CN205654794U - 一种双带重载无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双带重载无级变速器，包括第一调速转盘、主动转盘、从动转盘、第二调速转盘、传动钢带、主动轴、从动轴、第一液压调速装置和第二液压调速装置；主动转盘与主动轴传动连接，从动转盘与从动轴传动连接；主动转盘与从动转盘的两面皆为锥面；第一调速转盘镜向对称分置于主动转盘的左右两侧，第一调速转盘与主动轴滑动连接，第一调速转盘的外侧装设有第一液压调速装置；第二调速转盘镜向对称分置于从动转盘的左右两侧，第二调速转盘与从动轴滑动连接，第二调速转盘的外侧装设有第二液压调速装置；两条传动钢带绕接在主动转盘和从动转盘的两侧，且分别由第一调速转盘和第二调速转盘轴向压紧。本实用新型实现大扭矩无级变速传动。

Description

一种双带重载无级变速器

技术领域

本实用新型涉及传动装置领域，具体涉及一种双带重载无级变速器。

背景技术

无级变速器具有无级变速，平滑过渡的特点，在工业传动设备领域越来越受到青睐。

现有技术的无级变速器，无级变速是利用摩擦传动的方式，通过改变摩擦传动的半径即可改变传动比的大小。由于传动半径的变化是无级的，能够轻松实现平滑的无级变速，从而可减少电机或发动机的功率变化，更高效节能。然而无级变速器摩擦传动的特性决定了其更容易在传动过程中打滑，因而其传递的扭矩大小受到很大的限制，传动过程中的有效摩擦力大小是传动可靠性的关键，然而现有技术的无级变速器难以保障有效摩擦，特别不适应重载的传动场合。现有技术中有一种利用锥形传动带轮和钢带来实现无级变速传动的无级变速器，采用的是单条钢带实现传动，可传递扭矩始终较小，在这种前提下电机或发动机始终需要提高能耗来增加动力输出，从而克服传动扭矩小的问题，因而在载荷较大的场合能耗较高。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双带重载无级变速器，实现大扭矩无级变速传动。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种双带重载无级变速器，包括第一调速转盘、主动转盘、从动转盘、第二调速转盘、传动钢带、主动轴、从动轴、第一液压调速装置和第二液压调速装置；主动轴与从动轴平行设置，主动转盘与主动轴传动连接，从动转盘与从动轴传动连接；主动转盘与从动转盘的两面皆为锥面，且两面的锥度相等；两个第一调速转盘镜向对称分置于主动转盘的左右两侧，第一调速转盘与主动轴滑动连接，第一调速转盘的外侧装设有第一液压调速装置；两个第二调速转盘镜向对称分置于从动转盘的左右两侧，第二调速转盘与从动轴滑动连接，第二调速转盘的外侧装设有第二液压调速装置；两条传动钢带绕接在主动转盘和从动转盘的两侧，且分别由第一调速转盘和第二调速转盘轴向压紧。

进一步的，所述传动钢带由复数节传动单元串联链接而成，每个传动单元的形状及大小均相等，传动单元的截面呈梯形，且紧贴于主动转盘及从动转盘的一侧面倾斜角度与主动转盘及从动转盘的锥度相等，另一侧面紧贴于第一调速转盘及第二调速转盘。

进一步的，所述第一调速转盘和第二调速转盘呈平面圆盘形，所述传动单元紧贴于第一调速转盘及第二调速转盘的一侧面与轴向方向垂直。

进一步的，所述第一调速转盘和第二调速转盘呈凸出的圆锥形，所述传动单元紧贴于第一调速转盘及第二调速转盘的一侧面与轴向方向倾斜，倾斜角度与第一调速转盘及第二调速转盘表面的锥度相等。

进一步的，所述第一液压调速装置包括第一液压缸和推力轴承，第一液压缸通过推力轴承顶设于第一调速转盘的背侧；所述第二液压调速装置包括第二液压缸和推力轴承，第二液压缸通过推力轴承顶设于第二调速转盘的背侧。

进一步的，所述第一调速转盘与主动轴之间、第二调速转盘与从动轴之间还固定设有滑动轴承。

本实用新型所提供的一种双带重载无级变速器，具有以下优点：

增加传动钢带数量提高有效摩擦，实现重载无级变速传动，传动过程打滑少，传动可靠性高；

在动力驱动设备如电机、发动机等功率变化较小、采用更低额定功率的前提下实现均匀变速，使动力驱动设备在一个更恒定、更低的工况运作，对节省能耗有显著作用；

结构简单，容易量产，维护保养方便，造价较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型双带重载无级变速器的整体结构示意图。

图2为第一调速转盘及第二调速转盘呈锥形设计方案下的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、主动轴 2、主动转盘

