專利名稱：智能加壓無級變速器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及變速器領域，具體為一種智能加壓無級變速器，主要應用于交通 運輸工具、工程機械、動力機械等領域。
技術背景錐盤式無級變速器廣泛應用于交通工具、工程機械、農機、發(fā)電設備及其他工業(yè)領 域，由夾持于錐盤間的撓性傳動元件，如橡膠帶、鋼帶、鏈等，以摩擦方式傳遞動力和運動。 其加壓系統(tǒng)保證了錐盤和撓性傳動元件之間的摩擦連接，是此類無級變速器中的關鍵部 分。目前，通用的無級變速器加壓系統(tǒng)有液壓系統(tǒng)和彈簧系統(tǒng)，此類系統(tǒng)的特點是可 以按照預先設定的加壓模式對錐盤施加壓力，但無法針對變速器所受載荷實時智能地調整 壓力。這樣，設計加壓壓力比實際需要的壓力大很多，來保證系統(tǒng)的功能和可靠性。由此帶 來的結果是，無級變速器的傳遞效率下降，各部件的負載增加，系統(tǒng)壽命和可靠性下降，系 統(tǒng)對突變載荷無法有效地做出反應
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種智能加壓無級變速器，解決現(xiàn)有技術中存在的無級 變速器的傳遞效率較低，系統(tǒng)壽命和可靠性較差，成本較高等問題。本實用新型的技術方案是一種智能加壓無級變速器，有至少兩根互相平行的傳動軸，其中兩根傳動軸上分 別各有至少一對錐盤，錐盤間夾持有至少一個撓性傳動元件；至少一對錐盤中的一個錐盤和其所屬的傳動軸以滑動螺旋傳動方式或滾動螺旋 傳動方式互相連接。所述的智能加壓無級變速器，至少一對錐盤中的一個錐盤和其所屬的傳動軸以推 力軸承，或其他能保證此錐盤和其所屬的傳動軸可以相對轉動，不能軸向相對移動的方式 連接。所述錐盤與其所屬的傳動軸之間設有徑向承載的滑動軸承或滾動軸承。所述的智能加壓無級變速器，至少一對錐盤中，兩個錐盤以球鍵，或花鍵，或其他 能保證此兩個錐盤可以相對軸向移動，不能相對轉動的方式連接。所述的智能加壓無級變速器，至少一對錐盤中的一個錐盤背面由彈簧軸向壓緊， 彈簧的另一端通過推力軸承，或其他不能相對軸向移動、可以相對轉動的方式連接于其所 屬的傳動軸上，將這對錐盤和其間夾持的撓性傳動元件相互壓緊。所述的智能加壓無級變速器，每對錐盤中，或兩個盤都為錐盤，或其中一個為錐 盤，另一個為平盤。所述的智能加壓無級變速器，撓性傳動元件為無級變速器用推力鋼帶，或無級變 速器用金屬帶，或鏈，或V型帶，或其他閉環(huán)撓性元件。[0014]所述的智能加壓無級變速器，一根傳動軸上的與此軸之間相互軸向移動的錐盤背 面連接有螺旋機構，或其他能驅動此錐盤在此傳動軸上軸向運動或復合有相對轉動的軸向 運動的機構；此螺旋機構的螺母與螺桿，分別通過軸承與錐盤及傳動軸相連接。