一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，包括带轮分体、同步带、分离锥轮、传动轴、调速操纵机构、机架、回位拉伸弹簧，带轮分体与分离锥轮滑槽连接，同步带和带轮分体局部相啮合，回位拉伸弹簧与带轮分体连接。通过主动锥轮通过带轮分体和同步齿形带带动从动锥轮的转动，避免带与锥轮的直接挤压，采用齿形带与分体带轮啮合传动，皮带打滑问题大幅改善，与现有使用最广泛的皮带V带传动无级变速器相比较，可以提高最大传动功率、传动带的工作效率和寿命。
【专利说明】
一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种新型皮带式分离锥轮无极变速器，特别是一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器。
【背景技术】
[0002]机械无级变速器是一种传动装置，其功能特征是:在输入转速不变的情况下，能实现输出轴的转速在一定范围内连续变化，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求。采用无级变速器，尤其是在配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩方面，能更好地适应各种机械的工况要求，使之效能最佳化。在提高产品的产量与质量，适应产品变换的需要，节省能源，实现整个系统的机械化、自动化等各方面都有显著的效果。无级变速器目前已经成为一种基本的通用传动型式，应用于纺织、轻工、食品、包装、化工、汽车、机床、电工、起重运输、矿山冶金、工程、农业、国防及试验等各类机械，已被开发成各种类型，并已系列化生产。
[0003]目前机械转动应用的带式无级变速器主要是带传动无级变速器。广泛应用于机械、石油汽车等行业。机械、石油行业多采用橡胶宽V带式，自动挡汽车采用金属带式无级变速器。无级调速原理目前主要采用国外技术专利引进的挤压带传动式带传动无级变速技术，调速挤压力产生的主要问题:①橡胶V带磨损、热变形严重，寿命短，承载能力降低;②金属带成本高;③调速时主、从动轮传动带不在同一工作平面内；④传动带承载能力计算超出柔性体传动的欧拉公式范围;⑤带轮槽为曲线形状，加工成本高。
[0004]目前对摩擦式无级变速传动机理研究的还并不充分，因此有待于进一步研究其机理。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，通过突破性的创新设计实现皮带式分离锥轮无极变速器的摩擦拖动率的进一步提高，研究具体结构的设计与优化问题，改善其传动性能，促进无级变速器在机械行业中的广泛应用。
[0006]为实现上述目的，本实用性所采用的技术方案为:一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，其特征是:包括带轮分体、同步带、分离锥轮、传动轴、调速操纵机构、机架、回位拉伸弹簧，带轮分体与分离锥轮滑槽连接，同步带和带轮分体局部相啮合，回位拉伸弹簧与带轮分体连接。
[0007]所述带轮分体包括带轮分体基座、同步带啮合槽、钢球、钢球滑槽、钢球保持架，带轮分体基座的顶部设有同步带啮合槽，带轮分体基座的两侧均设有钢球滑槽，钢球局部位于钢球滑槽内。
[0008]所述分离锥轮包括基础锥轮体、滑动锥轮体、带轮分体滑槽、键槽，带轮分体滑槽对应分布在基础锥轮体和滑动锥轮体上，钢球局部位于钢球滑槽内，带轮分体可沿着滑槽滑动。
[0009]本实用新型提供的一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，通过输入轴带动主动分离锥轮转动，利用锥轮和分体带轮的滚珠滑槽配合，则锥轮和分体带轮同步转动，齿形带和分体带轮外侧齿形槽啮合，则分体带轮带动齿形带的运动。依次逆推，齿形带最终带动从动分离锥轮的转动，从而带动输出轴的转动。
[0010]采用分体带轮结构，利用锥轮两部分轴向间距的变化使得带轮分体扇形块在锥轮两部分之间的径向移动，由于带轮分体扇形块外侧弧面齿形槽与齿形带啮合，则带轮分体的移动实现改变带轮工作直径、从而实现连续无级变速的目的;采用钢球作为滑动介质，采用半椭圆滑槽，具有调速阻力小、调速操纵省力简便的优点。通过带轮分体外端侧面上有带槽(带槽底部有齿形带凹陷)，两边侧面上有滚珠。能沿锥轮上的滚珠槽自由滑动，并且被锥体带动(或者带动锥体转动)。嵌在带轮分体的齿形槽内，当主动带轮转动时，利用张紧的齿形带与带轮分体齿形之间的作用力(含压力和摩擦力)，将动力从主动带轮传递到从动带轮上，起到传递动力的作用。齿形带的结构使得其打滑率较低。
