本發(fā)明屬于無級變速器, 特別是涉及一種錐盤式無級變速器。

背景技術(shù)：

目前投入使用的無級變速器中，其錐盤的工作面大都是直母線錐面，其優(yōu)點是加工方便，撓性元件與錐盤的接觸強(qiáng)度高。但無級變速器的特定變速方式?jīng)Q定了在直母線錐盤條件下，即使在不調(diào)速時，無級變速器輸出的傳動比也不能穩(wěn)定在同一數(shù)值，這是因為當(dāng)在某一傳動比下，撓性元件所受到的徑向力無法消除，撓性元件在這個徑向力的作用產(chǎn)生一定的徑向偏移，導(dǎo)致無級變速器的傳動比發(fā)生改變，直接影響汽車動力性和經(jīng)濟(jì)性。 目前，有三種消除撓性元件徑向偏移的方法：

第一，利用蝸輪蝸桿調(diào)速自鎖機(jī)構(gòu)。這種方法傳動效率較低且需要較大的電機(jī)作為蝸輪蝸桿的動力源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直接影響無級變速器的尺寸和成本。

第二，采用外凸的曲母線錐盤。這種方法只能調(diào)整部分傳動比下的偏移。實驗表明，外凸曲母線錐盤的無級變速器在大傳動比下，撓性元件所受徑向力無法消除，導(dǎo)致變速器輸出的傳動比有增大的趨勢，動力傳輸時傳動比和扭矩不穩(wěn)定和精確。在小傳動比下，撓性元件所受的徑向力可以完全消除，不調(diào)速時，變速器可以穩(wěn)定的輸出同一傳動比。

第三，采用內(nèi)凹的曲母線錐盤。這種方法同樣只能調(diào)整部分傳動比下的偏移。實驗表明，內(nèi)凹曲母線錐盤的無級變速器在小傳動比下，撓性元件所受徑向力無法消除，導(dǎo)致變數(shù)器輸出的傳動比有增大的趨勢，動力傳輸時傳動比和扭矩不穩(wěn)定和精確。而在大傳動比下，撓性元件所受的徑向力可以完全消除，不調(diào)速時，變速器可以穩(wěn)定的輸出同一傳動比。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用壽命長且能使無級變速器的動力傳輸更加穩(wěn)定和精確的錐盤式無級變速器。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種錐盤式無級變速器，包括主動錐盤、從動錐盤、傳動軸、調(diào)速機(jī)構(gòu)和撓性傳動元件，傳動軸包括主動軸和從動軸，所述主動錐盤和從動錐盤分別安裝在主動軸和從動軸上，所述主動錐盤包括主動軸動錐盤和主動軸定錐盤，所述從動錐盤包括從動軸動錐盤和從動軸定錐盤，所述主動錐盤的主動軸動錐盤和主動軸定錐盤之間夾持著撓性傳動元件，所述從動錐盤的從動軸動錐盤和從動軸定錐盤之間夾持著撓性傳動元件，其創(chuàng)新點在于：

所述主動軸動錐盤和主動軸定錐盤的母線均具有主動凹弧段和主動凸弧段，且所述主動凹弧段靠近主動軸動錐盤和主動軸定錐盤的主動錐盤中心軸線或所述主動凸弧段靠近主動軸動錐盤和主動軸定錐盤的主動錐盤中心軸線；

所述從動軸動錐盤和從動軸定錐盤的母線均具有凹弧段和從動凸弧段，且所述從動凸弧段靠近從動軸動錐盤和從動軸定錐盤的從動錐盤中心軸線或所述從動凹弧段靠近從動軸動錐盤和從動軸定錐盤的從動錐盤中心軸線。

所述主動軸動錐盤和主動軸定錐盤的母線的主動凹弧段和主動凸弧段的切線與垂直于主動錐盤中心軸線的平面的最大夾角分別為δ1和δ2，主動凹弧段和凸主動弧段的拐點M處的切線與垂直于主動錐盤中心軸線的平面的夾角為θ，且δ1和δ2均大于或等于θ，所述從動軸動錐盤和從動軸定錐盤的母線的從動凹弧段和凸從動凸弧段的切線與垂直于從動錐盤中心軸線的平面的最大夾角分別為δ3和δ4，從動凹弧段和從動凸弧段的拐點M1處的切線與垂直于從動錐盤中心軸線的平面的夾角為θ，且δ3和δ4均小于或等于θ。