所述的智能加壓無級變速器，背面連接有螺旋機構的錐盤，與其所屬傳動軸以滑 動螺旋傳動方式或滾動螺旋傳動方式互相連接，其相對的錐盤與所屬傳動軸以推力軸承， 或其他能保證此錐盤和其所屬的傳動軸可以相對轉動，不能軸向相對移動的方式連接；或者，此背面連接有螺旋機構的錐盤，與其所屬傳動軸以球鍵、或花鍵、或其他可 以相互軸向移動但不能相對轉動的方式連接，其相對的錐盤與所屬傳動軸固連，此時此背 面連接有螺旋機構的錐盤背面連接有彈簧加壓機構，或沒有加壓機構。所述的智能加壓無級變速器，無級變速器設有主動加壓螺桿軸、主動軸動錐盤、主 動軸定錐盤、主動錐盤加壓機構、從動加壓螺桿軸、從動軸動錐盤、從動軸定錐盤、從動錐盤 加壓機構、撓性傳動元件，主動加壓螺桿軸上安裝有一對錐面相對設置的錐盤主動軸動錐 盤和主動軸定錐盤，從動加壓螺桿軸上安裝有一對錐面相對設置的錐盤從動軸定錐盤和 從動軸動錐盤；主動加壓螺桿軸和從動加壓螺桿軸的定錐盤與其所屬的傳動軸可以相對轉 動，不能軸向移動；主動加壓螺桿軸和從動加壓螺桿軸的動錐盤與其所屬的傳動軸可以相 對轉動和軸向移動；主動加壓螺桿軸上的錐盤和從動加壓螺桿軸上的錐盤之間夾持撓性傳 動元件，主動加壓螺桿軸和從動加壓螺桿軸通過撓性傳動元件傳動連接；主動錐盤加壓機 構設有集成于主動軸動錐盤上的主動錐盤加壓螺母、集成于主動加壓螺桿軸上的主動錐盤 加壓螺桿；主動軸加壓螺母套裝于主動軸加壓螺桿上，主動錐盤加壓螺桿與主動錐盤加壓 螺母通過螺旋配合安裝；主動軸定錐盤安裝于主動加壓螺桿軸上，主動軸動錐盤與主動軸 定錐盤之間通過球鍵或花鍵連接；主動錐盤加壓螺桿與主動加壓螺桿軸為一體，主動錐盤 加壓螺母與主動軸動錐盤一體；主動軸動錐盤的背面設有電機驅動調速機構，電機驅動調 速機構為螺旋調速結構，該機構設有調速螺母和調速螺桿，調速螺桿與調速螺母通過螺旋 配合安裝，調速螺桿通過軸承連接至主動軸動錐盤，調速螺母通過軸承安裝于主動加壓螺 桿軸上，電機驅動調速機構的輸出端調速螺桿與主動加壓螺桿軸通過軸承連接，電機驅動 調速機構的輸入端與調速電機連接；從動錐盤加壓機構設有集成于在從動軸動錐盤上的從 動錐盤加壓螺母、集成于從動加壓螺桿軸上的從動錐盤加壓螺桿；從動錐盤加壓螺母套裝 于從動錐盤加壓螺桿上，從動錐盤加壓螺桿與從動錐盤加壓螺母通過螺旋配合安裝；從動 軸定錐盤安裝于從動加壓螺桿軸上，從動軸動錐盤與從動軸定錐盤之間通過球鍵或花鍵連 接；從動錐盤加壓螺桿與從動加壓螺桿軸為一體，從動錐盤加壓螺母與從動軸動錐盤一體； 從動軸動錐盤背面有壓緊彈簧，壓緊彈簧與從動加壓螺桿軸的連接件通過軸承連接。本實用新型的有益效果是1、本實用新型傳動軸上的一個錐盤與傳動軸之間以滑動螺旋傳動或滾動螺旋傳 動的方式連接，另一個錐盤和傳動軸之間以推力軸承或其他能保證錐盤和傳動軸可以相對 轉動，但不能軸向相對移動的方式連接，這兩個錐盤間以球鍵或花鍵或其他能保證這兩個 錐盤可以相對軸向移動，不能相對轉動的方式連接。當傳動軸受到扭矩時，通過螺旋或滾動 螺旋連接將其上的動錐盤壓緊于撓性傳動元件和另一與傳動軸無法軸向相對移動的錐盤， 從而獲得錐盤間與扭矩相適應的，保證摩擦傳動的壓力。