专利名称：新型行星锥盘无级变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种恒功率型行星摩擦式机械无级变速器，尤其是涉及对锥盘及相关结构的改进。
背景技术：
中国专利ZL98220687.9公开的新型恒功率行星摩擦式无级变速器，该无级变速器将加压碟簧施压在恒轮上，使得在高速时碟簧放松、低速时碟簧压紧，从而将恒功率输出变为可能；其行星锥盘是母线为直线的锥形盘，其双楔角通常为6～12°，行星锥盘与动摩擦轮(太阳轮)、恒轮(定摩擦轮)接触处通常为线接触。由于碟簧本身的特性，这种无级变速器在其调速范围内滑动率不稳定，低速输出时尽管输出扭矩比同型号的JB/T6950-93新型行星锥盘无级变速器的许用值大得多，但因为是线接触，滑动率较大、发热也较严重，因而限制了其产业化。常见新型行星锥盘无级变速器的行星锥盘的母线为直线，其双楔角较小，传动时的接触为线接触，滑动率较大，发热较严重。通过提高材料的强度、提高摩擦元件的精度、降低表面粗糙度及提高润滑油质量等因素虽可在一定程度上降低滑动率，但所需成本会大幅提高，难以实现和推广。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种结构合理、成本低、滑动率较低，输出特性较好的新型行星锥盘无级变速器。
本实用新型的技术方案如下它包括输入和输出轴、行星锥盘、太阳轮、恒轮、碟簧以及调速机构，太阳轮(2)和(3)分别连接在输入轴(4)上，调速机构(5)上的蜗杆通过轴承连接在机座上，调速机构(5)上的蜗轮通过轴承安装在输入轴(4)上，调速机构(5)上的调速螺杆连接在输入轴(4)上，其通过轴承与太阳轮(3)相接触，行星锥盘(9)通过滑块连接在输出轴(1)上，恒轮(8)和压簧盖通过长螺栓紧固在一起然后安装在输入轴(4)上，恒轮(7)套在恒轮(8)和压簧盖之间，碟簧(6)装在恒轮(8)和压簧盖之间，其特征在于行星锥盘的母线呈圆弧形，且太阳轮和恒轮与行星锥盘的接触处设计成凹凸共曲点接触的形状。
本实用新型通过优化选择圆弧半径及太阳轮、恒轮工作半径等相关结构参数，能实现低滑动率输出，尤其是低输出转速时实现在承载能力不降低的情况下仍能保持较低的滑动率。理论分析表明在调速范围内较同类型恒功率新型行星锥盘无级变速器可降低30～50％。同时采用凹凸共曲圆弧接触，有利于降低接触应力和促进润滑油膜的形成，进而可减少磨损，提高寿命。本实用新型结构的锥盘能使高速时楔角变化不大而低速时会增大来降低低速时的滑动率。另外，太阳轮、恒轮与行星锥盘接触处设计成凹凸共曲点接触，也有利于减小接触长度从而降低滑动率。本实用新型在碟簧压力基本不变的情况下，较直母线线接触新型行星锥盘无级变速器在滑动率上有明显降低。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为改进后的行星锥盘结构图。
标号说明输出轴1、太阳轮2和3、输入轴4、调速机构5、碟簧6、恒轮7和8、行星锥盘9。
具体实施方式
如图1-2所示，本实用新型包括输出轴1、太阳轮2和3、输入轴4、调速机构5、碟簧6、恒轮7和8以及行星锥盘9，该传动调速装置由输出轴1、输入轴4、调速机构5、加压装置(包括碟簧6等)组成，太阳轮2和3分别连接在输入轴4上，调速机构5上的蜗杆通过轴承连接在机座上，调速机构5上的蜗轮通过轴承安装在输入轴4上，调速机构5上的调速螺杆连接在输入轴4上，其通过轴承与太阳轮3相接触，行星锥盘9通过滑块连接在输出轴1上，恒轮8和压簧盖通过长螺栓紧固在一起然后安装在输入轴4上，恒轮7安装在恒轮8和压簧盖之间，碟簧6装在恒轮8和压簧盖之间，其特征在于行星锥盘9的母线呈圆弧形，且太阳轮2、3和恒轮7、8与行星锥盘9的接触处设计成凹凸共曲点接触的形状。
