CN202371105U - 一种无级变速机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无级变速机构，包括输入轴和输出轴，输入轴与齿轮一啮合，齿轮一与运动分解机构固定联接，运动分解机构分别与轴一和轴二联接，轴一与齿轮二固定联接，齿轮二与齿轮三啮合，齿轮三与轴三固定联接，所述轴二与齿轮四固定联接，齿轮四与齿轮五啮合，齿轮五与轴四固定联接，轴四与所述轴三分别与运动合成机构联接，运动合成机构上固定联接有齿轮六，齿轮六与所述输出轴啮合。本实用新型的有益效果为：采用齿轮传动，且依靠自身输出扭矩的需要来自动调整速比，具有传递功率大，可靠性强，自动化程度高，制造简单，成本低，功率损耗小等优点，完全可以实现大多数工况所需要的无级变速，市场前景非常广阔。

Description

一种无级变速机构

技术领域

本实用新型涉及一种无级变速机构。

背景技术

传统的无级变速技术采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。优点有重量轻、体积小、零部件少、.运行效率高、油耗低(比手动变速器略低)等；缺点有：1.技术含量高，国内研究基础薄弱；2.制造复杂，成本高，关键零部件必须完全依赖进口，投资规模大；3.传动带寿命相对短，维护成本高；4.主要适合用于中小排量汽车，不适合大功率传递，与手动变速器的继承性也差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无级变速机构，弥补现有技术中的不足之处。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种无级变速机构，包括输入轴和输出轴，输入轴与齿轮一啮合，齿轮一与运动分解机构固定联接，运动分解机构分别与轴一和轴二联接，轴一与齿轮二固定联接，齿轮二与齿轮三啮合，齿轮三与轴三固定联接，所述轴二与齿轮四固定联接，齿轮四与齿轮五啮合，齿轮五与轴四固定联接，轴四与所述轴三分别与运动合成机构联接，运动合成机构上固定联接有齿轮六，齿轮六与所述输出轴啮合。

所述输入轴、输出轴、轴一、轴二、轴三和轴四上均设有轴承，其中包括一个以上的单向轴承。

本实用新型的有益效果为：采用齿轮传动，且依靠自身输出扭矩的需要来自动调整速比，具有传递功率大，可靠性强，自动化程度高，制造简单，成本低，功率损耗小等优点，完全可以实现大多数工况所需要的无级变速，市场前景非常广阔。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的无级变速机构的结构示意图。

图中：

1、输入轴；2、输出轴；3、齿轮一；4、运动分解机构；5、轴一；6、轴二；7、齿轮二；8、齿轮三；9、轴三；10、齿轮四；11、齿轮五；12、轴四；13、运动合成机构；14、齿轮六。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例所述的一种无级变速机构，包括输入轴1和输出轴2，输入轴1与齿轮一3啮合，齿轮一3与运动分解机构4固定联接，运动分解机构4分别与轴一5和轴二6联接，轴一5与齿轮二7固定联接，齿轮二7与齿轮三8啮合，齿轮三8与轴三9固定联接，所述轴二6与齿轮四10固定联接，齿轮四10与齿轮五11啮合，齿轮五11与轴四12固定联接，轴四12与所述轴三9分别与运动合成机构13联接，运动合成机构13上固定联接有齿轮六14，齿轮六14与所述输出轴2啮合。所述输入轴1、输出轴2、轴一5、轴二6、轴三9和轴四12上均设有轴承，其中包括一个以上的单向轴承。

所述输入轴1输入的运动被运动分解机构4分解，再让分解后的两个运动进行不等量的变速，然后再经运动合成机构13将变速后的两个运动合成。具体过程：输入轴1传动给齿轮一3，运动分解机构4将齿轮一3的运动分解，分别带动轴一5和轴二6转动，轴一5和轴二6转速的平均值与齿轮一3的转速成正比，具体关系与运动分解机构4有关。轴一5带动齿轮二7转动，齿轮二7带动齿轮三8转动，齿轮三8带动轴三9转动；同时轴二6带动齿轮四10转动，齿轮四10带动齿轮五11转动，齿轮五11带动轴四12转动。轴三9与轴四12同时输入转动给运动合成机构13，运动合成机构13完成运动的合成，再通过与其固定联接的齿轮六14与输出轴2啮合，将运动输出。所有轴都使用轴承支撑，为防止机构中某些零件的反转，其中需要一个以上的单向轴承。本实用新型根据输出扭矩及转速的需要会自动调整轴一5和轴二6的转速分配，最终实现无级变速。