2、本實用新型能夠根據(jù)變速器承受的扭矩實時調整對錐盤的壓力，在傳遞較小扭矩時，降低錐盤間加壓壓力，提高了無級變速器的系統(tǒng)效率，降低了各部件的負載，提高了 系統(tǒng)的壽命。3、本實用新型能夠根據(jù)變速器承受的扭矩變化實時調整對錐盤的壓力，在載荷突 變時，如路面有溝坎，突遇積水路面、結冰路面等，可以及時調整錐盤加壓壓力，保證系統(tǒng)工 作的可靠性。4、本實用新型結構簡單緊湊，有效地減小了空間尺寸，降低了成本。

圖1 本實用新型智能加壓無級變速器傳動結構示意圖。圖2 本實用新型智能加壓無級變速器傳動過程示意圖。圖中，1-電機驅動調速機構；101-調速螺母；102-調速螺桿；2_帶加壓螺母的 主動軸動錐盤；3-主動錐盤加壓機構；301-做在主動加壓螺桿軸上的主動錐盤加壓螺桿； 302-做在主動軸動錐盤上的主動錐盤加壓螺母；4-主動加壓螺桿軸(主動軸)；5-從動軸 定錐盤；6-主動軸定錐盤；7-撓性傳動元件；8-帶加壓螺母的從動軸動錐盤；9-壓緊彈簧； 10-球鍵；11-從動錐盤加壓機構；12-從動加壓螺桿軸(從動軸)；111-做在從動加壓螺桿 軸上的從動錐盤加壓螺桿；112-做在從動軸動錐盤上的從動錐盤加壓螺母。
具體實施方式
本實用新型智能加壓無級變速器，設有至少兩根互相平行的傳動軸，其中兩根傳 動軸上分別各有一對錐盤，錐盤間夾持有一個撓性傳動元件，至少一對錐盤中的一個錐盤 和其所屬的傳動軸以螺旋或帶有中間滾動體的螺旋互相連接。至少一對錐盤中的一個錐盤 和其所屬的傳動軸以推力軸承或其他能保證此錐盤和其所屬的傳動軸可以相對轉動，不能 軸向相對移動的方式連接。至少一對錐盤中，兩個錐盤以球鍵或花鍵或其他能保證此兩個 錐盤可以相對軸向移動，不能相對轉動的方式連接。至少一對錐盤中的一個錐盤以彈簧連 接于其所屬的傳動軸上，將這對錐盤和其間夾持的撓性傳動元件相互壓緊。如圖1-2所示，本實用新型智能加壓無級變速器，主要包括電機驅動調速機構1、 帶加壓螺母的主動軸動錐盤2、主動錐盤加壓機構3、主動加壓螺桿軸4、從動軸定錐盤5、主 動軸定錐盤6、撓性傳動元件7、帶加壓螺母的從動軸動錐盤8、壓緊彈簧9、球鍵10、從動錐 盤加壓機構U、從動加壓螺桿軸12等，具體結構如下主動加壓螺桿軸4上安裝有一對錐面相對設置的錐盤帶加壓螺母的主動軸動錐 盤2和主動軸定錐盤6，從動加壓螺桿軸12上安裝有一對錐面相對設置的錐盤從動軸定 錐盤5和帶加壓螺母的從動軸動錐盤8 ；主動加壓螺桿軸4上的錐盤和從動加壓螺桿軸12 上的錐盤之間夾持撓性傳動元件7，通過撓性傳動元件7傳動連接；主動軸定錐盤6與帶加壓螺母的主動軸動錐盤2安裝于主動加壓螺桿軸4上，帶 加壓螺母的主動軸動錐盤2套裝于做在主動加壓螺桿軸4上的主動錐盤加壓螺桿301上； 帶加壓螺母的主動軸動錐盤2與主動軸定錐盤6之間通過球鍵連接，能保證此兩個錐盤可 以相對軸向移動，不能相對轉動，主動軸定錐盤6通過軸承安裝于主動加壓螺桿軸4上，帶 加壓螺母的主動軸動錐盤2的背面設有電機驅動調速機構1。從動軸定錐盤5與帶加壓螺母的從動軸動錐盤8安裝于從動加壓螺桿軸12上，帶
