专利名称：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使用挠性元件的传动装置，特别是涉及一种带式无级变速器。
背景技术：
带式无级变速器的主要传动部件包括主动带轮组、被动带轮组以及钢带。其中，主动带轮组和被动带轮组均由带锥形盘结构的传动轴和可轴向移动的带轮组成，带轮套在传动轴上与之形成V形槽，钢带与此V形槽相啮合。在无级变速器的工作过程中，主、被动传动轴以某一中心距固定，通过主、被动带轮的轴向移动，改变跨接于其上的钢带的工作半径，从而改变主、被动传动轴的传动比，在控制系统的作用下带轮的轴向移动是可以连续调节的，因此可以实现带式无级变速器的无极变速传动。为保证带轮不仅能够随传动轴同步旋转，且在与此同时还能够在传动轴上顺畅的沿轴向移动，实现速比的不断变化，就要求在主、被动带轮和主、被传动轴之间的动力传递装置既能够提高扭矩的有效传递，又能够降低轴向移动的摩擦阻力。如图1、图2所示，一种常见的带式无级变速器包括主动传动轴1、带轮2，带轮2可滑动的设置在主动传动轴I上。带轮2和主动传动轴I之间设置有钢球4’。钢球4’用于将带轮2和主动传动轴I之间的滑动摩擦转为滚动摩擦，同时传递扭矩。钢球4’可转动的设置于带轮2和主动传动轴I之间的球道5’中。球道5’由带轮2的中心孔的内壁上第一凹槽51’和主动传动轴I上的第二凹槽52’配合形成。第二凹槽52’是一个环绕主动传动轴I的通槽。这种设计方法的好处是球道加工比较容易，在热处理前可以采用插床或者成型拉刀进行加工，在热处理后可以采用较大直径的砂轮或者硬拉削来保证球道的最终精度。但是，其缺点也十分明显，一是主动传动轴的直径在球槽处因其台阶设计而明显变小，严重影响主动传动轴的刚度；二是由于带轮和主动传动轴之间的密封面积较小，带轮的油腔内的高压油从接触面的泄漏量较大。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以保证主动传动轴的刚度的，减少带轮和主动传动轴之间漏油的带式无级变速器。本实用新型的带式无级变速器，包括主动传动轴、带轮，所述带轮通过中心孔可滑动的设置在主动传动轴上，所述带轮和所述主动传动轴之间设置有钢球，所述钢球可转动的设置于所述带轮和所述主动传动轴之间的球道中，所述球道由所述带轮的中心孔的内壁上第一凹槽和所述主动传动轴上的第二凹槽配合形成，所述第一凹槽沿所述带轮的轴向延伸，所述第一凹槽为圆弧槽，所述第一凹槽的横截面的圆弧的直径与所述钢球的直径相适应，所述第二凹槽沿所述主动传动轴的轴向延伸，所述第二凹槽为圆弧槽，所述第二凹槽的横截面的圆弧的直径与所述钢球的直径相适应。本实用新型的带式无级变速器，其中，所述带轮的中心孔的内壁和所述主动传动轴的外表面配合，以对所述球道密封。本实用新型的带式无级变速器，其中，所述第一凹槽的横截面的圆弧的直径小于所述带轮的中心孔的直径的四分之一，所述第二凹槽的横截面的圆弧的直径小于所述主动传动轴的直径的四分之一。本实用新型的带式无级变速器，其中，所述第一凹槽为多个，多个所述第一凹槽沿径向均匀分布于所述带轮的中心孔的内壁上，所述第二凹槽的数量与所述第一凹槽的数量相同，多个所述第二凹槽沿径向均匀分布于所述主动传动轴的外表面上，多个所述第一凹槽与多个所述第二凹槽分别一一对应，配合形成多个所述球道。本实用新型的带式无级变速器，其中，所述球道有三个，三个所述球道中的任一所述球道的横截面的圆心到所述主动传动轴的轴线的垂线与相邻的所述球道的横截面的圆心到所述主动传动轴的轴线的垂线成120度夹角。本实用新型的带式无级变速器，其中，所述多个球道中分别设置有多个钢球，每一所述球道中的多个钢球沿所述球道的轴向排列于所述球道中。本实用新型的带式无级变速器通过改进传动轴以及带轮的径向设计，主动传动轴与带轮的中心孔的内壁部分实现了全接触，两个零件的接触面积有了增加，主动传动轴的直径不会因为设置球道的原因变小，轴的刚性有了提高，提高了轴承的寿命；同时也改善了传动带的受力状况，使其磨损减少；另外，由于不需要在主动传动轴上为球道的轴向延伸留出空间，缩短了带轮机构的轴向长度，进而减小整个变速箱的长度；而且，主动传动轴与带轮的中心孔的内壁的全接触使带轮和主动传动轴之间的密封面积大大增加，减少了带轮的油腔内的高压油从接触面泄露的油量，提高了液压效率。
