CN113374843A - 一种无级变速器及其变径轮结构和用途 - Google Patents

一种无级变速器及其变径轮结构和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无级变速器及其变径轮结构和用途，包括安装轴，所述安装轴上轴接有第一太阳轮，第一太阳轮外周啮合有第一行星轮，第一行星轮轴接在第一行星架上，第一行星架与安装轴连接；第一行星轮通过连杆连接有带片形成变径结构，所述第一太阳轮连接有连接有第二太阳轮，第二太阳轮外周啮合有第二行星轮，第二行星轮轴接连接有第二行星架，第二行星架外周形成调控结构；安装轴上固定有第三太阳轮，第三太阳轮外啮合有第三行星轮。本发明通过一个动力结构即可实现两个传动轮的外径，实现变速器的无级调节，且可以根据需要更改变速器的宽度，从而使用宽度更大的传动带以传递更大的力矩，大大降低了无级变速器的成本，简化了其结构和控制方式。

Description

一种无级变速器及其变径轮结构和用途
技术领域
本发明属于机械领域，尤其涉及一种无级变速器及其变径轮结构。
背景技术
现有的无级变速器，通常无级变速器采用椎盘和约束钢带，靠两面椎盘夹紧带的结构，它的受力面积只有两边的加紧部分，如果用皮带更加不能适合大功率，所以就采用约束钢带来代替，必须要通过润滑油来润滑钢带散热，结构复杂，成本变高，此外，它的制造难度大并且相关技术被国外垄断而且不适合大功率的车辆，还有不确定的功率损耗等缺点。但是它的优点确实很大，可以实现线性加速，理论上是可以把发出的功率完全利用上转换成速度，但是它的控制***也很复杂。对此发明专利CN 108006177 A公开了一种行星齿轮跟踪啮合无级变速器，通过若干径向伸缩结构实现变速轮直径的变化，从而实现无级变速。其虽然可以根据需要增加传动轮的半径，但是其需要设置至少三个径向的伸缩结构，通常为了稳定需要设置六个，则两个传动轮通常要设置12个相关的结构。因此其动力控制方式复杂且成本高。因此需要进行改进。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种无级变速器及其变径轮结构，本发明通过一个动力结构即可实现两个传动轮的外径，实现变速器的无级调节，且可以根据需要更改变速器的宽度，从而使用宽度更大的传动带以传递更大的力矩，大大降低了无级变速器的成本，简化了其结构和控制方式。
为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：
一种变径轮结构，包括安装轴，所述安装轴上轴接有第一太阳轮，第一太阳轮外周啮合有不少于三个第一行星轮，第一行星轮轴接在第一行星架上，第一行星架与安装轴固定连接；第一行星轮通过连杆连接有带片形成变径结构，所述第一太阳轮连接有连接有第二太阳轮，第二太阳轮外周啮合有第二行星轮，第二行星轮轴接连接有第二行星架，第二行星架外周形成调控结构；安装轴上固定有第三太阳轮，第三太阳轮外啮合有第三行星轮；第二太阳轮与第三太阳轮大小相同，第二行星轮和第三行星轮大小相同；第二行星轮和第三行星轮外均啮合有内齿环；第二太阳轮也套设在安装轴上；安装轴上轴接有连接板，第三行星轮轴接在连接板上。
进一步的改进，所述安装轴连接有第一动力结构，所述调控结构连接有第二动力结构。
进一步的改进，所述连杆为L状。
进一步的改进，所述第一太阳轮的两侧均安装有第一行星架，第一行星架上轴接有若干转轴，第一行星轮固定安装在转轴上；所述第一太阳轮和第一行星轮均为两组。
进一步的改进，所述带片为光滑带片或多楔槽带片或齿形带片。
进一步的改进，所述调控结构为链轮。
进一步的改进，所述带片为弧形带片。
