偏摆对锥盘式无级变速装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种偏摆对锥盘式无级变速装置。
【背景技术】
[0002]在汽车上广泛使用的自动变速器技术，是将变速器和行星齿轮机构组成的自动变速器技术，但这种组合还存在着明显的缺陷，例如:传动比不连续，只能实现分段范围内的无级变速，同时，靠液力传递的动力效率影响了整车的动力性能和经济性能，只有增加前进档档位数来扩大速比范围，这样就必须增加使用换档执行元件和行星排数来实现多档速比，因此无形中又增加了产品结构复杂性和成本费用，而且由于结构复杂给维修带来了诸多不便，现在真正意义的无级变速器恰恰解决了这一技术难题。
[0003]目前对无级变速的研究主要沿着以下几个方向:液力无级变速，电机调速和机械式无级变速。从研究与开发的领域来讲，液力与电机调速均可视为对控制系统的研究，其可开发领域与机械式无级变速器相比比较小，在液力变速器方面有关磁流变液无级变速器原理的论述，指明虽然中间介质采用了一种特殊的材料，基本传动形式没有质的改变，电机调速局限性也很大。从机械式无级变速的发展历程来看，摩擦式无级变速器经过了直接传动式、中间元件式、进而还演变出了行星式无级变速器，在这一过程中，在每一个发展阶段，无级变速器的结构由简单到复杂，传动元件之间的接触面由简单的接触方式发展到为提高传动特性而改成更能相互适应的表面形状，加压和调速装置也在不断改进。后来随着机械材料和加工工艺的改进使带式和链式无级变速也得以广泛应用。
[0004]目前，金属带式无级变速器是国外汽车无级变速传动研究和推广的重点，世界主要汽车公司都在研究和开发金属带式无级变速系统。最早应用于汽车的无级变速传动是V形橡胶带式无级自动变速传动，它出现在1886年由德国Daimlar-Benz公司生产的汽油机汽车上。之后，荷兰DAF公司H.Vandoorne博士于1958年研制成功双V形橡胶带式无级自动变速器，并装备于DAF公司的小型轿车上。CVT取得里程碑式的成绩是在20世纪60年代中期，VDT公司的研究人员在荷兰研制出能传递功率容量大、效率高、结构紧凑的无级自动变速器CVT，使金属带式无级变速器取得突破性进展。1987年，VDT公司的金属带式无级变速器进入商品化阶段，这年福特汽车公司首次在市场上推出装有这种金属带的CVT。日本富士重工也于同年研制成功装备于Juste车上(排量1~1.2 L)的电子控制CVT。之后，菲亚特、福特、日产等汽车公司都在其生产的一些1.2-1.6 L排量轿车上装备这种变速器。90年代，在总结80年代产品和使用经验的基础上，VDT公司研制成功传动力矩大、性能更佳的第二代CVT变速器。到1995年，装有CVT的汽车产量达100多万辆。目前主要CVT生产厂商有FHI Subaru Justy、Ford、Fiat、Nissan等。其中欧洲Ford公司CVT产量为15万台/年，FHI CVT产量为20万台/年。特别指出的是，美国福特公司在1997年取得历史性的突破，生产出可以用于大扭矩、排量高达3.8 L(扭矩为365N.m)V6发动机的CVT，并成功安装于Win starminivan汽车上，从而结束了 CVT只能应用于中型汽车上的历史，为将CVT大规模应用于汽车开辟了道路。而且，无级变速器已与当今先进的计算机技术结合起来，构成高性能的无级自动变速器，性能更加完善。世界上的主要汽车生产国都在积极开发CVT系统，已经出现了很好的实用化发展趋势。有专家预言，CVT将会占据50%的自动变速器市场份额。从理论上说，CVT可使发动机始终在经济工况区运行，从而大幅度节约燃油。但由于CVT是摩擦传动，效率低，因此CVT并没有达到理论上所能达到的燃油经济性水平，这是CVT有待进一步提高之处。国内机械无级变速器于20世纪60年代前后起步，到80年代中期，随着国外先进设备的大量引进，工业生产现代化及自动流水线的迅速发展，对各种类型机械无级变速器的需求大幅度增加，专业厂开始建立并进行规模化生产，一些高等院校也开展了该领域的研究工作。经过十几年的发展，现在国内机械无级变速器行业从研制、生产到情报信息各方面都已组成一个较完整的体系，发展为机械领域中一个新兴行业。
[0005]无级变速器(CVT)可实现实时自主地改变传动比，达到发动机、变速器与汽车行驶道路载荷的最佳匹配，以满足车辆具有最优的动力性、燃油经济性和排放性能，而且汽车能够平稳变速，满足日益提高的乘坐舒适度。但传统的无级变速器传动效率不高，特别是其传动效率受车辆实时变化的工况影响较大。另外，其传送带的使用寿命较短，变速范围较小，其应用推广相应的也受到一定的限制。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、使用寿命长、变速范围大、变速平稳性好、易于推广应用的偏摆对锥盘式无级变速装置。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0008]—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，所述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。