图1为现有技术的带式无级变速器的主动带轮组的结构示意图；图2为图1的A-A剖面图，示出了带轮和主动传动轴之间装配关系；图3为本实用新型的带式无级变速器的主动带轮组的结构示意图；图4为图3的B-B剖面图，示出了带轮和主动传动轴之间装配关系。
具体实施方式
如图3、图4所示，本实用新型的带式无级变速机构，包括主动带轮组和被动带轮组。主动带轮组和被动带轮组之间通过传动带皮带连接。本实用新型的带式无级变速机构的主动带轮组包括主动传动轴1、带轮2，带轮2通过中心孔3可滑动的设置在主动传动轴I上。带轮2和主动传动轴I之间设置有钢球4。钢球4用于将带轮2和主动传动轴I之间的滑动摩擦转为滚动摩擦，同时传递扭矩。钢球4可转动的设置于带轮2和主动传动轴I之间的球道5中。球道5由带轮2的中心孔3的内壁上第一凹槽51和主动传动轴I上的第二凹槽52配合形成。第一凹槽51沿带轮2的轴向延伸，第一凹槽51为圆弧槽。第一凹槽51的横截面的圆弧的直径与钢球4的直径相适应，第二凹槽52沿主动传动轴I的轴向延伸，第二凹槽52为圆弧槽，第二凹槽52的横截面的圆弧的直径与钢球4的直径相适应。本实用新型的带式无级变速器，其中，第一凹槽51的横截面的圆弧的直径小于带轮2的中心孔3的直径的四分之一。第二凹槽52的横截面的圆弧的直径小于主动传动轴I的直径的四分之一。本实用新型的带式无级变速器，其中，第一凹槽51为多个，多个第一凹槽51沿径向均匀分布于带轮2的中心孔3的内壁上，第二凹槽52的数量与第一凹槽51的数量相同，多个第二凹槽52沿径向均匀分布于主动传动轴I的外表面上，多个第一凹槽51与多个第二凹槽52分别——对应，配合形成多个球道5。本实用新型的带式无级变速器，其中，球道5有三个，三个球道5中的任一球道的横截面的圆心到主动传动轴I的轴线的垂线与相邻的球道5的横截面的圆心到主动传动轴I的轴线的垂线所成夹角为a，a为120度。本实用新型的带式无级变速器，其中，多个球道5中分别设置有多个钢球4，每一球道5中的多个钢球4沿球道5的轴向排列于球道5中。和现有技术相比，本实用新型的带式无级变速器中的球道5的第一凹槽51不是沿周向环绕带轮2的中心孔3的内壁的通槽；而第二凹槽52也不是沿周向环绕主动传动轴I的外表面的通槽，因此主动传动轴I的刚度明显变强。带轮2和主动传动轴I之间的密封面积增大，带轮2的油腔内的高压油从接触面的泄漏量大大减少。本实用新型的带式无级变速器，其中，带轮2的中心孔3的内壁和主动传动轴I的外表面配合，以对球道5密封，同时也对带轮2的油腔密封。在另一种现有的带式无级变速器中，主动传动轴设计为阶梯轴，而带轮的中心的内壁设置有沿轴向贯通的通槽，利用阶梯轴的台阶部与带轮的中心的内壁配合来实现对带轮的油腔的密封。本实用新型的带式无级变速器与上述这种结构的带式无级变速器相比，主动传动轴在球道处取消了阶梯轴的设计，增加了主动传动轴的刚度；带轮原有的沿轴向贯通的通槽改为非通槽，在带轮2的第一凹槽51的左端，通过带轮2的中心孔3的内壁和主动传动轴I的外表面配合对球道5密封，同时也对带轮2的油腔密封，这样带轮原有的通槽更改为可增加接触面长度的沿径向均匀分布的多个第二凹槽，大大降低了泄油量。本实用新型的带式无级变速器通过改进传动轴以及带轮的径向设计，使主动传动轴的设计变得简单，主动传动轴与带轮的中心孔的内壁部分实现了全接触，两个零件的接触面积有了增加。