3、传动钢带 4、第一调速转盘

5、第二调速转盘 6、第一液压缸

7、第二液压缸 8、从动轴

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1，本实用新型公开了一种双带重载无级变速器，包括第一调速转盘4、主动转盘2、从动转盘、第二调速转盘5、传动钢带3、主动轴1、从动轴8、第一液压调速装置和第二液压调速装置；主动轴1与从动轴8平行设置，主动转盘2与主动轴1传动连接，从动转盘与从动轴8传动连接；主动转盘2与从动转盘的两面皆为锥面，且两面的锥度相等；两个第一调速转盘4镜向对称分置于主动转盘2的左右两侧，第一调速转盘4与主动轴1滑动连接，第一调速转盘4的外侧装设有第一液压调速装置；两个第二调速转盘5镜向对称分置于从动转盘的左右两侧，第二调速转盘5与从动轴8滑动连接，第二调速转盘5的外侧装设有第二液压调速装置；两条传动钢带3绕接在主动转盘2和从动转盘的两侧，且分别由第一调速转盘4和第二调速转盘5轴向压紧。

无级变速器的基本原理是利用摩擦来进行传动，通过调整传动部件的摩擦半径大小来实现不同的传动比。由于这个摩擦半径的调整是无级的、自由的、均匀的，因此可以实现可变范围内任意传动比的调整变化。但相对地，摩擦传动具有过载打滑的特性，传动的扭矩载荷是有较大限制的。一旦在荷载较高的重载环境，无级变速器很容易发生打滑。

现有技术有一种无级变速器，仅采用单条传动钢带3来传递扭矩，产生的有效摩擦力始终有限，所以可传递的扭矩较小。由此产生的问题是，无级变速器不得不降低传动比以减速增矩，而驱动设备如电机、发动机等则需要更高的功率来提速实现加速过渡，无级变速器的传动比才能滞后地过渡提高，因而造成了耗能较高、不利于重载驱动的问题。

本实用新型的双带重载无级变速器采用双传动钢带3的结构，传动钢带3的传动原理是利用第一调速转盘4与主动转盘2、第二调速转盘5与从动转盘之间的压迫力保障了摩擦，其原理类似于碟刹的摩擦片与摩擦钳之间的作用，要求被压迫的传动钢带3具有一定的强度且耐磨。在此对传动钢带3的材质不作限定。当两个第一调速转盘4受第一液压调速装置作用压迫时，由于主动转盘2与第一调速转盘4之间的间距缩小，且主动转盘2呈锥形，传动钢带3的摩擦传动半径会增大，同理，相应调节第二液压调速装置使从动转盘与第二调速转盘5之间的间距相应增加，从而使传动钢带3的摩擦半径减小，即可完成增大传动比的调速过程。减小传动比的操作与上述过程完全逆向。

双传动钢带3的结构提供了多一重传动摩擦力，更利于提高传动扭矩，从而减少传动过程中的打滑现象，使驱动设备在一个更恒定、更低功率的工况下提供动力，节省能耗。同时又保留了无级传动的无级调速特性，消除变速过程中的顿挫感。由于是双传动钢带3的结构，两条传动钢带3与各个传动部件之间的配合需要一定的加工精度配合，而且需要实际使用的磨合，原理类似于发动机的活塞与气缸，因此一般维修时传动钢带3的安装位置不能随意互换，否则会影响传动的可靠性和平衡性。

作为优选，所述传动钢带3由复数节传动单元串联链接而成，每个传动单元的形状及大小均相等，传动单元的截面呈梯形，且紧贴于主动转盘2及从动转盘的一侧面倾斜角度与主动转盘2及从动转盘的锥度相等，另一侧面紧贴于第一调速转盘4及第二调速转盘5。

由于传动钢带3需要承受压迫力，一般的柔性材质不太适用于本实用新型的结构。其紧贴于主动转盘2及从动转盘的一侧面倾斜，则与主动转盘2及从动转盘的表面吻合，根据几何原理，当第一调速转盘4及第二调速转盘5的间距发生变化时，传动钢带3会在径向上发生滑移，从而完成调速。上述各部件的倾斜角度在此不作具体限定，可根据实际工况进行设计。

作为其中一种优选方案，所述第一调速转盘4和第二调速转盘5呈平面圆盘形，所述传动单元紧贴于第一调速转盘4及第二调速转盘5的一侧面与轴向方向垂直。

这种方案下，第一调速转盘4及第二调速转盘5对传动钢带3的压迫力作用较为直接，切传动钢带3的压力基本作用在主动转盘2与从动转盘上，有利于扭矩传递。但调速过程中由于压力较大，导致传动钢带3的调速滑移并不顺畅。

