专利名称：金属齿带式无级变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无级变速传动装置，特别涉及一种金属齿带式无级变速器， 属于机械传动技术领域。
背景技术：
目前，现有的金属带式无级变速器主要由输入轴、输出轴、金属带、主动轮、被动 轮、液压缸构成，主动轮和被动轮分别由固定锥盘与可动锥盘组成，可动锥盘连接有液压 缸，在液压缸的推拉下使可动锥盘分别在输入轴和输出轴上依靠滚珠系统滑动，以此改变 可动锥盘与固定锥盘的间距，从而改变金属带包络在主动轮和被动轮上的半径，根据金属 带包络半径比值的变化来改变输出轴与输入轴的速比。这种金属带式无级变速器的缺陷 是它主要依靠金属带与其两侧锥盘的夹紧和摩擦来传递力矩，会出现金属带与两侧锥盘 的滑动现象，使得力矩传递效率降低；由于可动锥盘与输入轴和输出轴之间滚珠滑动，也使 得力矩的传递效率降低；只有可动锥盘单侧连接液压缸的布置形式使得可动锥盘与固定锥 盘间距改变时间较长，降低了变速器速比变化的反应灵敏性。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以提高力矩传递效率、增 强速比变化反应灵敏性的金属齿带式无级变速器。该装置是将现有金属带式无级变速器固 定锥盘和可动锥盘布置形式，转变为锥盘均可动，且每个锥盘都各自连接有独立的液压缸； 将现有金属带式无级变速器可动锥盘与输入轴、输出轴的滚珠滑动形式，转变为各锥盘均 与输入轴、输出轴以花键啮合且滑动的形式；将现有金属带式无级变速器的光滑锥盘和金 属带，用有齿锥盘和金属齿带代替。本实用新型的工作原理是当金属齿带式无级变速器工作时，按变速器速比减小或 增大的要求，输入轴6上的左主动锥盘3和右主动锥盘5的间距减小或增大，同时输出轴10 上的左被动锥盘9和右被动锥盘8的间距增大或减小，使得与各锥盘相啮合的金属齿带7 的包络半径比值得以改变，从而传递力矩、改变速比。本实用新型通过下述技术方案予以实现一种金属齿带式无级变速器，它包括轴线平行布置的输入轴6和输出轴10，设置 在输入轴6上沿轴向移动且对称布置的左主动锥盘3和右主动锥盘5，设置在输出轴10上 沿轴向移动且对称布置的左被动锥盘9和右被动锥盘8，分别设置在输入轴6和输出轴10 上且位于各锥盘与轴承12之间的液压缸1，设置在左右锥盘之间且连接输入轴6和输出轴 10之间的金属齿带7。所述的左主动锥盘3和右主动锥盘5与输入轴6采用花键连接；所述的左被动锥 盘9和右被动锥盘8与输出轴10采用花键连接。所述的液压缸1通过活塞外盘2与各锥 盘螺钉连接。所述的金属齿带7与各锥盘采用齿啮合连接。所述的各锥盘在其圆锥面上均 勻分布有锥盘齿13，锥盘齿之间形成锥盘齿槽14。所述的金属齿带7包括金属齿块4、橡胶辅助推块15、金属环16 ；金属环16穿过金属齿块4和橡胶辅助推块15上的矩形孔；金属齿 块4和橡胶辅助推块15在金属环16上间隔排列分布。所述的金属齿块4两端有齿，其正 面为“凸”形，侧面为矩形。所述的橡胶辅助推块15两端无齿，正面为“凸”形，侧面为倒梯形。本实用新型的有益效果是(1)结构简单，易于制造，仅需在现有金属带式无级变 速器的基础上，略加改动，即制成；(2)提高了力矩传递效率，由现有的依靠金属带与其两 侧锥盘夹紧和摩擦来传递力矩，转变为依靠有齿锥盘与金属齿带之间的齿啮合来传递力 矩；(3)增强速比变化的反应灵敏性，独立液压缸的采用使得锥盘间距改变时间得以缩短， 加快了变速器速比变化的反应速度。
图1是金属齿带式无级变速器的主剖视图；图2是锥盘的侧剖视图；图3是锥盘的结构示意图；图4是金属齿块的主剖视图；图5是金属齿块的侧视图；图6是橡胶辅助推块的主剖视图；图7是橡胶辅助推块的侧视图；图8是金属齿带的结构示意图。图中1.液压缸2.活塞外盘3.左主动锥盘4.金属齿块5.右主动锥盘6.输入轴 7.金属齿带8.右被动锥盘9.左被动锥盘10.输出轴11.箱体12.轴承13.锥盘齿14.锥 盘齿槽15.橡胶辅助推块16.金属环
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。图1是金属齿带式无级变速器的主剖视图，该无级变速器包括轴线平行布置的输 入轴6和输出轴10，输入轴6和输出轴10分别有外花键，设置在输入轴6上沿轴向移动且 对称布置的左主动锥盘3和右主动锥盘5，设置在输出轴10上沿轴向移动且对称布置的左 被动锥盘9和右被动锥盘8，分别设置在输入轴6和输出轴10上且位于各锥盘与轴承12之 间的液压缸1，各锥盘与液压缸1通过活塞外连接盘2螺钉连接，设置在左右锥盘之间且连 接输入轴6和输出轴10之间的金属齿带7。本实用新型的各锥盘的轴孔有内花键，如图2所示。图3是锥盘的结构示意图，各 锥盘在其圆锥面上均勻分布有锥盘齿13，锥盘齿之间形成锥盘齿槽14，如图3阴影部分所 示。各锥盘的内花键分别与输入轴6和输出轴10上外花键啮合，且可以在外花键槽中移动， 从而依靠花键啮合增大传递力矩的同时，使各锥盘在各自独立液压缸1的推拉下能够在输 入轴6和输出轴10上沿轴线移动，以此改变锥盘间距，使与锥盘啮合连接的金属齿带7的 包络半径比值改变，达到改变变速器速比的目的。本实用新型的金属齿块4两端有齿且其正面为“凸”形，其上有矩形孔，如图4所 示；金属齿块4侧面为矩形，如图5所示。橡胶辅助推块15两端无齿且其正面为“凸”形，
