活动块轮传输带式机械无级变速器的制作方法

专利名称：活动块轮传输带式机械无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明是属于机械无级变速器。
背景技术：
在机械无级变速器里，分摩擦式、链式、带式和脉动式四大类，其中摩擦式、链式、带 式实际上都是靠摩擦力传递功率的，摩擦式是通过点接触传递功率的，链式和带式实际上 是靠线接触传递功率的，所以链式、带式无级变速器功率和体积比(功率/体积)也较摩擦式 大，效率较高。以往的各种链式和带式无级变速器其共同的特点是调整两个圆锥盘的距离， 使传输链或带工作在不同的半径来实现无级变速，在圆锥盘上，每个工作半径实际上只是 一条线，而传输链或带都有一定的厚度，所以整个传输链或带严格来说不是処于一个工作 半径上，传输链或带在进入圆锥盘时，从直线运动转变成圆周运动，这时在接触面上，処于大于工作半径和小于工作半径的地方会产生相对滑动；传输链或带在退出圆锥盘时，从 圆周运动转变成直线运动，同样也会使処于大于工作半径和小于工作半径的地方产生相对 滑动，因而造成能量损失，接触面越宽损失越大，且能量传输所需的摩擦力，是靠圆锥盘 对传输链或带的挤压紧力来产生的，所以在传输中，链或带进入或退出圆锥盘时，都会有 能量损失。挤压紧力越大，链或带进入或退出圆锥盘时，对链或带造成的损害越大，链或 带的^!用寿命越短。用圆锥盘的链式和带式无级变速器，另一个不足是调整比较困难和缓 慢。近些年发展起来的金属带无级变速器或叫v型钢带无级变速器，其功率和体积比更大， 它也是以圆锥盘的形式，其工作半径实际上也只是一条线'同样存在上述几个不足，且其 采用结构较复杂的'液压式调整机构。机械无级变速器的发展方向是大功率高效率。发明内容本发明采用由活动块构成轮子的传输带无级变速器，传输带和活动块构成的轮子之间是通过面接触传递功率的，而不是象以前通过点或线接触传递功率的，其功率和体积比可以做到比金属带无级变速器还大，随着体积增大，功率可以是很大的。v型钢带无级变速器是靠金属块的推力传递功率的，本发明这种传输带无级变速器是靠传输带的拉力传递功率的， 传输带可以采用任何高强度、高弹性摸量的挠性材料，且比重越小越好，在采用下面所述 的传输带时，传输带在紧边和松边的伸长率差约为千分之二左右，也既由伸长率差在传输 轮上产生的滑移造成的功率损失约为千分之二左右，没有因処于不同工作半径而产生的相 对滑动，没有挤压紧力带来的损失，所以效率高，也因为没有挤压所以调整方便。 这种活动块轮子相当于把一个空心的有一定厚度的园拄形传输带轮，沿轴心线等分成多块，如由N块活动块构成的轮子，每块为圆拄的1/N弧面，其弧面角度为360/N度。厚度 及弧面低下的厚度分布等，根据强度的需要和材料的选取等决定，每块两边再各加上一个 用来调整和固定的耳朵，就构成了一个活动块。两边用来调整和固定的耳朵的结构，会因 采用调整和固定的方案的不同，而有很大的不同。轮子的轮面，在最小半径时，各个活动 块相靠着，轮面基本上是一个圆柱，在其它半径时，各个活动块之间有一段间隔，传输带 在上面包成的轮面，既传输面是由多个曲率半径等于最小半径的圆拄面及圆拄面之间的切 面构成，传输带和活动块轮子接触面的曲率半径是固定的，既为圆柱面的曲率半径，对于 同一个活动块轮，活动块轮的半径不论调整到多大，只要传输带在上面的包角相同，传输 带和活动块轮的接触面积就相同。在不是最小半径时，会有小的脉动，活动块分的越多脉动越小'如有20个活动块构成 的轮子，在半径为3倍最小半径，主从动轮的中心距离为8倍最小半径时'其脉动造成的 主从动轮之间的传输带长最大波动约为十万分之二左右，这里所用的传输带在传输最大力 矩时使紧边和松边的伸长率差约为千分之二左右，十万分之二为千分之二的百分之一'既 紧边或松边的传输力波动为百分之一 ，所以脉动造成的传输力波动紧边和松边合起来约为 百分之二左右，是完全可以忽略不计的。在半径为5倍最小半径，主从动轮的中心距离为 12倍最小半径时，脉动造成的传输力波动约为百分之三点五左右'而有10个活动块构成的轮子，在半径为3倍最小半径，主从动轮的中心距离为8倍最小半径时，脉动造成的传输 力波动约为百分之三十左右。如拉大主从动轮的中心距离，对有IO个活动块构成的轮子， 在半径为3倍最小半径，主从动轮的中心距离为12倍最小半径时，脉动造成的传输力波动 约为百分之一十四左右。若传输带在紧边和松边的伸长率差加大一倍，则脉动造成的传输 力波动减小一倍。这种活动块轮传输带式无级变速器，表面上看最大的缺点是脉动，而实际上，在活动块 约20块时，脉动既可以忽略，所以剩下的问题是如何调整和锁定活动块轮的半径。 调整和固定方案有许多，这里叙述两种结构方案。方案一是:在一个园轮盘上从最小半径到最大半径的位置等角度地开N条沿半径方向的 有一定宽度的直缝隙，另一个园轮盘上从最小半径到最大半径的位置等角度地开N条有一 定宽度的渐开线缝隙，每个渐开线缝隙的旋转角度可取大些，如90度或180度或其他任何 角度，这两个轮盘圆心重叠，则N条直缝隙和N条渐开线缝隙有许多交点，取一组等半径 的N个交点，把N个活动块的N个耳朵分别穿过交点，每个活动块的耳朵和直缝隙接触部 分是矩型，和渐幵线缝隙接触部分是圆型，N个活动块的另外一边的N个耳朵也穿过相同的 两个重叠的轮盘，如果把两个直缝隙的轮盘通过空心轴联在一起，把两个渐开线缝隙轮盘 分别靠在两个直缝隙的轮盘的外侧，通过穿过上述空心轴的轴联在一起，当然也可以两个 渐开线缝隙轮盘在内侧通过空心轴联在一起，另两个在外侧，当分别在两个方向上相对旋 转它们，则N个活动块所処的半径位置就一起增大或减小，在调整到某个需要的半径位置 时，锁定住相对旋转的轮盘，既固定了活动块轮的半径。在每个活动块轮的轴上装上一个 控制电机，来控制两个轮盘的相对旋转位置，这个控制电机始终随着活动块轮在旋转'在 需要的时候控制两个轮盘的相对旋转位置'也既控制活动块轮的半径大小，控制电机通过 少齿差行星齿轮减速器减速或其它形式的减速器减速来控制两个轮盘的相对旋转位置。