6加壓螺母的從動軸動錐盤8套裝于做在從動加壓螺桿軸12上的從動錐盤加壓螺桿111上； 從動軸定錐盤5和帶加壓螺母的從動軸動錐盤8之間通過球鍵10連接，能保證此兩個錐盤 可以相對軸向移動，不能相對轉動，從動軸定錐盤5通過軸承安裝于從動加壓螺桿軸12上， 帶加壓螺母的從動軸動錐盤8的背面設有壓緊彈簧9。本實用新型中，無級變速器中的撓性傳動元件7可以采用閉環(huán)式撓性傳動元件， 如中國實用新型專利提及的“一種摩擦片金屬帶式傳動組件(公告號C擬4^624Y)”; 或者，中國實用新型專利提及的“無級變速傳動用干式復合型金屬帶組件(公告號 CN2662006Y)，，。本實施例中，主動錐盤加壓機構3設有做在主動加壓螺桿軸上的主動軸加壓螺 桿301、做在主動軸動錐盤上的主動軸加壓螺母302。做在主動加壓螺桿軸上的主動軸加壓 螺桿301與做在主動加壓螺桿軸上的主動軸加壓螺母302通過螺旋配合，做在主動軸動錐 盤上的主動軸加壓螺桿302與主動加壓螺桿軸4做為一體，做在主動加壓螺桿軸上的主動 軸加壓螺母301與帶加壓螺母的主動軸動錐盤2做為一體，做在主動加壓螺桿軸上的主動 軸加壓螺母301可隨主動加壓螺桿軸4 一起轉動，同時推動帶加壓螺母的主動軸動錐盤2， 保持主動加壓螺桿軸4上帶加壓螺母的主動軸動錐盤2、主動軸定錐盤6與金屬帶間的壓 力。帶加壓螺母的主動軸動錐盤2背面的電機驅動調速機構1可以為螺旋調速結構， 該機構設有調速螺母101和調速螺桿102，調速螺桿102 —端與調速螺母101通過滾動螺旋 配合，調速螺母101與主動加壓螺桿軸4連接，調速螺桿102與帶加壓螺母的主動軸動錐盤 2連接，調速螺母101與調速螺桿102的相對運動改變主動軸動錐盤的運動方向和速度。電機驅動調速機構1的輸入端與調速電機連接，電機驅動調速機構1的輸出端通 過調速螺桿102與做在主動軸動錐盤上的主動軸加壓螺母302通過軸承連接，以允許調速 螺桿102和做在主動軸動錐盤上的主動軸加壓螺母302之間的相對轉動。本實施例中，從動錐盤加壓機構11設有做在從動加壓螺桿軸上的從動軸加壓螺 桿111、做在從動軸動錐盤上的從動軸加壓螺母112，做在從動加壓螺桿軸上的從動軸加壓 螺桿111和做在從動軸動錐盤上的從動軸加壓螺母112通過螺旋連接。做在從動軸動錐盤 上的從動軸加壓螺母112和從動加壓螺桿軸12 —起轉動，同時推動帶加壓螺母的從動軸動 錐盤8，保持從動加壓螺桿軸12上帶加壓螺母的從動軸動錐盤8、從動軸定錐盤5與金屬帶 間的壓力。帶加壓螺母的從動軸動錐盤8背面的壓緊彈簧9，與做在從動加壓螺桿軸上的從 動軸加壓螺桿111上的連接件通過軸承連接，以允許壓緊彈簧9與做在從動加壓螺桿軸上 的從動軸加壓螺桿111之間的相對轉動。