作为另一种的优选方案，所述第一调速转盘4和第二调速转盘5呈凸出的圆锥形，所述传动单元紧贴于第一调速转盘4及第二调速转盘5的一侧面与轴向方向倾斜，倾斜角度与第一调速转盘4及第二调速转盘5表面的锥度相等。

这种方案下，适度使第一调速转盘4和第二调速转盘5呈一定角度的锥形，便于对传动钢带3提供一定的径向作用力，有利于调速。缺点是传动钢带3有部分的压力损失在第一调速转盘4及第二调速转盘5的表面，使有效摩擦降低，降低了可传递的扭矩。

作为优选，所述第一液压调速装置包括第一液压缸6和推力轴承，第一液压缸6通过推力轴承顶设于第一调速转盘4的背侧；所述第二液压调速装置包括第二液压缸7和推力轴承，第二液压缸7通过推力轴承顶设于第二调速转盘5的背侧。通过推力轴承确保第一液压缸6和第二液压缸7的压力不会阻碍第一调速转盘4和第二调速转盘5的转动。

作为优选，所述第一调速转盘4与主动轴1之间、第二调速转盘5与从动轴8之间还固定设有滑动轴承。一般情况下，第一调速转盘4和第二调速转盘5是随着传动钢带3的传动一起转动的，转动速度较快，而在调速过程中第一调速转盘4与第二调速转盘5需要轴向移动，但轴向上的运动幅度小，速度慢，且仅在调速时发生。滑动轴承的特性是内圈与外圈之间采用润滑油润滑，当转动的速度足够大，根据流体力学原理，润滑油会产生承托力使滑动轴承的内圈与外圈脱离接触，达到最佳的转动效果。同时，滑动轴承的内圈与外圈允许一定幅度的轴向运动，满足了第一调速转盘4与第二调速转盘5在调速过程中轴向滑移的需要。

本实用新型所提供的一种双带重载无级变速器，采用双传动钢带3的结构提高有效摩擦，实现重载无级变速传动，有利于传递更大的扭矩，传动过程打滑少，传动可靠性高。在动力驱动设备如电机、发动机等功率变化较小、采用更低额定功率的前提下实现均匀变速，使动力驱动设备在一个更恒定、更低的工况运作，对节省能耗有显著作用。且整体结构简单，容易量产，维护保养方便，造价较低。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种双带重载无级变速器，其特征在于：包括第一调速转盘、主动转盘、从动转盘、第二调速转盘、传动钢带、主动轴、从动轴、第一液压调速装置和第二液压调速装置；主动轴与从动轴平行设置，主动转盘与主动轴传动连接，从动转盘与从动轴传动连接；主动转盘与从动转盘的两面皆为锥面，且两面的锥度相等；两个第一调速转盘镜向对称分置于主动转盘的左右两侧，第一调速转盘与主动轴滑动连接，第一调速转盘的外侧装设有第一液压调速装置；两个第二调速转盘镜向对称分置于从动转盘的左右两侧，第二调速转盘与从动轴滑动连接，第二调速转盘的外侧装设有第二液压调速装置；两条传动钢带绕接在主动转盘和从动转盘的两侧，且分别由第一调速转盘和第二调速转盘轴向压紧。

2.根据权利要求1所述的双带重载无级变速器，其特征在于：所述传动钢带由复数节传动单元串联链接而成，每个传动单元的形状及大小均相等，传动单元的截面呈梯形，且紧贴于主动转盘及从动转盘的一侧面倾斜角度与主动转盘及从动转盘的锥度相等，另一侧面紧贴于第一调速转盘及第二调速转盘。

3.根据权利要求2所述的双带重载无级变速器，其特征在于：所述第一调速转盘和第二调速转盘呈平面圆盘形，所述传动单元紧贴于第一调速转盘及第二调速转盘的一侧面与轴向方向垂直。

4.根据权利要求2所述的双带重载无级变速器，其特征在于：所述第一调速转盘和第二调速转盘呈凸出的圆锥形，所述传动单元紧贴于第一调速转盘及第二调速转盘的一侧面与轴向方向倾斜，倾斜角度与第一调速转盘及第二调速转盘表面的锥度相等。

5.根据权利要求1所述的双带重载无级变速器，其特征在于：所述第一液压调速装置包括第一液压缸和推力轴承，第一液压缸通过推力轴承顶设于第一调速转盘的背侧；所述第二液压调速装置包括第二液压缸和推力轴承，第二液压缸通过推力轴承顶设于第二调速转盘的背侧。

6.根据权利要求1所述的双带重载无级变速器，其特征在于：所述第一调速转盘与主动轴之间、第二调速转盘与从动轴之间还固定设有滑动轴承。