这 个控制电机的功率是比较小的，如对后面所述的传输力矩为400牛顿的机械无级变速器，要求在6秒内活动块轮的半径从最小变到最大，控制电机的最大功率估计在400瓦以内， 这里主要是克服调整时活动块和传输带产生相对滑动时的摩擦力作功，以及，在传输比比 较小，活动块轮的半径从小变到大时，克服传输带的紧带力对活动块产生的压力总和减去活动块产生的离心力总和的差作功；在传输比比较大时，活动块的线速度比较大，则活动 块的离心力总和有可能大于传输带的拉力又寸活动块产生的压力总和，活动块轮的半径从大 变到小时，则可能克服活动块产生的离心力总和减去传输带的拉力对活动块产生的压力总 和的差作功。在两个轮盘不相对旋转时，用电磁制动器锁定两个轮盘的相对位置，电磁制 动器安装在减速器前的位置所需要的制动力要小很多。方案二是在一个轴的两边分别套上一个园盘，在两园盘内侧，各分别等角度地装上N 条直杆，也既共2N条直杆，每个直杆一端装在园盘的位置半径相同，这个半径値大于活动 块的最大半径値，另一端靠着轴，直杆和轴成一定的角度，这个角度在45度左右比较好， 从靠着轴的一端平行于轴连一条杆到圆盘，过相连的每两条直杆的平面通过轴心线，两园 盘上的直杆两两正对并相交，其中一条中间可开一条缝，另一条从中间穿过，两圆盘上也 开相应的缝隙，使相对的直杆能穿过，为了加大强度，相连的两条直杆相夹的中间部分可 以用一定厚度的板相连，每个活动块的两个耳朵做成相应的形状，分别套在相交两直杆的 交叉点上方的两直杆上，当两个园盘一起沿轴相又寸做靠近或拉开的直线运动时，N个活动块 的半径位置就一起增大或减小，其中一个圆盘所有靠着轴的N条直杆可以连在一起以增大 强度，轴分成两部分， 一部分是空心的，另一部分是实心的'并从空心的中间穿过，实心 轴两边比空心轴长，实心轴和空心轴可以相对旋转，不能相对沿轴向运动，实心轴上分别 有两个园盘沿轴线滑动的槽，同时两个园盘的内螺纹分别和空心轴的外螺纹在空心轴的两 边齿和，两边的螺纹是相反的，这样用电机控制实心轴和空心轴分别在两个方向相对旋转 时，两园盘就分别做靠近或拉开的直线运动，电机功率和方案一相同。因为这种把转动变成 直线运动结构本身不能反过来把直线运动变成转动，也既本身有锁定功能，所以不用另外 装电磁制动器作锁定装置。也可以i吏两个园盘在空心轴上滑动'而和实心轴螺纹齿和'这时的空心轴可以是沿轴的一条或几条条形轴对称或不对称的不完全轴。传输带的紧带力可以由紧带轮产生，紧带轮可以装在紧边或松边的内侧或外侧，当紧带 轮装在两轮的中间时，不论传输比为多少，都有较固定的紧带力。紧带轮装在松边的外侧 中间，则松边的紧带力基本不变，紧边的紧带力随着传输比的不同以及传输力矩的不同而 为不同的数値。紧带轮通过两个滚动轴承安装在转轴座上，转轴座可以沿着一个近似垂直 于传输带的轨道或一个杆在小的范围内移动，并沿着轨道或杆有一个弹簧抵着，也可以通 过一个专门的电机压缩和放松弹簧，以控制弹簧的弹力，《吏其在不同的传输比时有不同的 紧带力。也可以在紧边和松边的外侧各装一个紧带轮，两个紧带轮可以在主从动轮之间水 平移动，在不同传输比时，向主动轮或从动轮中较小的一个方向移动，使得在不同传输比 时传输带在主动轮和从动轮上的包角相等且固定。在本发明中所说的渐开线，是广乂的渐开线，其含乂为随旋转角增加，半径单调增加或 单调减小的曲线。还可以通过一种可称谓轮子的支撑力机构来产生传输带的紧带力，对于方案一 ，这种机 构是在调整和固定活动块的两个轮盘之间加一个最好是两个或两个以上以轴为对称的弹簧 来实现的，对于每个弹簧，在两个轮盘上各开一个缝隙，其中一个缝隙可以是沿半径的直 缝隙或渐开线缝隙，另一个缝隙是渐开线缝隙，在缝隙的交点插一个受力杆，弹簧的一边 固定在直缝隙轮盘的一边，另一边固定在受力杆上，当两个轮盘相对旋转时，受力杆的半 径位置也相应变化，因而弹簧产生一个变化的变形弾力作用在受力杆上，不论是用张力弹 簧还是压力弾簧，其弹力对两个轮盘作用力的方向是使两轮盘对活动块产生向外的压力' 根据所需传输带产生的压力随半径变化的情况，令两个轮盘相对旋转A 0角度时'因半径 改变传输带产生的在不同传输比所需压力对活动块所作的功等于弾簧弹力所作功的负値' 这样可以得到一个微分方程，解这个微分方程既可得到轮子的支撑力机构的另一个渐开线缝隙曲线的方程。在内侧的两个轮盘，分别越过外侧的两个轮盘的外沿，各形成一个接触 面，这样分别在活动块的两边都加一个支撑力机构，这样受力均衡，原外侧的轮盘作的比较厚，其一面是活动块的缝隙，另一面是支撑力机构的缝隙。对于主动轮的最大传输力矩固定的应用，若传输比变化范围为j2 ， R!为主动轮的半径，R2为从动轮的半径，Ro为主从动轮的最小半径，主从动轮间距为L-2 (j+l) Ro ，在主动轮最小半径Ro时的传输力为Fq ， //为摩擦系数，则传输带对主动轮的压力在R!《R2时为P产 F。Ro(e'"〔-謂1 "1混1/(0+1)则〕)_1)/( 〃Ri (e"M))，在R》R2时为P= (e" ( ((R"(U十i)画-1/2)-1) / ( 〃Rl 十2FoRoarcsin (Rl/ ((j+l) RO)) -1/2) / (e"-l))'若活动块的渐开线缝隙曲线的方程为R产Ro )，令支撑力机构的主动轮渐开线缝隙曲线的方程为R3=f ( w )'则有AR3 k!R^-AR!P！，其中为支撑力机构弹簧的弹力系数，两边积分就可得到R3=f ( W )，不过这个较难得到解析解，可以用数値解。传输带对从动轮的压力 在R2《r!时为p2= f。r2 ( ( n (麵/ (肿R0) " ) / ( 〃 Ro ( e" — r))，在r2》ri时为p= (e,",-腦"(R2/((j+"Ro))-i/2)d) / (//Ri ""a" +2F。