[0011]避免带与锥轮的直接挤压，采用齿形带与带轮啮合传动，皮带打滑问题大幅改善，与现有带传动无级变速器相比较，可以提高最大传动功率、传动带的工作效率和寿命;同变速范围总体尺寸更小，同总体尺寸变速范围更大，可传递最大功率大幅增加；并且变速平稳，操作更加省力。相较于目前皮带传动无级调速一般使用皮带V带，锥轮直接挤压V带，摩擦传动，传动功率小、传动效率低、带损坏快----本实用新型带传动无级变速器可适用于齿形带，啮合传动，传递功率较大，传动效率高，皮带使用寿命增长。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0013]图1为本实用新型的大传动比时整体结构俯视图。
[0014]图2为本实用新型的大传动比时整体结构主视图。
[0015]图3为本实用新型的小传动比时整体结构俯视图。
[0016]图4为本实用新型的小传动比时整体结构主视图。
[0017]图5为本实用新型的使用环形回位拉伸弹簧的分离锥轮主剖结构示意图。
[0018]图6为本实用新型的使用环形回位拉伸弹簧的分离锥轮俯视图。
[0019]图7为本实用新型的使用环形回位拉伸弹簧的分离锥轮主视图。
[0020]图8为本实用新型的使用环形回位拉伸弹簧的分离锥轮俯视图。
[0021]图9为本实用新型的使用直线回位拉伸弹簧的分离锥轮主视图。
[0022]图10为本实用新型的使用直线回位拉伸弹簧的分离锥轮附视图。
[0023]图11为本实用新型的带轮分体结构示意图。
[0024]图中，带轮分体1、同步带2、分离锥轮3、传动轴4、调速操纵机构5、机架6、回位拉伸弹簧7、带轮分体基座1.1、同步带啮合槽1.2、钢球1.3、钢球滑槽1.4、钢球保持架1.5、基础锥轮体3.1、滑动锥轮体3.2、带轮分体滑槽3.3、键槽3.4。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
[0026]实施例1:
[0027]如图1-4中，一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，其特征是:包括带轮分体1、同步带2、分离锥轮3、传动轴4、调速操纵机构5、机架6、回位拉伸弹簧7，带轮分体I与分离锥轮3滑槽连接，同步带2和带轮分体I局部相啮合，回位拉伸弹簧7与带轮分体I连接。
[0028]如图5-6中，分离锥轮3包括基础锥轮体3.1、滑动锥轮体3.2、带轮分体滑槽3.3、键槽3.4，带轮分体滑槽3.3对应分布在基础锥轮体3.1和滑动锥轮体3.2上，钢球1.3局部位于钢球滑槽1.4内，带轮分体I可沿着滑槽3.3滑动。
[0029]如图11中，带轮分体I包括带轮分体基座1.1、同步带啮合槽1.2、钢球1.3、钢球滑槽1.4、钢球保持架1.5，带轮分体基座1.1的顶部设有同步带啮合槽1.2，带轮分体基座1.1的两侧均设有钢球滑槽1.4，钢球1.3局部位于钢球滑槽1.4内。
[0030]实施例2:
[0031]如图7-8中，回位拉伸弹簧7呈环形且穿越所有带轮分体I将分体串在一起，这种弹簧结构和布置使得调速时的带轮分体I回位最快速。
[0032]实施例2:
[0033]如图9-10中，回位拉伸弹簧7呈直线形且端部分别与带轮分体I和分离锥轮3固定连接，这种弹簧结构和布置的制造和维护成本最低。
[0034]实施例3:
[0035]优选的环形弹簧为双拉伸弹簧并列共同作用，进一步提高带轮分体回位速度，增加弹簧对带轮分体提供的向心力，提高变速器锥轮可运行最大转速。
[0036]实施例4:
[0037]优选的带轮分体材料采用高强度低密度的铝合金，减小分体重量，减小带轮分体所需要弹簧提供的向心力，提高变速器锥轮可运行最大转速。
[0038]上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，其特征是:包括带轮分体(I)、同步带(2)、分离锥轮(3)、传动轴(4)、调速操纵机构(5)、机架(6)和回位拉伸弹簧(7)，带轮分体(I)与分离锥轮(3 )滑槽连接，同步带(2 )和带轮分体(I)局部相啮合，回位拉伸弹簧(7)与带轮分体(I)连接。2.根据权利要求1所述的一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，其特征是:所述带轮分体(I)包括带轮分体基座(1.1)、同步带啮合槽(1.2)、钢球(1.3)、钢球滑槽(1.4)和钢球保持架(1.5)，带轮分体基座(1.1)的顶部设有同步带啮合槽(1.2)，带轮分体基座(1.1)的两侧均设有钢球滑槽(1.4)，钢球(1.3)局部位于钢球滑槽(1.4)内。3.根据权利要求1所述的一种使用同步带传动的新型皮带式分离锥轮无级变速器，其特征是:所述分离锥轮(3)包括基础锥轮体(3.1)、滑动锥轮体(3.2)、带轮分体滑槽(3.3)、键槽(3.4)，带轮分体滑槽(3.3)对应分布在基础锥轮体(3.1)和滑动锥轮体(3.2)上，钢球(1.3)局部位于钢球滑槽(1.4)内，带轮分体(I)可沿着滑槽(3.3)滑动。
【文档编号】F16H57/035GK205479281SQ201620305390
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】胡兰兰, 张明松, 倪东升
【申请人】三峡大学