[0009]上述的偏摆对锥盘式无级变速装置，优选的，所述摆动驱动装置包括驱动齿条、齿轮、拨叉导杆、滑设于拨叉导杆上的拨叉控制杆和用于驱使拨叉控制杆往复滑动的拨叉驱动组件，两个摩擦传动转盘通过至少一对相互啮合的同步扇形齿盘相连实现同步摆动，所述驱动齿条固设于拨叉控制杆上，所述齿轮固设于一个摩擦传动转盘的摆动轴上并与所述驱动齿条啮合。
[0010]上述的偏摆对锥盘式无级变速装置，优选的，所述摆动驱动装置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、弹簧钢珠和齿形接触面，所述档位锁位齿条固设于箱体上，所述齿形接触面固设于拨叉控制杆的一侧，所述弹簧钢珠装设于箱体上并弹性推动拨叉控制杆使齿形接触面与档位锁位齿条紧密贴合。
[0011]上述的偏摆对锥盘式无级变速装置，优选的，所述摆动轴设有与其轴线垂直的横向安装杆，所述摩擦传动转盘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。
[0012]上述的偏摆对锥盘式无级变速装置，优选的，各锥轮的大径端设有防止摩擦传动转盘脱出的环形挡板。
[0013]上述的偏摆对锥盘式无级变速器，优选的，与变速输出轴相连的锥轮沿轴向滑动安装于变速输出轴上，且箱体内设有迫使与变速输出轴相连的锥轮滑向另一锥轮的压紧弹
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[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明偏摆对锥盘式无级变速装置采用两个具有球锥面的摩擦传动转盘与两个具有内凹圆弧锥面的锥轮配合进行传动，通过改变摩擦传动转盘的摆动角度，可以改变摩擦传动转盘的球锥面与两锥轮的内凹圆弧锥面的摩擦接触位置，从而使两锥轮在接触位置处的线速度相等，但角速度不相等，传动速度发生变化，由于摩擦传动转盘可连续摆动，因此两锥轮的传动速度也连续改变，从而实现无级调节传动速度，其结构简单紧凑、变速控制可靠、变速平稳性好、操作简单方便、传动效率较高、制造成本低、易于推广应用。
【附图说明】
[0015]图1为安装有本发明偏摆对锥盘式无级变速装置的变速器的剖视结构示意图。
[0016]图2为图1中的A—Α剖视图。
[0017]图3为图1中的B处放大结构示意图。
[0018]图4为本发明偏摆对锥盘式无级变速装置处于等速传动状态时的结构原理图。
[0019]图5为本发明偏摆对锥盘式无级变速装置处于加速传动状态时的结构原理图。
[0020]图6为本发明偏摆对锥盘式无级变速装置处于减速传动状态时的结构原理图。
[0021]图例说明:
[0022]1、箱体；11、导向腔；2、动力输入轴；3、变速输入轴；4、变速输出轴；5、倒档空档转换装置；51、行星齿圈；52、太阳齿轮；53、行星齿轮；54、转动支架；55、同步齿圈；56、第一联动齿圈；57、第二联动齿圈；58、第三联动齿圈；59、第四联动齿圈；510、拨杆；511、滑杆；512、定位凹槽；513、定位球体；514、伸缩弹簧；61、锥轮；611、内凹圆弧锥面；62、摩擦传动转盘;621、球锥面;63、摆动轴；64、摆动驱动装置；641、驱动齿条；642、齿轮；643、拨叉导杆；644、拨叉控制杆；645、同步扇形齿盘；646、弹簧钢珠；647、齿形接触面；648、环形挡板；65、档位锁位齿条；7、压紧弹簧。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024]如图1和图2所示，本发明的偏摆对锥盘式无级变速装置，包括箱体1、安装于箱体1中的变速输入轴3、安装于箱体1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1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，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，其中，变速输入轴3为无级变速装置的动力输入端，变速输出轴4为无级变速装置的动力输出端。摩擦传动转盘62的球锥面621同时与两个锥轮61的内凹圆弧锥面611接触配合，依靠摩擦传动可将变速输入轴3的动力传递至变速输出轴4，通过摆动驱动装置64驱使两个摩擦传动转盘62同步摆动，可改变摩擦传动转盘62的球锥面621与两个锥轮61的内凹圆弧锥面611的接触位置，进而改变摩擦传动转盘62的球锥面621与各锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触位置(也即改变与各锥轮61的内凹圆弧锥面611的摩擦接触圆大小)，实现传动比的无级调节。
[0025]本实施例中，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通过两对相互啮合的同步扇形齿盘645相连实现同步摆动，