体I上，拨杆510的一端与滑杆511相连。
[0031]拨动拨杆510可驱使滑杆511往复滑动，同步齿圈55随滑杆511运动，当滑杆511向左滑动时，使同步齿圈55与第一联动齿圈56和第三联动齿圈58同时结合，从而阻止转动支架54转动，此时太阳齿轮52作为输入，行星齿圈51作为输出，动力输入轴2的转动方向与变速输入轴3的转动方向相反，该种情况为倒档输出；当滑杆511处于某一中间位置时，同步齿圈55与第一联动齿圈56、第三联动齿圈58、第四联动齿圈59和第二联动齿圈57均不结合，转动支架54可以自由转动，此时行星齿圈51、太阳齿轮52和行星齿轮53均没有固定，动力输入轴2转动时，变速输入轴3可以不转动，该种情况行星齿轮53不传递动力，为空档；当滑杆511向右滑动时，使同步齿圈55与第四联动齿圈59和第二联动齿圈57同时结合，此时行星齿圈51、太阳齿轮52和行星齿轮53之间不会有转动，整个行星轮机构整体转动，该种情况为传动比为I的直接档传动。
[0032]本实施例中，转换驱动组件还设有对滑杆511滑动位置进行定位的弹性定位机构，弹性定位机构包括开设在滑杆511上的三个定位凹槽512以及用于卡入定位凹槽512中的定位球体513，定位球体513安装于箱体I上的导向腔11内，导向腔11设有弹性压迫定位球体513卡入定位凹槽512的伸缩弹簧514。
[0033]上述倒档空档转换装置5结构简单、不增加额外传动结构则可以轻松实现三个档位切换、从而简化了换档操作装置的结构、换档简单方便、工作稳定可靠。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种偏摆对锥盘式无级变速装置，包括箱体(1)、安装于箱体(I)中的变速输入轴(3)、安装于箱体(I)中的变速输出轴(4)、两个具有内凹圆弧锥面(611)的锥轮(61)、两个通过摆动轴(63)安装于箱体(I)中的摩擦传动转盘(62)以及用于驱动两个摩擦传动转盘(62 )同步摆动运动的摆动驱动装置(64 )，两个锥轮(61)分别连接于变速输入轴(3 )和变速输出轴(4)上且呈相对设置，两个摩擦传动转盘(62)对称布置于两个锥轮(61)的外侧，各摩擦传动转盘(62)设有球锥面(621)，所述球锥面(621)的球心与摆动轴(63)的轴线重合并在摩擦传动转盘(62)摆动范围内保持同时与两个锥轮(61)的内凹圆弧锥面(611)接触配合。2.根据权利要求1所述的偏摆对锥盘式无级变速装置，其特征在于:所述摆动驱动装置(64)包括驱动齿条(641)、齿轮(642)、拨叉导杆(643)、滑设于拨叉导杆(643)上的拨叉控制杆(644)和用于驱使拨叉控制杆(644)往复滑动的拨叉驱动组件，两个摩擦传动转盘(62)通过至少一对相互啮合的同步扇形齿盘(645)相连实现同步摆动，所述驱动齿条(641)固设于拨叉控制杆(644)上，所述齿轮(642)固设于一个摩擦传动转盘(62)的摆动轴(63)上并与所述驱动齿条(641)啮合。3.根据权利要求2所述的偏摆对锥盘式无级变速装置，其特征在于:所述摆动驱动装置(64)设有用于稳定控制档位运行的档位稳定机构，所述档位稳定机构包括档位锁位齿条(65)、弹簧钢珠(646)和齿形接触面(647)，所述档位锁位齿条(65)固设于箱体(I)上，所述齿形接触面(647 )固设于拨叉控制杆(644 )的一侧，所述弹簧钢珠(646 )装设于箱体(I)上并弹性推动拨叉控制杆(644)使齿形接触面(647)与档位锁位齿条(65)紧密贴合。4.根据权利要求1所述的偏摆对锥盘式无级变速装置，其特征在于:所述摆动轴(63)设有与其轴线垂直的横向安装杆，所述摩擦传动转盘(62)通过轴承安装于横向安装杆上，所述轴承的两端通过安装于横向安装杆上的卡环定位。5.根据权利要求1所述的偏摆对锥盘式无级变速装置，其特征在于:各锥轮(61)的大径端设有防止摩擦传动转盘(62)脱出的环形挡板(648)。6.根据权利要求1所述的偏摆对锥盘式无级变速装置，其特征在于:与变速输出轴(4)相连的锥轮(61)沿轴向滑动安装于变速输出轴(4)上，且箱体(I)内设有迫使与变速输出轴(4)相连的锥轮(61)滑向另一锥轮(61)的压紧弹簧(7)。
【专利摘要】一种偏摆对锥盘式无级变速装置，包括箱体、安装于箱体中的变速输入轴、安装于箱体中的变速输出轴、两个具有内凹圆弧锥面的锥轮、两个通过摆动轴安装于箱体中的摩擦传动转盘以及用于驱动两个摩擦传动转盘同步摆动运动的摆动驱动装置，两个锥轮分别连接于变速输入轴和变速输出轴上且呈相对设置，两个摩擦传动转盘对称布置于两个锥轮的外侧，各摩擦传动转盘设有球锥面，球锥面的球心与摆动轴的轴线重合并在摩擦传动转盘摆动范围内保持同时与两个锥轮的内凹圆弧锥面接触配合。本发明的结构简单紧凑、使用寿命长、变速范围大、变速平稳性好、易于推广应用。
【IPC分类】F16H37/02, F16H63/30, F16H15/30
【公开号】CN105114575
【申请号】CN201510596593
【发明人】李军政, 孙松林, 蒋蘋, 谢方平, 肖名涛
【申请人】湖南农业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月18日