R2arcsin (R2/ ((j+l) RO)) -1/2) / (Ro (e"-l))，同样可以得到支撑力机构的从动轮渐开线缝隙曲线的方程R^f ( W )的解 析解或数値解。如果加了使包角相等且固定的机构，则P尸FqRq/ ( " & ) ， P2= F。R2/ ( 〃 Ro )， 并可角斜等主动轮渐开线缝隙曲线的方程为R3= (R3q2- (2FQRoln )) / ( //Id)) 1/2 ，其中k尸2F。Rolnj/ ( (R3。2- R312)) ， Rs。为R3=f ( )曲线方程的最大半径，R31为R3=f ( ^ ) 曲线方程的最小半径，R邓和R3i可以根据需要任意选定，并以此确定^ ， R3=f ( w )曲线 方程也确定了 。同样可以解出从动轮渐开线缝隙曲线的方程R4= ( r4q -FQRo ( 2 y> + O / ( // k2)) 1/2 '其中k2= (j2-l ) F0Ro/ ( // (R402 -O)。这样的主动轮和从动轮，按L=8Ro的间距安装，并安装上合适长度的传输带，则在任 何传输比时两个轮子的弹簧支撑力是相等的，所以整个作用力是平衡的，即使实际使用时 有一点不平衡力，这个力也要大到能克服各种摩擦力，才能改变活动块轮的半径，调整半 径的控制电机也只需要装在一个活动块轮上，且控制电机只需主要克服调整过程中的摩擦 阻力，所以控制电机的功率可以大大减小，如相应前面两个400瓦的估计约减到一个200 瓦。半径锁定的电磁制动器可以不装，也可以只在一个轮子上装，来承受不平衡力。紧带传输力约加10%设计。随旋转角增加，R单调增加，对应的R3=f ( w )是一条单调减小的曲线，实际上任意一条单调减小的曲线R3=f ( w)都可以产生活动块轮的支撑力，只是在不同传输比r生的紧带力不同，或者说不同的单调减小的曲线R3=f (</))，对应着在不同传输比所需的不同紧带力。对于方案二 ，也可以加支撑力机构，其原理和方案一相同，结构不同，支撑力机构的一 个最好是两个或两个以上弹簧分别套在杆上，杆固定在相对圆盘不旋转的轴上并对称于轴， 每个弹簧的一端抵住轴，另一端可接也可不接一个小物件，这个小物件在和园盘相连的沿 轴方向变化的曲线轨道上滑动或滚动，轨道中间开一条缝隙，让套弹簧的直杆穿过，曲线轨道方程的解法类似方案一 ，即任意半径位置园盘以及和园盘相连的曲线轨道沿轴移动AL 时，因半径改变传输带产生的在不同传输比所需压力对活动块所作的功等于弾簧弹力所作 功的负値，这样得到一个微分方程。支撑力机构在每个活动块轮的两边各分别有一套，而 控制电机也必须在每个轮子有一个。因为这种把转动变成直线运动的机构本身有锁定功能， 本来是不能产生紧带力的，这种机构要产生紧带力，只需做很小的变动，既把转动变成直 线运动机构的公母螺纹的间隙加大，如加大到半个齿宽或一个齿宽的间隙，这样支撑力机 构就能产生需要的紧带力了 。同样不同曲线轨道对应着在不同传输比所需的不同紧带力。对于调整和固定方案二 ，两个圆盘以及和其相连的直杆换成两个锥盘'不要活动块，则 这种调整和固定机构可以用在现有的用锥盘的链式和带式机械无级变速器上，包括V型钢 带无级变速器上，这种机构使轴承不用承受轴向负荷'且使主从动轮始终有很好的对中° 相应的支撑力机构也可用在现有的用锥盘的链式和带式机械无级变速器上，包括V型钢带无级变速器上，这样可以r生按不同传输比所需要的紧带力°一般来说，转动部件受转动产生的离心力引起的拉强度的限制，离心力产生的转速限制为转动部件外缘线速度的限制'按圆环考虑'对于cib为1500 MPa的钢，若离心力产生的圆环拉应力为CTb/3=500MPa ，则这个线速度为253米/秒，最高转速和半径成反比。对于活 动块轮，最高线速度按这个线速度的约1/3左右计，既按约84米/秒计，其离心力约为1/9 线速度是2 米/秒的离心力。对于高强度碳纤维一环氧树脂材料，其密度为1.45 ，抗拉强 度为1.5GPa ，弾性摸量为140GPa ，因为这种复合材料的疲劳强度约为a b的70%-80% ，所 以取离心力产生的圆环拉应力为。b/2-750MPa ，则这个线速度为7]9米/秒，1/3约为240 米/秒。活动块轮最高线速度按一般线速度的约1/3左右计，只是估计，较准确的値需精确 的计算或实验，这里就不考虑了 。若传输带每米带长质量为q '其单位为kg/m '则其离心力产生的附加传输带拉力为qu2 ， 其中u为传输带的线速度，如果传输带能承受的最大拉力为Fb ，则满足qu、Fb的传输带线 速度，可称谓传输带的极限线速度uo ， uQ= (Fb/q) 1/2 。如对于10000牛顿的最大传输力F ，紧松边拉力比K为3 : 1 ，则紧边拉力Fi为15000 牛顿，如果用钢丝绳或用钢丝绳织成的网作传输带或传输带受力层，弹性摸量E按200GPa 计，取其拉强度CTb为1.5GPa ，则需要10mn^的截面积，取保险系数为3 ，则截面积A为 30mm2 ，其应力0为0.33crb ，因为钢材的疲劳极限约为0.45 ，所以在疲劳极限以内。若钢 丝绳在以其为受力层的传输带中占50%截面积，因钢比重为7.S较大，其ffe材料比重按约1 计算'则每米带长质量q为0.264kg/m '其F^15000牛顿'所以u。= ( 15000/0.264 ) 1/2=238.4 m/s ，紧边和松边的伸长率差s=F/ (AE) =0.17% 。如果用高摸量碳纤维一环氧树脂材料织 成的网作传输带或传输带受力层，其密度为1.6 ，抗拉强度为1.07GPa ，弾性摸量为240GPa ， 则需要14mr^的截面积'取保险系数为2 ，则截面积A为28mm2 '其应力o为0.5Ob ，其在 传输带中也占50%截面积，其他材料比重按约1计算，则每米带长质量q为0.073kg/m ，所 以uf ( 15000/0.049) 1/2=453.3 m/s ，其伸长率差s=F/ (AE) =0.15% 。 u。实际只和所用材料 有关，和截面积无关。