如圖2所示，本實用新型的工作過程如下發(fā)動機輸出的動力直接傳到主動加壓螺桿軸4上，主動加壓螺桿軸4上的主動錐 盤加壓機構3驅動帶加壓螺母的主動軸動錐盤2，與主動軸定錐盤6共同壓緊帶動撓性傳動 元件7，同時撓性傳動元件7帶動從動加壓螺桿軸12上的帶加壓螺母的從動軸動錐盤8和 從動軸定錐盤5，從而使動力輸出。從動加壓螺桿軸12上的壓緊彈簧9與從動軸加壓機構 11使從動加壓螺桿軸12上的帶加壓螺母的從動軸動錐盤8和從動軸定錐盤5壓緊撓性傳 動元件7。調速電機通過電機驅動調速機構1推動帶加壓螺母的主動軸動錐盤2，從而使撓性傳動元件7在主動加壓螺桿軸4和從動加壓螺桿軸12上的工作半徑產(chǎn)生變化，實現(xiàn)無級 變速。
權利要求1.一種智能加壓無級變速器，有至少兩根互相平行的傳動軸，其中兩根傳動軸上分別 各有至少一對錐盤，錐盤間夾持有至少一個撓性傳動元件，其特征在于至少一對錐盤中的一個錐盤和其所屬的傳動軸以滑動螺旋傳動方式或滾動螺旋傳動 方式互相連接。
2.按照權利要求1所述的智能加壓無級變速器，其特征在于至少一對錐盤中的一個錐盤和其所屬的傳動軸以推力軸承，或其他能保證此錐盤和其 所屬的傳動軸可以相對轉動，不能軸向相對移動的方式連接。
3.按照權利要求2所述的智能加壓無級變速器，其特征在于，所述錐盤與其所屬的傳 動軸之間設有徑向承載的滑動軸承或滾動軸承。
4.按照權利要求1所述的智能加壓無級變速器，其特征在于至少一對錐盤中，兩個錐盤以球鍵，或花鍵，或其他能保證此兩個錐盤可以相對軸向移 動，不能相對轉動的方式連接。
5.按照權利要求1所述的智能加壓無級變速器，其特征在于至少一對錐盤中的一個錐盤背面由彈簧軸向壓緊，彈簧的另一端通過推力軸承，或其 他不能相對軸向移動、可以相對轉動的方式連接于其所屬的傳動軸上，將這對錐盤和其間 夾持的撓性傳動元件相互壓緊。
6.按照權利要求1所述的智能加壓無級變速器，其特征在于每對錐盤中，或兩個盤都為錐盤，或其中一個為錐盤，另一個為平盤。
7.按照權利要求1所述的智能加壓無級變速器，其特征在于撓性傳動元件為無級變速器用推力鋼帶，或無級變速器用金屬帶，或鏈，或V型帶，或 其他閉環(huán)撓性元件。
8.按照權利要求1所述的智能加壓無級變速器，其特征在于一根傳動軸上的與此軸之間相互軸向移動的錐盤背面連接有螺旋機構，或其他能驅動 此錐盤在此傳動軸上軸向運動或復合有相對轉動的軸向運動的機構；此螺旋機構的螺母與 螺桿，分別通過軸承與錐盤及傳動軸相連接。
9.按照權利要求8所述的智能加壓無級變速器，其特征在于背面連接有螺旋機構的錐盤，與其所屬傳動軸以滑動螺旋傳動方式或滾動螺旋傳動方 式互相連接，其相對的錐盤與所屬傳動軸以推力軸承，或其他能保證此錐盤和其所屬的傳 動軸可以相對轉動，不能軸向相對移動的方式連接；或者，此背面連接有螺旋機構的錐盤，與其所屬傳動軸以球鍵、或花鍵、或其他可以相 互軸向移動但不能相對轉動的方式連接，其相對的錐盤與所屬傳動軸固連，此時此背面連 接有螺旋機構的錐盤背面連接有彈簧加壓機構，或沒有加壓機構。
