一种无级变速机构的制作方法

本发明涉及转速调节机构，尤其是一种无级变速机构。

背景技术：

现在机械加工中速度调节方式很多，机械方式比如减速器、带传动等，通过改变齿轮啮合、改变带轮大小和中心距实现速度换挡，控制方式比如恒转矩变频器通过控制频率来实现转速调节，还可以通过给定电机不同的输入脉冲来控制转速，以上方式实现的转速是分级跳跃的，并不连续，而无级变速接触的最多的是汽车的无级变速器，但由于其结构相对复杂，制造成本又很高，因此制造简单实用、成本低廉的无级变速器的需求迫切。

技术实现要素：

为了克服已有无级变速方式的结构复杂、成本较高的不足，本发明提供一种结构简化、成本低廉的无级变速机构，采用摩擦传动可以简单实现无级变速。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无级变速机构，包括机架、摩擦传动轮组件、花键轴和丝杠滑块调节器，所述机架包括下安装底座、左固定板和右固定板，所述左固定板位于所述下安装底座的左侧，所述右固定板位于所述下安装底座的右侧；所述摩擦传动轮组件包括圆锥滚轮和圆柱滚轮，所述圆锥滚轮与所述圆柱滚轮压紧摩擦配合，所述圆锥滚轮的两端分别通过轴承安装在所述左固定板和右固定板上，其中一端的圆锥滚轮的转轴为输入轴；所述圆柱滚轮的内孔为内花键，所述圆柱滚轮套装在所述花键轴上，所述花键轴的两端分别通过轴承安装在所述左固定板和右固定板上，其中一端的花键轴的转轴为输出轴；所述丝杠滑块调节器包括丝杠和导块，所述丝杠的两端分别通过轴承安装在所述左固定板和右固定板上，所述导块的上部与所述丝杠螺纹连接，所述导块的下部套装在花键轴上，且圆柱滚轮与所述导块的下部联动；所述花键轴的轴线、丝杠的轴线与圆锥滚轮的母线均平行。

进一步，所述丝杠左端有内六角螺孔，用于对丝杠手动调节的六角扳手与所述六角螺孔配合。

再进一步，所述圆柱滚轮包括钢轮和橡胶，所述钢轮的外圈套橡胶；是为了保证和圆锥滚轮压紧配合增大摩擦；所述圆锥滚轮为铸铁滚轮；是为了和圆柱橡胶滚轮3配合摩擦系数更大，进一步增大摩擦还可以对圆锥滚轮表面滚花。

与花键轴配合的配对轴承为角接触轴承，因为花键轴受轴向力和径向力。

所述圆锥滚轮的圆锥角度在15°～45°。

所述左固定板上的轴承安装采用端盖压紧，所述右固定板上的轴承安装与轴承座过盈配合。

本发明的技术构思为：圆锥滚轮的大端作为输入端，圆锥滚轮带动与之摩擦配合的圆柱滚轮转动，圆柱滚轮带动与之配合的花键轴转动，花键轴的右端作为输出轴。通过对丝杠的手动精准调节，与之配合的导块沿着丝杠轴向移动，导块拨动圆柱滚轮沿着花键轴轴向移动，使得圆柱滚轮与圆锥滚轮的接触位置发生变化，从而达到输出转速精确调节的目的，实现了一定范围内速度大小平稳无级变换。

本发明的有益效果主要表现在：可以通过简单的机构实现无级变速，并且可以手动调节实现速度平稳变化；结构简化、成本低廉。

附图说明

图1为一种无级变速机构的爆炸图。

图2为一种无级变速机构的正视图。

图3为一种无级变速机构的一个方向轴测图。

图4为一种无级变速机构的另一个方向轴测图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图4，一种无级变速机构，包括机架、摩擦传动轮组件、花键轴和丝杠滑块调节器四部分组成。机架由左固定板1、右固定板8与下安装底座9构成，摩擦轮组件是由一个圆锥滚轮10和一个圆柱滚轮3压紧摩擦配合构成，圆柱滚轮3内孔为内花键，与花键轴5配合，丝杠滑块调节器由丝杠4和导块2构成。

左固定板1是通过轴承端盖11和轴承与丝杠4、花键轴5和圆锥滚轮10进行装配的，右固定板8是采用无端盖形式与轴承6、7过盈配合，轴承6为普通轴承，轴承7为角接触轴承可以承受径向力和轴向力，花键轴5轴线与丝杠4轴线和圆锥滚轮10的母线均平行。

主要传动过程为：圆锥滚轮10的大端作为输入端，圆锥滚轮10带动与之摩擦配合的圆柱滚轮3转动，圆柱滚轮3带动与之配合的花键轴5转动，花键轴5的右端作为输出轴。丝杠4左端有内六角螺孔，可以通过六角扳手对丝杠4手动调节，与之配合的导块2沿着丝杠4轴向移动，导块2拨动圆柱滚轮3沿着花键轴5轴向移动，使得圆柱滚轮3与圆锥滚轮10的接触位置发生变化，从而达到输出转速精确调节的目的，实现了平稳的无级变速。

输入输出转速比u21为：

其中：r为圆锥滚轮10大端面半径，r为花键轴5轴线与圆锥滚轮10母线之间平行距离，h为丝杠4的螺距，φ丝杠4转动的角度，γ为圆锥滚轮10的半锥角。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

技术特征：

技术总结
一种无级变速机构，机架包括下安装底座、左固定板和右固定板，摩擦传动轮组件包括圆锥滚轮和圆柱滚轮，圆锥滚轮与圆柱滚轮压紧摩擦配合，圆锥滚轮的两端分别通过轴承安装在左固定板和右固定板上，其中一端的圆锥滚轮的转轴为输入轴；圆柱滚轮的内孔为内花键，圆柱滚轮套装在花键轴上，花键轴的两端分别通过轴承安装在左固定板和右固定板上，其中一端的花键轴的转轴为输出轴；丝杠滑块调节器包括丝杠和导块，丝杠的两端分别通过轴承安装在左固定板和右固定板上，导块的上部与丝杠螺纹连接，导块的下部套装在花键轴上，且圆柱滚轮与导块的下部联动；花键轴的轴线、丝杠的轴线与圆锥滚轮的母线均平行。本发明结构简化、成本低廉。

技术研发人员：齐欢;陈珍珍;金明生;杨杰;文东辉
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2017.11.06
技术公布日：2018.03.06