对于最小半径为4cm的无级变速器，如果j为3 ，则最大半径为4*j=12cm ，传输比变化 范围为J 2=9 ，对应84米/秒的线速度，最大输入转速为6684.5转/分，最大输出转速为6684.5*j=20053.5转/分'若用上述最大传输力为10000牛顿的传输带，对于传输力矩为固定 的应用，最大传输功率约为280千瓦，用钢丝的传输带最小传输比时传输带附加拉力为 15000*(84/238.4)2=1862牛顿，紧松边拉力比K按3 :1计'这时紧边拉力为1862+( 15000/j ) =6862牛顿，最大传输比时传输带附加拉力为1862/j^207牛顿，紧边拉力约为15207牛顿； 用高摸量碳纤维一环氧树脂材料的传输带最小传输比时传输带附加拉力为15000* (84/453.3 ) 2=515牛顿'紧边拉力为5515牛顿，最大传输比时传输带附加拉力为515。2=57 牛顿，紧边拉力约为15057牛顿。如果j为4 ，则最大半径为4*j=16cm ，传输比变化范围 为j2=16 ，对应84米/秒的线速度，最大输入转速为5013.4转/分，最大输出转速也为 5013.4*尸20053.5转/分，最大传输功率约为210千瓦，其余和j为3相同或相近。对应240 米/秒、的线速度转速和功率都较上述値大几倍，这时传输带只能用高摸量碳纤维一环氧树脂 材料的传输带。活动块的受力近似相当于简支梁，活动块的材料尽量选用比重小、强度大的材料'上述 传输带宽度a取最小半径的30。/。，既a=40*30%=12mm '因为最大拉力为1S000牛顿，既1弧度产生的最大压力为15000牛顿，所以X寸于最小半径r为4cm的活动块弧面所受最大压 强P E为37.5MPa ，对于方案一活动块宽度b取16mm ，则对于弧长为L的活动块中间所受 得最大拉伸和压缩应力为c活动块=(1/4) aLP压(b-a/2) /Z '其中Z=kLh2=kAh为活动块垂直 于轴的截面的截面模数，h为活动块的高度，A为活动块的截面积，k为由截面形状决定的 系数，其最大取値为0.5 ，从上面式子可以看出，当截面模数Z —定时'k和h越大'活动 块的截面积A越小。当活动块为实心时,k为1/S，这时0活动块=(3/2) aP压(b-a/2) /h2 。如活动块用ffb为1500MPa的钢材'令0活舰=1500*30%=450碰& '则得1^3.9mm '对 于20个活动块最小半径r为4cm的活动块轮' 一个活动块的弧长为l2.6mm ，最大拉力为 15000牛顿时， 一个活动块承受的最大压力为4712牛顿， 一个耳朵为2356牛顿'包角为 180度时， 一个活动块的最大传输力为1000牛顿' 一个耳朵为500牛顿'对于方案一的耳 朵，和直缝隙轮盘以及渐开线縫隙轮盘的接触面积可各取为约10mm2 ，所以耳朵的体积约占35%的前面计算的实心活动块的体积， 一个活动块的体积约为1.2cm3 ，质量约为9.4克， 20个活动块质量为1SS克。^f于采用支撑力机构产生紧带力的活动块轮，活动块的离心力 同样会对传输带产生附加拉力，在最小传输比时从动轮有最大离心力，对于84米/秒的线速 度，4cm最小半径188克的离心力为33163牛顿，如果传输带包角平均按180度计，则对 传输带的附加拉力为33163/;r =10556牛顿，是相当大的，对于j为3 ，在最大传输比时主动 轮4cm最小半径18S克的离心力附加拉力为1055S/f-1173牛顿如活动块用硼纤维一铝复合材料，其密度为2.65 ，抗拉强度为l.OGPa ，弹性摸量为 200MPa '令C7翻『300MPa '则得h=4.8mm '质量约为3.9克'20个活动块质量为78克。 对于84米/秒的线速度，在最小传输比时^t传输带的最大附加拉力为4380牛顿，在最大传 输比时离心力附加拉力为"7牛顿。如活动块用高强度碳纤维一环氧树脂材料，其密度为1.45 ，抗拉强度为1.5GPa ，弹性 摸量为140MPa ，令d活动块=450,3 ,则得h=3.9mm ，质量约为1.8克'20个活动块质量为 36克。对于84米/秒的线速度，在最小传输比时对传输带的最大附加拉力为2021牛顿，在 最大传输比时离心力附加拉力为225牛顿。为UOOO的1.5% 。从上可以看到，材料比重越小、强度越大，附加拉力越小。如果两个轮子都装半径锁定 装置，用紧带轮产生紧带力，则活动块的离心力不会产生附加拉力，但在调整时，较大离 心力会加大控制电机的功率。活动块的离心力可以采用离心力抵消机构抵消部分或完全抵消掉，离心力抵消机构的原 理类似于支撑力机构，离心力抵消机构有一个最好是两个或两个以上轴对称的离心块'对 于方案一每个离心块，也在渐开线缝隙轮盘和直缝隙轮盘上各开一个缝隙，离心块固定在 缝隙的交点所插的受力杆上，当两个轮盘相对旋转时，离心块的半径位置也相应变化，其 变化方向和活动块的变化方向相反，既一个变大，而另一个则变小，离心块产生的离心力 使两轮盘相对旋转的方向和活动块的相反，首先任意确定其中一个轮盘上缝隙的曲线方程， 再根据离心块重量、所有活动块的重量、以及活动块的变化曲线方程等，令两个轮盘相对旋转A 0角度时，因半径改变离心力对几个离心块所作的功，等于离心力对所有活动块所 作功的负功，得到一个微分方程，解这个微分方程既可得到离心力抵消机构的另一个缝隙 的曲线方程。这样在任何半径位置，离心块产生的离心力使两轮盘相对旋转的力矩等于活 动块产生的离心力使两轮盘相对旋转的力矩，而方向相反。使原外侧的两个轮盘各增加一个通过空心轴相连的轮盘，使原两边内侧的轮盘，分别越 过两边外侧轮盘的外沿，和原外恻的轮盘各形成两个接触面，《吏活动块的两边各有一个支 撑力机构和离心力抵消机构。