一种无级变速器，包括两个如权利要求-任一所述的变径轮结构,两个变径轮结构的连杆朝向相反，且调控结构通过传动结构动力连接，传动结构通过齿轮连接第二动力结构；两个变径轮结构中的一个连接有第一动力结构；两个变径轮结构的变径结构通过传动带传动连接。
进一步的改进，调控结构为链轮或传动轮或连接耳；所述传动结构为链条或传动带或与连接耳铰接的连杆，连杆中部铰接有摇杆，摇杆连接第二动力结构；第一动力结构为电机，第二动力结构为电机、旋转气缸或直线气缸。
上述无级变速器于实现汽车、拖拉机、摩托车的变速功能、缓速制动功能或变档变速功能。
本发明的优点：
1.制造成本低；
2.传动效率更高；
3.由于轮子与皮带的接触面积可以随轮子的加宽而增加，因此承载能力可以根据需要变大；
4.控制简单；
5.占据位置空间小、重量轻；
6.柴油机的扭力大转速低，因此本发明更适合于柴油机的变速度,以达到更多的降低能耗；
7.本发明还适合于汽车、拖拉机、摩托车等，也能适应工作环境比较差的条件以及机械设备等。
8.用于汽车上，通过控制能起到降速刹车作用，大大提高了车辆的操控性和安全性。被动轮上的齿圈可做为低速档传动，而被动轮的中轴可作高速档传动，可以作为换挡变速器。
附图说明
图1为变径轮结构的收缩结构示意图；
图2为变径轮结构的展开结构示意图一；
图3为变径轮结构的展开结构示意图二；
图4为无级变速器整体结构示意图；
图5为实施例2的调控结构示意图；
图6为第一行星架的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式并且结合附图对本发明的技术方案作具体说明。
实施例1
如图1-图4所示的一种无级变速器，包括两个变径轮结构,两个变径轮结构的连杆5朝向相反，且调控结构7通过传动结构16动力连接，传动结构16通过齿轮连接第二动力结构；两个变径轮结构中的一个连接有第一动力结构；两个变径轮结构的变径结构通过传动带传动连接。
调控结构7为齿轮或传动轮；所述传动结构16为链条或传动带；第一动力结构和第二动力结构均为电机。
所述变径轮结构，包括安装轴1，所述安装轴1上轴接有第一太阳轮2，第一太阳轮2外周啮合有不少于三个第一行星轮3，第一行星轮3轴接在第一行星架4上，第一行星架4与安装轴1固定连接；第一行星轮3通过连杆5连接有带片6形成变径结构，所述第一太阳轮2连接有连接有第二太阳轮8，第二太阳轮8外周啮合有第二行星轮9，第二行星轮9轴接连接有第二行星架17，第二行星架17外周形成调控结构7；安装轴1上固定有第三太阳轮10，第三太阳轮10外啮合有第三行星轮11；第二太阳轮8与第三太阳轮10大小相同，第二行星轮9和第三行星轮11大小相同；第二行星轮9和第三行星轮11外均啮合有内齿环12；第二太阳轮8也套设在安装轴1上；安装轴1上轴接有连接板15，第三行星轮11轴接在连接板15上。
安装轴1连接有第一动力结构，所述调控结构7连接有第二动力结构。
连杆5为L状。
第一太阳轮2的两侧均安装有第一行星架4，第一行星架4上轴接有若干转轴13，第一行星轮3固定安装在转轴13上；所述第一太阳轮2和第一行星轮3均为两组。
带片6上成形有若干凹槽14。安装轴1上轴接有连接板15。调控结构7为链轮。
本发明使用方法如下：
在进行传动时，调控结构7被第二动力机构制动，第一动力机构连接一个变径轮结构的安装轴1旋转，安装轴同时带动第一行星架4和第三太阳轮10转动；第三太阳轮10带动依次通过第三行星轮11、内齿环12和第二行星轮9带动第二太阳轮8旋转，从而保证第一太阳轮与第一行星架转速保持一致，即使得第一行星轮3无法自转，从而在传动带的压力下，不会由于自转而改变外径。当需要改变传动比时，第二动力机构带动调控结构7旋转，即第二行星架17跟随转动，由于安装轴1与第三太阳轮10的转速一致，对应的内齿环12转速一定，因此第二行星架17的旋转通过第二行星轮传递到第二太阳轮从而带动第一太阳轮旋转，进而使得第一行星轮出现自转，从而带动连杆5转动，实现变径，改变传动带的传动比。