所述θ≤δ1≤θ+4°，θ≤δ2≤θ+4°，θ-4°≤δ3≤θ，θ-4°≤δ4≤θ。

所述θ為7°至13°。

所述θ為10至12°。

所述主動軸定錐盤和從動軸定錐盤中的一個定錐盤的背面設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)，所述加壓機(jī)構(gòu)為凸輪加壓機(jī)構(gòu)，該凸輪加壓機(jī)構(gòu)包括軸向相對布置的主動凸輪和從動凸輪，且主動凸輪和從動凸輪均與對應(yīng)傳動軸連接，背面設(shè)有凸輪加壓機(jī)構(gòu)的定錐盤與對應(yīng)的傳動軸保持既可的軸向相互移動、又可相互轉(zhuǎn)動的連接關(guān)系；背面未設(shè)凸輪加壓機(jī)構(gòu)的定錐盤與對應(yīng)的傳動軸固定連接。

所述撓性傳動元件為鋼帶，或金屬帶，或鏈，或V型帶。

所述主動軸和從動軸上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器。

所述調(diào)速機(jī)構(gòu)包括調(diào)速軸、調(diào)速電機(jī)、空心螺桿、螺母和定比傳動機(jī)構(gòu)，所述主動軸動錐盤和從動軸動錐盤的背面均設(shè)有空心螺桿和螺母，套裝在從動軸上的螺母能通過第一軸承與其對應(yīng)的從動軸動錐盤相抵，空心螺桿通過第二軸承與其對應(yīng)的從動軸轉(zhuǎn)動連接，套裝在主動軸上的螺母能通過第一軸承與其對應(yīng)的主動軸動錐盤相抵，空心螺桿通過第二軸承與其對應(yīng)的主動軸轉(zhuǎn)動連接，螺母通過定比傳動機(jī)構(gòu)與調(diào)速軸傳動連接，所述調(diào)速電機(jī)與調(diào)速軸傳動連接。

本發(fā)明的好處是：（1）本發(fā)明無需采用蝸輪蝸桿調(diào)速自鎖機(jī)構(gòu)，也無需采用電機(jī)等調(diào)速構(gòu)件，因此結(jié)構(gòu)簡單，成本低。（2）本發(fā)明的錐盤錐面母線為凹弧或凸弧，使得撓性元件在與錐盤接觸區(qū)有較大的接觸面，比直母線有更低的接觸應(yīng)力，這樣可提高使用壽命。（3）本發(fā)明采用凹凸弧段復(fù)合的錐盤母線，彌補(bǔ)了凸母線錐盤在大速比下無法消除徑向偏移的缺點，彌補(bǔ)了凹母線錐盤在小速比下無法消除徑向偏移的缺點，使得無級變速器的動力傳輸時傳動比及扭矩更加穩(wěn)定和精確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為主動軸定錐盤局部結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3為從動軸定錐盤局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

具體實施方式

如圖1～3所示，一種錐盤式無級變速器，包括主動錐盤1、從動錐盤2、傳動軸3、調(diào)速機(jī)構(gòu)4和撓性傳動元件5，傳動軸3包括主動軸3-1和從動軸3-2，所述主動錐盤1和從動錐盤2分別安裝在主動軸3-1和從動軸3-2上，所述主動錐盤1包括主動軸動錐盤1-1和主動軸定錐盤1-2，所述從動錐盤2包括從動軸動錐盤2-1和從動軸定錐盤2-2，所述主動錐盤1的主動軸動錐盤1-1和主動軸定錐盤1-2之間夾持著撓性傳動元件5，所述從動錐盤2的從動軸動錐盤2-1和從動軸定錐盤2-2之間夾持著撓性傳動元件5，其創(chuàng)新點在于：

如圖2～3所示，所述主動軸動錐盤1-1和主動軸定錐盤1-2的母線均具有主動凹弧段1-3和主動凸弧段1-4，且所述主動凹弧段1-3靠近主動軸動錐盤1-1和主動軸定錐盤1-2的主動錐盤中心軸線1-5或所述主動凸弧段1-4靠近主動軸動錐盤1-1和主動軸定錐盤1-2的主動錐盤中心軸線1-5；