主动轮和从动轮的离心力抵消机^J的缝隙的曲线方程是相同的，设主动轮或从动轮活动 块的半径为R ，离心力抵消机纟勾的一个轮盘上缝隙为沿半径的直缝隙，另一条为R5=f ( w )， 主动轮或从动轮所有活动块的质量为nn ，所有离心力抵消机构的离心块质量为ni2 ，则所有 活动块的离心力为mlW2R ，所有离心力抵消机构的离心块的离心力为m2w2R5 ，其中w为 主动轮或从动轮的角速度，若活动块R=Ro (1 + (/> )，则△ Rm! w 2R=- △ R5 m2 w 2R5 ，既△ Rm! R=-AR5 m2R5 ，和转速无关，两边定积分解得R5= (R5。2- U^ + cp2) R^rm/mO 1/2 '其 中mfm! (j2-l) Ro2/ (R5Q2-R512) ， R5Q和R5,分别为R5-f ( ^ )曲线方程的最大半径和最 小半径，R5Q和R^也可以根据需要任意选定。对于方案二 ，离心力抵消机构也是通过加离心块来实现的，当圆盘沿轴向移动时，每个 离心块在和园盘相连的沿轴方向变化的一个曲线轨道上滑动或滚动，每个离心块可以套在 固定在相对圆盘不旋转的轴上并对称于轴的杆上，这时轨道中间要开一条缝隙，让直杆穿 过；每个离心块也可以一端固定在一个杆上，杆的另一端在相对圆盘不旋转的轴上旋转， 旋转平面是过轴心线的平面，这时轨道中间可以不要开一条缝隙。曲线轨道的方程解法和 方案一类似，即任意半径位置园盘以及和园盘相连的曲线轨道沿轴移动AL时，因活动块半 径改变离心力对所有活动块所做的功等于离心力对离心块所做功的负功'这样得到一个微 分方程。这样在活动块的任何半径位置，所有活动块的离心力对圆盘的作用力的轴向分力 等于离心块^t圆盘的作用力的轴向分力，而方向相反。曲线误差或离心块质量误差会f吏离心力不能完全抵消，当然也可以有意不完全抵消。活动块轮无级变速器在低速场合应用时，活动块产生的传输带最大附加拉力较小，如小 于传输带最大拉力的1/5或1/10或更小，则可以不要离心力抵消机构。如活动块用高强度 碳纤维一环氧树脂材料，即使在84米/秒的线速度，也可以不用离心力抵消机构。活动块的离心力方向和紧带力方向相同'但其不能作为紧带力，对于传输力矩为固定的 应用，需要大的紧带力时离心力小，需要小的紧带力时离心力大，且同一传输比不同转速 时离心力不同，所以还是使离心力不起作用为好。支撑力机构和离心力抵消机构的相对运动部分，以及活动块调整的相对运动部分都采用 固体润滑或其它的润滑，使其摩擦系数尽量小，使控制电机的功率尽量小。控制电机调整 半径时除了要克服不平衡力以外，所要克服的是调整时活动块、弾簧作用杆或离心块作用 杆在两轮盘的各个缝隙交叉点和轮盘之间的摩擦力，以及活动块和传输带产生相对滑动时 的摩擦力，带传动在传输轮上包角分成静角和滑动角，在不传输功率时静角等于包角，在 传输最大力矩时静角最小，控制电机调整时克服的相对滑动摩擦力实际上是静角产生相对 滑动的摩擦力，所以静角越小控制电机的功率越小。对于千分之二的传输带伸长率差，如上面所述的最小半径为4cm的20个、活动块的无级 变速器，若包角约180度，在最小半径时，滑移在0.12mm以内，在半径为3倍最小半径时， 滑移在0.4咖以内。这个滑移对效率的影响可以忽略不计'但对传输带以及活动块轮面的 磨损可能是比较大的。这种活动块轮子，因为有N块'带来的一个好処是'可以用简单的 办法使活动块沿传输带滑移方向做小的移动，既活动块随着传输带一起滑移'则活动块和 传输带之间滑动可以降低一个数量级以上'只剩下因传输带在紧边和松边拉力不同'而在 一个活动块的弧面内的一段传输带产生伸缩而产生的滑移，如上述这个无级变速器'对于 千分之二的传输带伸长率差，在一个活动块的弧面内的滑移在活动块内的不同位置约为从 0—0.02鹏，平均约为O.Ol咖，半径为3倍最小半径时也一样，所以滑移只有原来的几十分之一 。这样既滑移产生的磨损又刑吏用寿命的影响只有原来的几十分之一 。随着传输带一起滑移的活动块结构是每个活动块分成两个部分，第一部分和耳朵相连， 第二部分可在第一部分上沿传输带滑移的方向作小的移动，传输带压在第二部分上，第二 部分在第一部分上的滑动轨道分下接触面和上接触面，在传输带压着活动块时第二部分在 第一部分上的接触面是下接触面，既下接触面是活动块第二部分随着传输带一起滑移的接 触面，这个接触面的摩擦系数要足够大，但要小于传输带和活动块之间的摩擦系数，这样 就保证活动块第二部分随着传输带一起滑移，而不是传输带在活动块上滑移，这时传输带 紧边和松边的拉力比，由这个下接触面的摩擦系数决定，而不是传输带和活动块之间的摩 擦系数决定。在传输带不压着活动块时，由于第二部分的离心力，第二部分在第一部分上 的接触面是上接触面，在第一部分和第二部分之间有一个力较小的弹片作用，在传输带不 压着活动块时，由这个弹片的弾力4吏第二部分回到滑移前在第一部分上的原点位置，为了 使这个弹片的弹力尽量小，要f吏第二部分的质量尽量小，这样由其离心力产生的上接触面 的压力就小，同时使上接触面的摩擦系数尽量小。第二部分在第一部分上的轨道可作成封 闭的，使其摩屑不能失去，这样摩屑达到一定的程度就不会增加，并使所选表面摩擦材料 在有摩屑的情况下有足够的摩擦系数，这样滑移产生磨损而^吏f吏用寿命减小的问题大大减 轻。在设计上和安装上，要保证活动块第二部分和第一部分的上下接触面，是紧挨着，保证在传输带压向活动块时，活动块第二部分不产生上下移动'而使传输带和活动块之间r 生附加滑移。活动块越多，采用随着传输带一起滑移的活动块结构，活动块和传输带之间滑动降低越 多，对于降低活动块和传输带之间滑动'有一种等效的增大活动块数量的办法'既把上述 活动块的第二部分沿圆周向再分成多块，如分成io块'每块之间用薄的低弹性模量的材料 隔开，再用胶粘成一个整块作为活动块的第二部分，这样活动块和传输带之间滑动又降低 io倍，既为原来的几百分之一 。这样就大大降低了活动块和传输带之间的滑移产生的磨损，但滑移产生的损耗还在，只是这个损耗转移到了活动块的第一部分和第二部分之间，并转变成了热能。