这种设计与原来的设计相比，主动传动轴的直径不会因为设置球道的原因变小，轴的刚性有了提高，减小了轴承由于轴变形产生偏载的可能，提高了轴承的寿命；同时也改善了传动带的受力状况，使其磨损减少；另外，由于不需要在主动传动轴上为球道的轴向延伸留出空间，缩短了带轮机构的轴向长度，进而减小整个变速箱的长度；而且，主动传动轴与带轮的中心孔的内壁的全接触使带轮和主动传动轴之间的密封面积大大增加，减少了带轮的油腔内的高压油从接触面泄露的油量，提高了液压效率。当发动机输出的动力传到主动传动轴上后,通过主动传动轴与带轮之间的钢球,扭矩传到带轮上，带轮同步旋转。与原来的设计相比，球道旋转时的直径增加，在扭矩相等的情况下，由于力臂增加，钢球和球道间的压应力减小，这不仅可以减少钢球和球道的磨损量，提高钢球和球槽的寿命，而且可以减小带轮滑动时的滚动阻力，提高带轮移动的灵活性。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种带式无级变速器，包括主动传动轴、带轮，所述带轮通过中心孔可滑动的设置在主动传动轴上，所述带轮和所述主动传动轴之间设置有钢球，所述钢球可转动的设置于所述带轮和所述主动传动轴之间的球道中，所述球道由所述带轮的中心孔的内壁上第一凹槽和所述主动传动轴上的第二凹槽配合形成，其特征在于，所述第一凹槽沿所述带轮的轴向延伸，所述第一凹槽为圆弧槽，所述第一凹槽的横截面的圆弧的直径与所述钢球的直径相适应，所述第二凹槽沿所述主动传动轴的轴向延伸，所述第二凹槽为圆弧槽，所述第二凹槽的横截面的圆弧的直径与所述钢球的直径相适应。
2.如权利要求1所述的带式无级变速器，其特征在于，所述带轮的中心孔的内壁和所述主动传动轴的外表面配合，以对所述球道密封。
3.如权利要求2所述的带式无级变速器，其特征在于，所述第一凹槽的横截面的圆弧的直径小于所述带轮的中心孔的直径的四分之一，所述第二凹槽的横截面的圆弧的直径小于所述主动传动轴的直径的四分之一。
4.如权利要求3所述的带式无级变速器，其特征在于，所述第一凹槽为多个，多个所述第一凹槽沿径向均匀分布于所述带轮的中心孔的内壁上，所述第二凹槽的数量与所述第一凹槽的数量相同，多个所述第二凹槽沿径向均匀分布于所述主动传动轴的外表面上，多个所述第一凹槽与多个所述第二凹槽分别一一对应，配合形成多个所述球道。
5.如权利要求4所述的带式无级变速器，其特征在于，所述球道有三个，三个所述球道中的任一所述球道的横截面的圆心到所述主动传动轴的轴线的垂线与相邻的所述球道的横截面的圆心到所述主动传动轴的轴线的垂线成120度夹角。
6.如权利要求5所述的带式无级变速器，其特征在于，所述多个球道中分别设置有多个钢球，每一所述球道中的多个钢球沿所述球道的轴向排列于所述球道中。
专利摘要本实用新型提供的带式无级变速器，带轮和主动传动轴之间设置有钢球，钢球设置于带轮和主动传动轴之间的球道中，球道由带轮的中心孔的内壁上第一凹槽和主动传动轴上的第二凹槽配合形成，第一凹槽的横截面的圆弧的直径与钢球的直径相适应，第二凹槽的横截面的圆弧的直径与钢球的直径相适应。本实用新型的带式无级变速器，主动传动轴与带轮的中心孔的内壁部分实现了全接触，两个零件的接触面积有了增加，主动传动轴的刚性提高，同时也改善了传动带的受力状况，使其磨损减少，主动传动轴与带轮的中心孔的内壁的全接触使带轮和主动传动轴之间的密封面积大大增加，减少了带轮的油腔内的高压油从接触面泄露的油量，提高了液压效率。
文档编号F16H55/56GK202867779SQ201220514859
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者薛云飞, 秦淼, 王兆辉, 唐来明, 马童立, 李红强, 马元京, 姜强 申请人:北京汽车动力总成有限公司