4其上有矩形孔，如图6所示；橡胶辅助推块15侧面为倒梯形，如图7所示。本实用新型的金属齿带7包括金属齿块4、橡胶辅助推块15、金属环16 ；金属环16 穿过金属齿块4和橡胶辅助推块15上的矩形孔，金属齿块4和橡胶辅助推块15在金属环 16上间隔排列分布，如图8所示；金属齿块4与橡胶辅助推块15相互挤压，保证金属齿带 7张紧；金属齿块4与锥盘齿13啮合传递力矩，同时，在金属环16的带动下，金属齿块4可 以在锥盘齿槽14中上下移动；橡胶辅助推块15的倒梯形侧面与锥盘齿13的齿顶面接触， 橡胶辅助推块15依靠自身的橡胶弹性伸张或收缩，保证金属齿块4在锥盘齿槽14中移动 时仍与锥盘齿13紧密啮合。根据机械传动理论，本实用新型金属齿带式无级变速器的速比为金属齿带7在两 被动锥盘之间的包络半径与其在两主动锥盘之间的包络半径之比。若要增大变速器速比，左被动锥盘9和右被动锥盘8在各自液压缸1的推动下分 别沿输出轴10向内侧移动，带动金属齿带7向下移动，金属齿带7在左被动锥盘9和右被 动锥盘8之间的包络半径增大；同时，左主动锥盘3和右主动锥盘5在各自液压缸1的拉动 下分别沿输入轴6向外侧移动，由于金属齿带7的周长固定，在左主动锥盘3和右主动锥盘 5之间的包络半径减小。金属齿带7在两被动锥盘之间的包络半径与其在两主动锥盘之间 的包络半径之比增大，变速器速比增大。所有的位移应保持同步。若要减小变速器速比，左主动锥盘3和右主动锥盘5在各自液压缸1的推动下分 别沿输入轴6向内侧移动，带动金属齿带7向上移动，金属齿带7在左主动锥盘3和右主动 锥盘5之间的包络半径增大；同时，左被动锥盘9和右被动锥盘8在各自液压缸1的拉动下 分别沿输出轴10向外侧移动，由于金属齿带7的周长固定，在左被动锥盘9和右被动锥盘 8之间的包络半径减小。金属齿带7在两被动锥盘之间的包络半径与其在两主动锥盘之间 的包络半径之比减小，变速器速比减小。所有的位移应保持同步。
权利要求一种金属齿带式无级变速器，其特征在于，它包括轴线平行布置的输入轴(6)和输出轴(10)，设置在输入轴(6)上沿轴向移动且对称布置的左主动锥盘(3)和右主动锥盘(5)，设置在输出轴(10)上沿轴向移动且对称布置的左被动锥盘(9)和右被动锥盘(8)，分别设置在输入轴(6)和输出轴(10)上且位于各锥盘与轴承(12)之间的液压缸(1)，设置在左右锥盘之间且连接输入轴和输出轴之间的金属齿带(7)。
2.根据权利要求1所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的左主动锥盘(3) 和右主动锥盘(5)与输入轴(6)采用花键连接；所述的左被动锥盘(9)和右被动锥盘⑶ 与输出轴(10)采用花键连接。
3.根据权利要求1所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的液压缸(1)通过 活塞外盘(2)与各锥盘螺钉连接。
4.根据权利要求1所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的金属齿带(7)与 各锥盘采用齿啮合连接。
5.根据权利要求1所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的各锥盘在其圆 锥面上均勻分布有锥盘齿(13)，锥盘齿之间形成锥盘齿槽(14)。
6.根据权利要求1所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的金属齿带(7)包 括金属齿块(4)、橡胶辅助推块(15)、金属环(16)；金属环(16)穿过金属齿块(4)和橡胶 辅助推块(15)上的矩形孔；金属齿块(4)和橡胶辅助推块(15)在金属环(16)上间隔排列 分布。
7.根据权利要求6所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的金属齿块(4)两 端有齿。
8.根据权利要求6所述的金属齿带式无级变速器，其特征在于，所述的橡胶辅助推块 (15)两端无齿。
专利摘要本实用新型公开了一种金属齿带式无级变速器，属于机械传动技术领域。旨在提供一种结构简单、可以提高力矩传递效率、增强速比变化反应灵敏性的金属齿带式无级变速器。它包括轴线平行布置的输入轴和输出轴，设置在输入轴上沿轴向移动且对称布置的左主动锥盘和右主动锥盘，设置在输出轴上沿轴向移动且对称布置的左被动锥盘和右被动锥盘，分别设置在输入轴和输出轴上且位于各锥盘与轴承之间的液压缸，设置在左右锥盘之间且连接输入轴和输出轴之间的金属齿带。本实用新型能满足连续速比改变、传递力矩大、反应灵敏的要求。
文档编号F16H9/24GK201651201SQ201020156980
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者唐明祥, 姜长松, 梁天也, 王中东, 王成, 王聚斌 申请人:吉林大学