在活动块轮半径调整时，活动块随着传输带一起的滑移或滑动会加大，且T王静角的一半 部分滑动的方向是相反的，在活动块轮半径调整时传输带刚进入活动块轮时，传输带向相 反的方向开始滑动，到了静角的一半位置开始转向原来的滑移方向滑动，静角完成时滑移 到原点，然后继续向原来的滑移方向滑动，且滑移会加大，如以上面所述的最小半径为4cm 的无级变速器来说，若包角约180度，最低转速为600转/分，从最小半径4cm调整到最大 半径12cm花6秒，则在静角为零时，因半径调整而加大的最大滑动约为2mm ，在全为静角 时，因半径调整产生的相反方向最大的滑动约为lmm ，所以对此最小半径为4cm的活动块轮， 活动块随着传输带一起的滑移或滑动的范围设计成原滑移方向为2.4mm ，相反方向为lmm 。 转速加大一倍，因半径调整而加大的滑动范围会减小一半，所以可以设计成，如原滑移方 向为1.2mm ，相反方向为0.5mm ，而在较低转速时，调整速度降低，最低转速时调整速度 降低一半。这时恢复原位的弹片两个方向也各有一片。在无级变速器不转动的时候调整半 径，如果不转动时也需要传输力，是不能避免传输带和活动块轮的磨损的，在大多数应用 场合，不转动时可以去掉传输带和活动块轮之间的压力，这时相对滑动也就没有磨损了 ， 在使用了支撑力机构的活动块轮上的控制电机这时要产生抵消弾簧力的力。最小半径时活 动块之间要有滑移所需的间隙。在采用随着传输带一起滑移的活动块结构后，传输带和活动块的接触面可以更多地从增 大摩擦系数角度考虑，而耐磨性的考虑可以降低，同时也考虑增大第一部分和第二部分之 间的摩擦系数。当然，传输带和活动块的材料都能达到非常耐摩的程度，就不用考虑传输带一起滑移的 活动块结构了 。如果目前已经有任何能承受较大拉力的拉力传输带'可以直接采用，或用相同的材料和 制造方法作成所需要的传输带。在这里把我对这种传输带的结构的设想作一个叙述'最后 怎样实现可能需要这方面的专家通过多方面实验来进行。可以把任何高强度、高弹性摸量的材料作成足够细的丝，如芳纶纤维、超高模聚乙;):希、 碳纤维、聚苯并恶双脞(PB0)以及钢材等材料，或者根据现代材米斗科学的发展，出现的一 些更高强度、高弹性摸量的材料，在细丝的外面，如果需要，可以用某种工艺附一层薄薄 的低强度、低弾性摸量的材料，作为固体润滑材料，再把许多这样的细丝拧成股，股的直 径和所需传输带厚度相当，再象类似织毛衣那样织成所需宽度和长度的网状封闭型带，就 可以作为传输带或传输带的受力层，如果这种带和活动块轮之间有较大的摩擦系数，且活 动块轮采用随着传输带一起滑移的活动块结构，可以消除传输带和活动块轮之间的磨损， 就可以直接把这种带作为传输带。如果摩擦系数较小，或还要考虑磨损，可以把这种带作 为传输带的受力层，再加上一层耐磨的磨阻材料形成传输带。还可以作成特殊的类似履带 形式的传输带，这种履带型传输带相当于给织出来的封闭带穿上许多靴子，每个靴子为有 一定厚度，如0.5咖，有一定宽度，如2誦，长度略大于封闭带的宽度，中间的一面上有数 个柱子，柱子直径略小于靴子宽度，高度大于封闭带的厚度，可刺穿封闭带，靴子的长度 方向两端有可折过来的扣子，并扣住从封闭带刺穿过来的柱子，这样就把靴子穿在了封闭 带上，沿着封闭带布满了这种靴子，就形成了特殊的类似履带形式的传输带'靴子之间略 有间隙，使其包在活动块轮上时，不至于相互抵住，为了使其和活动块轮有充分的接触' 靴子在沿轮面园周方向有一定弧度，其曲率半径等于活动块的曲率半径。织成网后有效截面积和钢丝绳类似需要打折，打折多少需实验或精确的计算，前面计算 时没有打折。这种活动块轮无级变速器的一个重要应用场合是在汽车上，下面一段不属于发明内容， 只是附带说明。汽车用机械无级变速器后，可以使发动机処于最佳的运行状态'为此设计上需要作一些 相应的变动，机械无级变速器的传输比在发动机电子测速下'由有微処理器的电子智能控 制电路进行自动调节，油门开合度也由电子智能控制电路自动调节，使用机械无级变速器 的汽车的控制方案可能有许多种，这里叙述一种方案，原来的油门脚踏板的功能要做改变'实际上这时的脚踏板只需接一个电位器，脚踏板踏下不同的程度时，给电子智能控制电路 一个不同的电位信息，当这个电位大于某个値Vi时，随着电位的增大对应的发动机转速随 着增大，油门尽量接近80%左右的最经济开合度，并通过调整机械无级变速器的传输比， 使发动机在相应转速下平稳运行，如果机械无级变速器的传输比调整为最小时，平稳转速 或根据加速度预计的平稳转速大于所对应的发动机转速，则减小油门开合度，使发动机平 稳在相应转速。V!所又寸应的发动机转速，是接近最低转速的一个经济转速ni ，在电位低于 VJ寸，发动机在转速m基本不变下随着电位的减小，油门开合度随之减小，并随之增大机械无级变速器的传输比，使发动机平稳在这个转速。当电位信息增大或减小时，若变化较 小如在5%或10%以内，则不作调整，或使油门在小范围变化如75%—85%或70%—80%变化'若电位信息变化较大，则通过改变机械无级变速器的传输比，使发动机平稳在新的相应转 速，比如电位信息增大，则增大传输比，i吏发动机转速增大到新的平稳转速。如果因路面 等情况使阻力发生变化，则发动机的平稳转速将改变，改变较小时类似电位信息变化较小 时的原则，平稳转速改变较大或根据加速度预计改变较大时，则改变传输比，使发动机平 稳在原来的转速。因为车速越大阻力越大，所以由上面的控制方案可以得到以下的结论， 如果汽车总的最小传输比较大，则在W及大于Vi的一段电位范围所对应的发动机转速， 使机械无级变速器在最小传输比位置'路面阻力越小，这个转速范围越大，且在这个转速 范围'油门开合度小于80%左右的最经济开合度，Vi时油门开合度最小，所以电位在小于 Vt的一段范围实际油门开合度并未真正减小，为了使发动机转速在较大的范围油门都接近 最经济开合度，就要减小总的最小传输比，这样在最高车速时传输比是大于最小传输比的， 如果总的最大传输比和采用有级变速器的相同，则为了经济性，机械无级变速器的传输比 变化范围要大于有级变速器的变化范围，约大2-3倍左右。如原小客车变化范围为约4增大 到8以上，原载重汽车变化范围为约16增大到约32 ，变化范围较大时可以采用一种折中方 案，如载重汽车用一个变化范围约为13的机械无级变速器'加一挡2.5 : 1的手动副挡，则 总的变化范围约为32.5 ，在载重时手动加上副挡。