所述從動軸動錐盤2-1和從動軸定錐盤2-2的母線均具有從動凹弧段2-3和從動凸弧段2-4，且所述從動凸弧段2-4靠近從動軸動錐盤2-1和從動軸定錐盤2-2的從動錐盤中心軸線2-5或所述從動凹弧段2-3靠近從動軸動錐盤2-1和從動軸定錐盤2-2的從動錐盤中心軸線2-5。

所述主動軸動錐盤1-1和主動軸定錐盤1-2的母線的主動凹弧段1-3和主動凸弧段1-4的切線與垂直于主動錐盤中心軸線1-5的平面的最大夾角分別為δ1和δ2，主動凹弧段1-3和主動凸弧段1-4的拐點M處的切線與垂直于主動錐盤中心軸線1-5的平面的夾角為θ，且δ1和δ2均大于或等于θ，所述從動軸動錐盤2-1和從動軸定錐盤2-2的母線的從動凹弧段2-3和從動凸弧段2-4的切線與垂直于從動錐盤中心軸線2-5的平面的最大夾角分別為δ3和δ4，從動凹弧段2-3和從動凸弧段2-4的拐點M1處的切線與垂直于從動錐盤中心軸線2-5的平面的夾角為θ，且δ3和δ4均小于或等于θ。這樣可使變速器的動力傳輸更加穩(wěn)定和精確。

所述θ≤δ1≤θ+4°，θ≤δ2≤θ+4°，θ-4°≤δ3≤θ，θ-4°≤δ4≤θ。這樣可使變速器的動力傳輸更加穩(wěn)定和精確。

所述θ為7°至13°。若θ太小，內(nèi)錐面工作時易發(fā)生自鎖，若θ太大，撓性元件與錐盤間的作用力的徑向分量增加，使帶環(huán)所受拉力增加。

所述θ為10°至12°。若θ太小，內(nèi)錐面工作時易發(fā)生自鎖，若θ太大，撓性元件與錐盤間的作用力的徑向分量增加，使帶環(huán)所受拉力增加。

如圖1所示，所述主動軸定錐盤1-2和從動軸定錐盤2-2中的至少一個定錐盤的背面設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)6。

所述加壓機(jī)構(gòu)6為凸輪加壓機(jī)構(gòu)，該凸輪加壓機(jī)構(gòu)包括軸向相對布置的主動凸輪6-1和從動凸輪6-2，且主動凸輪6-1和從動凸輪6-2均與對應(yīng)傳動軸3連接，背面設(shè)有凸輪加壓機(jī)構(gòu)6的定錐盤與對應(yīng)的傳動軸3保持既的軸向相互移動、又可相互轉(zhuǎn)動的連接關(guān)系；背面未設(shè)凸輪加壓機(jī)構(gòu)6的定錐盤與對應(yīng)的傳動軸3固定連接。

所述撓性傳動元件5為鋼帶，或金屬帶，或鏈，或V型帶。

所述主動軸3-1和從動軸3-2上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器7。這樣可為給電控系統(tǒng)提供控制信號。

所述調(diào)速機(jī)構(gòu)4包括調(diào)速軸8、調(diào)速電機(jī)9、空心螺桿10、螺母11和定比傳動機(jī)構(gòu)12，所述主動軸動錐盤1-1和從動軸動錐盤2-1的背面均設(shè)有空心螺桿10和螺母11，套裝在從動軸3-2上的螺母11能通過第一軸承13與其對應(yīng)的從動軸動錐盤2-1相抵，空心螺桿10通過第二軸承14與其對應(yīng)的從動軸3-2轉(zhuǎn)動連接，套裝在主動軸3-1上的螺母11能通過第一軸承13與其對應(yīng)的主動軸動錐盤1-1相抵，空心螺桿10通過第二軸承14與其對應(yīng)的主動軸3-1轉(zhuǎn)動連接，螺母11通過定比傳動機(jī)構(gòu)12與調(diào)速軸8傳動連接，所述調(diào)速電機(jī)9與調(diào)速軸8傳動連接。