10.按照權利要求8所述的智能加壓無級變速器，其特征在于無級變速器設有主動加壓螺桿軸、主動軸動錐盤、主動軸定錐盤、主動錐盤加壓機構、 從動加壓螺桿軸、從動軸動錐盤、從動軸定錐盤、從動錐盤加壓機構、撓性傳動元件，主動加 壓螺桿軸上安裝有一對錐面相對設置的錐盤主動軸動錐盤和主動軸定錐盤，從動加壓螺 桿軸上安裝有一對錐面相對設置的錐盤從動軸定錐盤和從動軸動錐盤；主動加壓螺桿軸 和從動加壓螺桿軸的定錐盤與其所屬的傳動軸可以相對轉動，不能軸向移動；主動加壓螺 桿軸和從動加壓螺桿軸的動錐盤與其所屬的傳動軸可以相對轉動和軸向移動；主動加壓螺桿軸上的錐盤和從動加壓螺桿軸上的錐盤之間夾持撓性傳動元件，主動加壓螺桿軸和從動 加壓螺桿軸通過撓性傳動元件傳動連接；主動錐盤加壓機構設有集成于主動軸動錐盤上 的主動錐盤加壓螺母、集成于主動加壓螺桿軸上的主動錐盤加壓螺桿；主動軸加壓螺母套 裝于主動軸加壓螺桿上，主動錐盤加壓螺桿與主動錐盤加壓螺母通過螺旋配合安裝；主動 軸定錐盤安裝于主動加壓螺桿軸上，主動軸動錐盤與主動軸定錐盤之間通過球鍵或花鍵連 接；主動錐盤加壓螺桿與主動加壓螺桿軸為一體，主動錐盤加壓螺母與主動軸動錐盤一體； 主動軸動錐盤的背面設有電機驅動調速機構，電機驅動調速機構為螺旋調速結構，該機構 設有調速螺母和調速螺桿，調速螺桿與調速螺母通過螺旋配合安裝，調速螺桿通過軸承連 接至主動軸動錐盤，調速螺母通過軸承安裝于主動加壓螺桿軸上，電機驅動調速機構的輸 出端調速螺桿與主動加壓螺桿軸通過軸承連接，電機驅動調速機構的輸入端與調速電機連 接；從動錐盤加壓機構設有集成于在從動軸動錐盤上的從動錐盤加壓螺母、集成于從動加 壓螺桿軸上的從動錐盤加壓螺桿；從動錐盤加壓螺母套裝于從動錐盤加壓螺桿上，從動錐 盤加壓螺桿與從動錐盤加壓螺母通過螺旋配合安裝；從動軸定錐盤安裝于從動加壓螺桿軸 上，從動軸動錐盤與從動軸定錐盤之間通過球鍵或花鍵連接；從動錐盤加壓螺桿與從動加 壓螺桿軸為一體，從動錐盤加壓螺母與從動軸動錐盤一體；從動軸動錐盤背面有壓緊彈簧， 壓緊彈簧與從動加壓螺桿軸的連接件通過軸承連接。
專利摘要本實用新型涉及變速器領域，具體為一種智能加壓無級變速器，解決現(xiàn)有技術中存在的無級變速器的傳遞效率較低，系統(tǒng)壽命和可靠性較差等問題。無級變速器設有至少兩根互相平行的傳動軸，其中兩根傳動軸上分別各有一對錐盤，錐盤間夾持有一個撓性傳動元件，至少一對錐盤中的一個錐盤和其所屬的傳動軸以滾動螺旋或滑動螺旋方式互相連接。至少一對錐盤中的一個錐盤和其所屬的傳動軸以推力軸承或其他能保證此錐盤和其所屬的傳動軸可以相對轉動，不能軸向相對移動的方式連接。本實用新型通過驅動軸或輸出軸或驅動軸和輸出軸帶動螺旋機構壓緊動錐盤，帶動撓性傳動元件傳遞動力和運動。提高了無級變速器的傳遞效率，降低了各部件的負載。
文檔編號F16H9/18GK201875074SQ20102062235
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者程乃士, 程越 申請人:程乃士