具体实施方式
如果增大活动块轮的半径一倍，同时增大活动块宽度和厚度一倍，传输带宽度和厚度也都增大一倍，则传输带对活动块的压强不变，活动块的应力不变，传输力大了 4倍，活动 块的离心力也大了 4倍，传输力矩大了 8倍，既传输力矩和半径的3次方成正比，对于最 大传输功率传输带线速度不变，则输入转速和半径成反比，既输入转速小一倍，则最大传 输功率大4倍，传输功率和半径的平方成正比，前面举例400牛顿米最小半径为4cm ，并未 经过严格的计算论证，实际最小半径应为多少要经过严格的计算论证，并要经过实验才能 确定，这和所选用材料、使用寿命、等很多因素有关。确定一个値后，就可以根据传输力 矩和半径的3次方成正比及传输功率和半径的平方成正比的关系，设计所需要的活动块轮 无级变速器。因为采用同样比强度的材料，活动块轮外缘的线速度约为齿轮等旋转部件的 1/3 ，所以可以大槪地讲，最大传输力矩和齿轮约相同，最大传输功率也约为齿轮的1/3 。对于输入最大力矩为定値的应用，用表达式表示这些关系，设输入最大力矩为M牛顿 米，转速为n转/分'最大传输功率为P瓦'最小半径取为r米'轮边缘线速度为vQ米/秒， 在最小半径取为ro米时的传输力矩为Mo牛顿米，贝fjr=60v0/ (27rnj)M=MQ (r/r0) 3 P=M0v0r2/r03jv0 、r。、线要根据所用材料等经过实验或精确计算得到'这里按v(产S4米/秒'rQ = 4Cm ' 线二400牛顿米计算得r = 8。2/ (nj)M=6250000r3 P=525000000r2/j如j为3时'最大输入转速为7000转/分又寸应的最小半径为3.82cm '传输力矩为348 牛顿，其最大传输功率为255千瓦；j为4时'最大输入转速为7000转/分对应的最小半径为2.86cm ，传输力矩为146牛顿，其最大传输功率为107千瓦；j为3时，最大输出转速为 7000转/分，既最大输入转速为2333.3转/分对应的最小半径，最大可取为12cm ，传输力矩 为10800牛顿，其最大传输功率为2520千瓦。活动块耳朵和渐开线缝隙接触部分为圆柱，实际接触为一条线状的窄面，渐开线在不同 半径処的曲率半径是不同的，在不同半径処活动块耳朵和渐开线的接触点是不同的，为了 使线状的接触窄面尽量宽，活动块耳朵和渐开线缝隙接触部分就不为圆柱，而作成使活动 块耳朵和渐开线缝隙上下的不同接触点処的曲率半径尽量接近相等，既耳朵和渐开线远离 轴心一边不同接触点処的曲率半径小于等于渐开线接触点処的曲率半径，耳朵和渐开线近 轴心一边不同接触点処的曲率半径大于等于渐幵线接触点処的曲率半径。可以用一段圆狐作为渐开线，可称谓圆弧渐开线，其曲率半径为定値，活动块耳朵和渐 幵线接触部分作成在圆柱外包一块，这块可在圆柱上旋转，它们之间用固体润滑，这块上 下和圆弧渐幵线上下以圆弧完全接触，这样就加大了活动块耳朵和渐开线的接触面积。 调整和固定方案一中轮盘的直缝隙，也可为渐开线缝隙，既两个轮盘都是渐幵线缝隙。 调整和固定机构中控制电机的电能可以通过电刷提供，也可以通过感应提供。 主从动轮的轴承只有径向负荷，主从动轮的轴承可以用滚动轴承，若摩擦系数按1%计， 则总的效率约为95% ;也可以用滑动轴承，若摩擦系数按0.2%计，则总的效率约为98.5% 。 传输带和活动块轮之间应避免有油。传输带可以用V形带，活动块轮的轮面也配合用V形，以增大当量摩擦系数，活动块轮 的轮面根据所用传输带的形状可做成各种形状，如半圆形沟等的轮面。 N块活动块中每块的弧度可以不等，曲率半径也可为不同°主从动轮中也可以只有一个为活动块轮，活动块轮传输带式无级变速器'可以用多传输 轮多传输带的结构，其中可以至少有一个传输轮是活动块轮。具体实施要根据所用材料等全面的考虑，或经过实验确定，上述很多数据只能作为参考。
权利要求
1.一种活动块轮传输带式无级变速器，其特征是组成无级变速器的两个或两个以上传输轮中，至少有一个传输轮是由活动块轮构成，其传输轮和传输轮之间通过传输带传递力矩和运动，活动块轮通过调整和固定机构调整各个活动块所处的半径，其传输比随着活动块轮半径的变化而连续变化。
2如权利要求1所述的无级变速器，其特征是所述的、活动块轮包含两块或两块以上可以改变半径位置的活动块。
3 如权利要求1所述的无级变速器，其特征是所述的、活动块轮的每个活动块有1 /N圆拄弧面，且一边有一个用来固定和调整的耳朵，耳朵的形状根据调整和固定方 案的不同而不同，活动块轮的轮面也根据所用传输带的形状可做成各种形状的轮 面°
4 如权利要求1所述的无级变速器，其特征是所述的、活动块轮的调整和固定机构，是在N块活动块两边各有两个园轮盘，其中一个幵N条沿半径方向的有一定宽 度的直缝隙或渐开线缝隙，另一个开N条有一定宽度的渐开线缝隙，两边靠内侧 的两个轮盘用空心轴联在一起，把外侧的两个轮盘通过穿过上述空心轴的轴联在 一起，内侧的两个轮盘和外侧的两个轮盘可以相对旋转，则两边各N条直缝隙和 N条渐开线缝隙有许多交点，两边各取一组等半径的N个交点，把N个活动块的 两边各N个耳朵分别穿过两边的交点，当用控制电，几分别在两个方向上相对旋转 内外侧两边的轮盘时，N个活动块所処的半径位置就一起增大或减小，在内外侧 轮盘间有一个电磁制动器，控制电机不开动时电磁制动器制动，使内外轮盘不能 旋转，使N个活动块所処的半径位置锁定。