图1工作原理行星锥盘无级变速器的输入轴4与电机相联，动力由此输入，经太阳轮传递给行星锥盘9。行星锥盘9同时也被外圈的太阳轮2与太阳轮3压紧在其间；恒轮7在碟形弹簧6的作用下，与恒轮8一起压紧行星锥盘9，提供足够的压紧力以产生传动必需的摩擦(牵引)力；当太阳轮转动时，行星锥盘在与太阳轮接触处的摩擦(牵引)力作用下，要作纯滚动，即自转运动；由于恒轮7与恒轮8径向固定不转动，因而行星锥盘在自转的同时也要绕输入轴4作公转运动。行星锥盘上的轴与行星架(转臂)H相联，可在行星架上作轴向和径向移动，当行星锥盘9作公转运动时，就带动行星架H，从而经输出轴1输出运动和动力。调速时转动调速机构5的蜗杆，带动蜗轮旋转，蜗轮和调速螺杆采用螺纹配合，由于定位键的作用，使调速螺杆只作轴向移动，从而控制太阳轮3的位置，使行星锥盘9位置发生径向移动，即传动半径发生变化，实现速度调节。
实施例1如图1-2所示，将行星锥盘9的母线制成内凹式弧线，为了使太阳轮2、太阳轮3、恒轮7、恒轮8与行星锥盘9之间的接触为点接触，将太阳轮2和太阳轮3以及恒轮7和恒轮8与行星锥盘9的接触处设置成外凸圆弧。
权利要求1.新型行星锥盘无级变速器，它包括输入轴(4)和输出轴(1)、行星锥盘(9)、太阳轮、恒轮、碟簧(6)以及调速机构(5)，太阳轮(2)和(3)分别连接在输入轴(4)上，调速机构(5)上的蜗杆通过轴承连接在机座上，调速机构(5)上的蜗轮通过轴承安装在输入轴(4)上，调速机构(5)上的调速螺杆连接在输入轴(4)上，其通过轴承与太阳轮(3)相接触，行星锥盘(9)通过滑块连接在输出轴(1)上，恒轮(8)和压簧盖通过长螺栓紧固在一起然后安装在输入轴(4)上，恒轮(7)套在恒轮(8)和压簧盖之间，碟簧(6)装在恒轮(8)和压簧盖之间，其特征在于行星锥盘(9)的母线呈圆弧形，且太阳轮和恒轮与行星锥盘(9)的接触处设计成凹凸共曲点接触的形状。
2.根据权利要求1所述的新型行星锥盘无级变速器，其特征在于将行星锥盘(9)的母线设置成内凹式弧线，将太阳轮(2)、太阳轮(3)、恒轮(7)、恒轮(8)与行星锥盘(9)的接触处设置成与行星锥盘(9)的内凹式弧线母线相匹配的外凸圆弧。
专利摘要一种新型行星锥盘无级变速器，它解决了现有的行星锥盘无级变速器滑动率较大、发热也较严重的缺陷。本实用新型包括输入和输出轴、行星锥盘、太阳轮、恒轮、碟簧以及调速机构，其特征在于行星锥盘的母线呈圆弧形，且太阳轮和恒轮与行星锥盘的接触处设计成凹凸共曲点接触的形状。本实用新型通过优化选择圆弧半径及太阳轮、恒轮工作半径等相关结构参数，能实现低滑动率输出，尤其是低输出转速时实现在承载能力不降低的情况下仍能保持较低的滑动率。理论分析表明在调速范围内较同类型恒功率新型行星锥盘无级变速器可降低30～50％。同时采用凹凸共曲圆弧接触，有利于降低接触应力和促进润滑油膜的形成，进而可减少磨损，提高寿命。
文档编号F16H15/00GK2900929SQ20042005806
公开日2007年5月16日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者刘开昌, 朱宇 申请人:福州大学