本实用新型实施例所述的一种无级变速机构工作原理：为了方便理解与阐述，用差速器作为本实用新型中所述的运动分解机构4和运动合成机构13，各级速比分别为：i1（输入轴1与齿轮一3的传动比）、i2（齿轮二7与齿轮三8的传动比）、i3（齿轮四10与齿轮五11的传动比）、i4（齿轮六14与输出轴2的传动比）；输入的转速为n，扭矩为T，功率为P=n×T/9.549。

输入轴1将运动传递至齿轮一3，齿轮一3转速为n/i1，扭矩为i1×T，运动分解机构4将来自齿轮一3的运动分解，分别传至轴一5和轴二6，轴一5和轴二6的转速之和是齿轮一3的两倍，

即：n5+n6=2n/i1（n5表示轴一5的转速，n6表示轴二6的转速，下同）

但它们各自的转速都是不确定的，设其转速之差为δ，

即：n5-n6=δ

此时δ是一个不确定的量，可得出：

n5=（2n/i1+δ）/2

n6=（2n/i1-δ）/2

其扭矩都是齿轮一3扭矩的一半，即：T5=T6=i1×T。（T表示相应扭矩）

轴一5和轴二6再经过各自所固定联接的齿轮将运动传递至轴三9与轴四12，这是单纯的齿轮啮合，其转速及扭矩分别为：

n9=n5/i2=（2n/i1+δ）/2i2

n12=n6/i3=（2n/i1-δ）/2i3

T9=T5×i2=i1×i2×T

T12=T6×i2=i1×i3×T

再经过运动合成机构13将上述两个运动合成，则运动合成机构13的转速为：

n13=（n9+n12）/2=（2n/i1+δ）/4i2+（2n/i1-δ）/4i3

此时扭矩合成是随转速变化而变化的，与T9及T12无确定关系，而与输入功率成正比，与n13成反比。

运动合成机构13再通过齿轮六14与输出轴2的啮合，完成运动的最终输出：

转速n2=n13/i4={（2n/i1+δ）/4i2+（2n/i1-δ）/4i3}/i4

功率P2=P×η（传动效率），则扭矩为：

T2=9.549×P2/n2=9.549×P×η/{（2n/i1+δ）/4i2+（2n/i1-δ）/4i3}/i4

在输入已知的情况下，输出的转速及扭矩仍是未知的，随转速之差δ而变化，而转速之差δ是一个没有人为控制的中间变量，是被动变化的，真正起作用的变量是实际转速，在实际转速相对偏小时，输出扭矩较大，从而使输出产生加速度，实际转速自动上升，输出扭矩下降，直到输出扭矩与匀速运动时需要的扭矩相等。此过程中输入的转速不变，而输出转速连续变化，即实现了无级变速。

本实用新型采用齿轮传动，且依靠自身输出扭矩的需要来自动调整速比，具有传递功率大，可靠性强，自动化程度高，制造简单，成本低，功率损耗小等优点，完全可以实现大多数工况所需要的无级变速，市场前景非常广阔。

Claims (2)

1.一种无级变速机构，包括输入轴（1）和输出轴（2），其特征在于：输入轴（1）与齿轮一（3）啮合，齿轮一（3）与运动分解机构（4）固定联接，运动分解机构（4）分别与轴一（5）和轴二（6）联接，轴一（5）与齿轮二（7）固定联接，齿轮二（7）与齿轮三（8）啮合，齿轮三（8）与轴三（9）固定联接，所述轴二（6）与齿轮四（10）固定联接，齿轮四（10）与齿轮五（11）啮合，齿轮五（11）与轴四（12）固定联接，轴四（12）与所述轴三（9）分别与运动合成机构（13）联接，运动合成机构（13）上固定联接有齿轮六（14），齿轮六（14）与所述输出轴（2）啮合。

2.根据权利要求1所述的无级变速机构，其特征在于：所述输入轴（1）、输出轴（2）、轴一（5）、轴二（6）、轴三（9）和轴四（12）上均设有轴承，其中包括一个以上的单向轴承。

Images