5.如权利要求1所述的无级变速器，其特征是所述的、活动块轮的调整和固定机构，是N个活动块中每块的两个耳朵套在两条沿轴交叉的直杆上，每条直杆一端靠近 轴， 一端远离轴，N个活动块两边各N条直杆远离轴的一边各分别固定在一个圆 盘上，每条直杆靠近轴的一端再平行于轴连一条直杆到各自的圆盘，轴由空心轴 和穿过空心轴的实心轴两部分组成，实心轴两端比空心轴长，圆盘和空心轴有螺 纹齿和，两圆盘的齿和螺纹方向相反，两圆盘对实心轴可以相对沿轴向滑动但不 能相对转动，在控制电机控制下实心轴和空心轴可以相对转动，则两圆盘以及和 其相连的直杆同时沿轴作靠近和远离的直线运动，这种把转动变成直线运动的机 构本身有锁定功能，控制电机不开动时既把半径锁定。两个圆盘以及和其相连的 直杆换成两个锥盘，不要活动块，则这种调整和固定机构可以用在现有的用锥盘 的链式和带式机械无级变速器上，包括V型钢带无级变速器上。也可以f吏两个园 盘或锥盘在空心轴上滑动，而和实心轴螺纹齿和。
6. 如权利要求4所述的无级变速器，其特征是所述的活动块轮的调整和固定机构，可以加一个支撑力机构来产生传输带的紧带力，这个机构是在调整和固定活动块 的两个轮盘之间加弹簧来实现的，对于每个弹簧，在两个轮盘上各开一个缝隙， 在缝隙的交点插一个受力杆，弹簧的一边固定在一个轮盘上，另一边固定在受力 杆上，弹簧可用张力弾簧也可用压力弾簧'在任意半径其弹力Xf两个轮盘作用力 的方向是使两轮盘对活动块产生向外的压力。两个轮盘上缝隙曲线的方程，按不 同传输比所需的不同紧带力设计。
7 .如权利要求5所述的无级变速器，其特征是所述的活动块轮的调整和固定机构，可以加一个支撑力机构来产生传输带的紧带力，这个机构是在相对圆盘不旋转的 轴上的两个或两个以上杆上分别套上弹簧，每个弾簧的一端抵住轴，另一端在和园盘相连的并和园盘一起动的沿轴方向变化的曲线轨道上滑动或滚动，轨道中间 开一条缝隙，让套弹簧的杆穿过，弹簧可用张力弹簧也可用压力弹簧，在任意半 径其弹力对活动块产生向外的压力。支撑力机构在每个活动块轮的两边各分别有一套，并把转动变成直线运动的机构的公母螺纹的间隙加大，f吏支撑力机构能r 生需要的紧带力。这种支撑力机构可以用在现有的用锥盘的链式和带式，JW戒无级 变速器上，包括v型钢带无级变速器上。
8 如权利要求4所述的无级变速器，其特征是所述的活动块轮的调整和固定机构，可以加一个离心力抵消机构来完全抵消掉活动块的离心力，使传输带不产生相应 的附加拉力，这个机构是在调整和固定活动块的两个轮盘之间加离心块来实现 的，对于每个离心块在两个轮盘上各开一个缝隙，离心块固定在缝隙的交点所插 的受力杆上，离心力抵消机构的离心块产生的离心力f吏两轮盘相对旋转的方向和 活动块的相反，完全抵消的离心力抵消机构的离心块质量及两条缝隙曲线的方 程，满足在任意半径位置离心块产生的离心力使两轮盘相对旋转的力矩等于活动 块产生的离心力f吏两轮盘相对力定转的力矩，而方向相反。
9 如权利要求5所述的无级变速器，其特征是所述的活动块轮的调整和固定机构，可以加一个离心力抵消机构来完全抵消掉活动块的离心力，使传输带不产生相应 的附加拉力，这个机构是通过加离心块来实现的，当圆盘沿轴向移动时，每个离 心块能够在和园盘相连的沿轴方向变化的一个曲线轨道上滑动或滚动，离心力抵 消机构的离心块对圆盘的作用力的轴向分力和活动块的离心力对圆盘的作用力 的轴向分力方向相反。完全抵消的离心力抵消机构的离心块质量及曲线轨道的方 程满足在活动块的任何半径位置，所有活动块的离心力对圆盘的作用力的轴向分 力等于离心块对圆盘的作用力的轴向分力，而方向相反。
10. 如权利要求1所述的无级变速器，其特征是所述的、活动块轮的活动块可以做成和 活动块一起滑动的结构，这种结构的活动块分成两个部分，第一部分和耳朵相连， 第二部分可在第一部分上沿传输带滑移的两个方向作小的移动，传输带压在第二 部分上，第二部分可以沿周向再分成任意多条，每条中间用薄薄的弾性模量小几 个数量级的材料相隔，再用胶粘成一体作为第二部分，在第一部分和第二部分之 间有两个力较小的弹片作用，在传输带不压着活动块时，由这两个弹片的弹力使 第二部分分别从两个方向上回到滑移前在第一部分上的原点位置。
11. 如权利要求1所述的无级变速器，其特征是所述的传输带是可以把任何高强度、 高弾性摸量的材料作成足够细的丝，在细丝的外面，可以用某种工艺附一层薄薄 的低强度、低弾性摸量的材料，作为固体润滑材料，再把许多这样的细丝拧成股， 再织成所需宽度和长度的网状封闭型带，作为传输带的受力层或传输带。
12. 如权利要求11所述的无级变速器，其特征是所述的传输带是在封闭型带作为传 输带的受力层或传输带上，给传输带穿上许多特殊的靴子，作成特殊的类似履带 形式的传输带，每个靴子为有一定厚度和宽度，长度略大于封闭带的宽度，中间 的一面上有数个柱子，柱子直径略小于對t子宽度，高度大于封闭带的厚度，可刺 穿封闭带，靴子的长度方向两端有可折过来的扣子，并扣住从封闭带刺穿过来的 柱子，这样就把靴子穿在了封闭带上，沿着封闭带布满了这种靴子，就形成了特 殊的类似履带形式的传输带，靴子之间略有间隙，靴子在宽度方向有一定弧度' 其曲率半径等于活动块的曲率半径。
全文摘要
这个机械无级变速器，传输带和活动块构成轮子之间是通过面接触传递功率的，效率可达98％以上，调整方便。活动块轮子，相当于把一个空心的有一定厚度的圆柱形传输带轮，沿轴心线等分成N块，每块圆柱的弧面角度为360/N度，每块两边再各加上一个用来调整和固定的耳朵，就构成了一个活动块。在不是最小半径时，各个活动块间有一段间隔，传输会有小的脉动，活动块分的越多脉动越小，如有20个活动块时，传输力脉动只约为2％左右，是完全可以忽略的。每个活动块轮可以用弹簧构成支撑力机构，它可按不同传输比产生不同的紧带力。每个活动块轮需要时可以加一个离心力抵消机构，抵消活动块的离心力对传输带的作用力。其最大传输功率约为同样尺寸齿轮的1/3。
文档编号F16H9/04GK101280834SQ200810025869
公开日2008年10月8日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者声 钟 申请人:声 钟