实施例2
如图5所示，调控结构7为连接耳18，连接耳18铰接的连杆19，连杆19中部铰接有摇杆20，摇杆20连接第二动力结构为直线气缸21；摇杆20中部轴接连接有第一转轴22，直线气缸21轴接连接有第二转轴23。这样通过直线气缸21的伸缩即可实现对传动比的调控。
上述仅为本发明的一个具体导向实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明的保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种变径轮结构，包括安装轴(1)，其特征在于，所述安装轴(1)上轴接有第一太阳轮(2)，第一太阳轮(2)外周啮合有不少于三个第一行星轮(3)，第一行星轮(3)轴接在第一行星架(4)上，第一行星架(4)与安装轴(1)固定连接；第一行星轮(3)通过连杆(5)连接有带片(6)形成变径结构，所述第一太阳轮(2)连接有连接有第二太阳轮(8)，第二太阳轮(8)外周啮合有第二行星轮(9)，第二行星轮(9)轴接连接有第二行星架(17)，第二行星架(17)外周形成调控结构(7)；安装轴(1)上固定有第三太阳轮(10)，第三太阳轮(10)外啮合有第三行星轮(11)；第二太阳轮(8)与第三太阳轮(10)大小相同，第二行星轮(9)和第三行星轮(11)大小相同；第二行星轮(9)和第三行星轮(11)外均啮合有内齿环(12)；第二太阳轮(8)也套设在安装轴(1)上；安装轴(1)上轴接有连接板(15)，第三行星轮(11)轴接在连接板(15)上。
2.如权利要求1所述的变径轮结构，其特征在于，所述安装轴(1)连接有第一动力结构，所述调控结构(7)连接有第二动力结构。
3.如权利要求1所述的变径轮结构，其特征在于，所述连杆(5)为L状。
4.如权利要求1所述的变径轮结构，其特征在于，所述第一太阳轮(2)的两侧均安装有第一行星架(4)，第一行星架(4)上轴接有若干转轴(13)，第一行星轮(3)固定安装在转轴(13)上；所述第一太阳轮(2)和第一行星轮(3)均为两组。
5.如权利要求1所述的变径轮结构，其特征在于，所述带片(6)为光滑带片或多楔槽带片或齿形带片。
6.如权利要求1所述的变径轮结构，其特征在于，所述调控结构(7)为链轮、带轮或连接耳(18)；所述带片(6)为弧形带片。
7.一种无级变速器，其特征在于，包括两个如权利要求1-8任一所述的变径轮结构,两个变径轮结构的连杆(5)朝向相反，且调控结构(7)通过传动结构(16)动力连接，传动结构(16)通过齿轮连接第二动力结构；两个变径轮结构中的一个连接有第一动力结构；两个变径轮结构的变径结构通过传动带传动连接。
8.如权利要求7所述的无级变速器，其特征在于，所述调控结构(7)为链轮或传动轮或连接耳(18)；所述传动结构(16)为链条或传动带或与连接耳(18)铰接的连杆(19)，连杆(19)中部铰接有摇杆(20)，摇杆(20)连接第二动力结构；第一动力结构为电机，第二动力结构为电机、旋转气缸或直线气缸(21)。
9.一种如权利要求7所述的无级变速器于实现汽车、拖拉机、摩托车的变速功能、缓速制动功能或变档变速功能。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115320288A (zh) * 2022-09-06 2022-11-11 吉林大学 一种行星排式可重构车轮
CN116293203A (zh) * 2023-02-24 2023-06-23 韶关学院 一种管道机器人
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